CN117225238A - 一种钠离子电池正极材料的制备工艺及装置 - Google Patents

一种钠离子电池正极材料的制备工艺及装置 Download PDF

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王鹏飞
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Abstract

本发明公开了一种钠离子电池正极材料的制备装置,包括壳体,所述壳体的下端安装有多个支撑架,所述壳体内部设置有混合腔,所述壳体的上端部分右侧安装有进料口,所述混合腔的内底部安装有出料口,所述出料口的下端安装有密封盖;提升机构,所述提升机构用于将下层浆料提升至上层,所述提升机构包括竖直设置在混合腔内的空心筒,所述空心筒竖直设置有转动轴,所述转动轴的下端延伸至出料口内。本发明还公开了一种钠离子电池正极材料的制备工艺;该装置在使用的过程中,在进行搅动的同时,触发多个搅动配合,实现了提高搅动效果和速率的目的,另外,利用螺旋输结构,可方便后续的排料工作。

Description

一种钠离子电池正极材料的制备工艺及装置
技术领域
本发明涉及电池正极材料制备领域,尤其涉及一种钠离子电池正极材料的制备工艺及装置。
背景技术
钠离子电池是二次电池的一种,其工作原理与锂离子电池相似,通过钠离子在正负极发生氧化还原反应实现能量的存储与释放。钠离子电池的核心组成部件包含正极、负极和电解液。充电时,钠离子从正极活性材料中脱出,嵌入负极活性材料;放电时,钠离子从负极活性材料脱出而嵌入到正极活性材料中,钠离子电池的正极材料在制备电极片的过程中与锂电池相似,均是先制备活性材料,然后将活性材料与粘剂混合制备浆料,再将浆料涂布在隔膜上进行烘干,烘干后可卷绕和切片得到钠离子电池正极片;
但是传统的装置在浆料制备混合过程中,仅仅采用搅拌轴进行简单的搅拌,这样所实现的搅拌混合效果较差,因此导致实际浆液的整体均匀性不佳,活性材料易沉积导致制备的钠离子电池的正极放电效果不佳,另外,由于浆液的流动性较差,在混合结束后,后续排料也较慢,导致整体的效率较差,因此,如何解决上述问题是我们需要考虑的。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种钠离子电池正极材料的制备装置,该装置在使用的过程中,在进行搅动的同时,触发多个搅动配合,实现了提高搅动效果和速率的目的,另外,利用螺旋输结构,可方便后续的排料工作。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种钠离子电池正极材料的制备装置,包括壳体,所述壳体的下端安装有多个支撑架,所述壳体内部设置有混合腔,所述壳体的上端部分右侧安装有进料口,所述混合腔的内底部安装有出料口,所述出料口的下端安装有密封盖;提升机构,所述提升机构用于将下层浆料提升至上层,所述提升机构包括竖直设置在混合腔内的空心筒,所述空心筒竖直设置有转动轴,所述转动轴的下端延伸至出料口内,所述转动轴的外侧固定连接有螺旋叶片,所述空心筒的左右两侧均通过固定杆与混合腔的内壁固定连接;搅动机构,所述搅动机构用于提升混合的效果;辅助机构,所述辅助机构与搅动机构配;
优选地,所述搅动机构包括转动连接在混合腔内顶部的转动管,所述转动管为下端密封的管体,所述转动管的下端与转动轴的上端固定连接,所述转动管上贯穿设置有活动圆板,所述活动圆板上贯穿设置有两个转轴,两个所述转轴上均安装有多个搅动杆。
优选地,两个所述转轴均通过轴承与活动圆板配合,所属混合腔的内顶部安装有齿圈,两个所述转轴的上端的均固定连接有齿轮,每个所述齿轮均与齿圈的内侧啮合。
优选地,所述壳体的上端安装有安装架,所述安装架的右侧安装有电机,所述转动管的上端延伸至外界,所述电机的输出轴与转动管通过传动件传动连接。
优选地,所述传动件包括两个皮带轮,两个所述皮带轮分别安装在电机输出轴以及转动管的外侧,两个所述皮带轮通过皮带传动连接。
优选地,所述辅助机构包括固定连接在壳体上端的空心条,所述空心条的左侧开设有滑槽,所述滑槽内设置有可左右滑动的活塞块,所述活塞块的右侧通过第一弹簧与滑槽的右侧内壁弹性连接,所述电机的输出轴固定连接有凸轮,所述凸轮与活塞块的左侧壁接触。
优选地,所述转动管位于混合腔内部分固定连接有固定板,所述固定板与活动圆板之间设置有伸缩囊,所述伸缩囊的底部空间与转动管通过第二连管连通,所述滑槽的右侧空间连通有第一连管,所述第一连管的另一端通过旋转接头与转动管的上端连通,所述固定板与活动圆板之间安装有多个第二弹簧,所述固定板的上端固定连接有多个导向杆,多个所述导向杆均贯穿活动圆板,并与活动圆板滑动连接。
本发明还公开了一种钠离子电池正极材料的制备工艺,包括以下步骤:
第一步:先将原料磨粉混合,然后煅烧成活性材料后,投放如进料口后,加入无机碳、导电剂、粘结剂、增稠剂,随后启动电机即可;
第二步:完成混合后,打开密封盖,浆料会从出料口排出,工作人员启动电机反转,最终可让螺旋叶片反向的转动,这样可促进浆料的流动性,使得浆料也被较为快速的排出,提高整体的效率;
第三步:将浆料均匀涂在隔膜上,然后将涂有涂料的隔膜进行烘干;
第四步:通过收卷的装置,将隔膜收卷,方便后续的收集。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
1、设置有电机,启动电机后,会让活动圆板转动,通过转轴让多个搅动杆转动,而由于齿轮和齿圈的配合,所以多个转轴转动的过程中,还会让多个搅动杆以转轴为轴转动,这样极大的促进的了混合的效果。
2、设置有螺旋输送的结构,搅拌过程中,使得螺旋输送结构向上输送,将底部部分的材料上提至顶部部分,这样可促进混合料的内部的进一步流动,从而达到进一步促进混合效果的目的。
3、完成混合后,打开密封盖,浆料会从出料口排出,在该过程中,工作人员启动电机反转,最终可让螺旋叶片反向的转动,这样可促进浆料的流动性,使得浆料也被较为快速的排出,提高整体的效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种钠离子电池正极材料的制备装置的结构示意图;
图2为图1的A处放大图;
图3为图1的B处放大图;
图4为齿圈的俯视图;
图5为提升机构的放大图。
图中:1壳体、2支撑架、3进料口、4混合腔、5安装架、6电机、7出料口、8密封盖、9齿圈、10转轴、11搅动杆、12固定杆、13齿轮、14空心筒、15转动轴、16转动管、17传动件、18旋转接头、19第一连管、20空心条、21第一弹簧、22活塞块、23凸轮、24活动圆板、25固定板、26第二弹簧、27导向杆、28伸缩囊、29第二连管、30螺旋叶片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
参照图1-5,一种钠离子电池正极材料的制备装置,包括壳体1,壳体1的下端安装有多个支撑架2,壳体1内部设置有混合腔4,壳体1的上端部分右侧安装有进料口3,混合腔4的内底部安装有出料口7,出料口7的下端安装有密封盖8;
作为本发明的一种实施方式,还包括提升机构,提升机构用于将下层浆料提升至上层,提升机构包括竖直设置在混合腔4内的空心筒14,空心筒14竖直设置有转动轴15,转动轴15的下端延伸至出料口7内,转动轴15的外侧固定连接有螺旋叶片30,空心筒14的左右两侧均通过固定杆12与混合腔4的内壁固定连接;
作为本发明的一种实施方式,还包括搅动机构,搅动机构用于提升混合的效果,搅动机构包括转动连接在混合腔4内顶部的转动管16,转动管16为下端密封的管体,转动管16的下端与转动轴15的上端固定连接,转动管16上贯穿设置有活动圆板24,活动圆板24上贯穿设置有两个转轴10,两个转轴10上均安装有多个搅动杆11,两个转轴10均通过轴承与活动圆板24配合,所属混合腔4的内顶部安装有齿圈9,两个转轴10的上端的均固定连接有齿轮13,每个齿轮13均与齿圈9的内侧啮合,壳体1的上端安装有安装架5,安装架5的右侧安装有电机6,转动管16的上端延伸至外界,电机6的输出轴与转动管16通过传动件17传动连接,传动件17包括两个皮带轮,两个皮带轮分别安装在电机6输出轴以及转动管16的外侧,两个皮带轮通过皮带传动连接;
作为本发明的一种实施方式,还包括辅助机构,辅助机构与搅动机构配合,辅助机构包括固定连接在壳体1上端的空心条20,空心条20的左侧开设有滑槽,滑槽内设置有可左右滑动的活塞块22,活塞块22的右侧通过第一弹簧21与滑槽的右侧内壁弹性连接,电机6的输出轴固定连接有凸轮23,凸轮23与活塞块22的左侧壁接触;
作为本发明的一种实施方式,转动管16位于混合腔4内部分固定连接有固定板25,固定板25与活动圆板24之间设置有伸缩囊28,伸缩囊28的底部空间与转动管16通过第二连管29连通,滑槽的右侧空间连通有第一连管19,第一连管19的另一端通过旋转接头18与转动管16的上端连通,固定板25与活动圆板24之间安装有多个第二弹簧26,固定板25的上端固定连接有多个导向杆27,多个导向杆27均贯穿活动圆板24,并与活动圆板24滑动连接。
本发明中,先将原料磨粉混合,然后煅烧成活性材料后,投放如进料口3后,加入无机碳、导电剂、粘结剂、增稠剂,随后启动电机6即可;
电机6启动后会通过传动件17带动转动管16转动,转动管16的转动会让活动圆板24转动,活动圆板24转动,又会通过转轴10让多个搅动杆11转动(以转动管16为轴),而由于齿轮13和齿圈9的配合,所以多个转轴10转动的过程中,还会让多个搅动杆11以转轴10为轴转动,这样极大的促进的了混合的效果;
另外,上述的过程中,转动管16会带动转动轴15转动,促进螺旋叶片30转动,将底部部分的材料上提至顶部部分,这样可促进混合料的内部的进一步流动,从而达到进一步促进混合效果的目的;
另外,电机6的启动还会让凸轮23转动,由于第一弹簧21的弹性作用,所以活塞块22与凸轮23一直处于相抵状态,凸轮23的转动会让活塞块22左右往复运动,利用第一连管19、转动管16和第二连管29的配合,可让空心条20右侧空间与伸缩囊28内气体交换,这样伸缩囊28会往复的拉伸和压缩,进而让活动圆板24上下往复运动,这样多个搅动杆11和转轴10会在转动过程中,进行上下运动的搅动,使得混合的效果极佳;
在完成混合后,打开密封盖8,浆料会从出料口7排出,在该过程中,工作人员启动电机6反转,最终可让螺旋叶片30反向的转动,这样可促进浆料的流动性,使得浆料也被较为快速的排出,提高整体的效率。
本发明还公开了一种钠离子电池正极材料的制备工艺,包括以下步骤:
第一步:先将原料磨粉混合,然后煅烧成活性材料后,投放如进料口3后,加入无机碳、导电剂、粘结剂、增稠剂,随后启动电机6即可;
第二步:完成混合后,打开密封盖8,浆料会从出料口7排出,工作人员启动电机6反转,最终可让螺旋叶片30反向的转动,这样可促进浆料的流动性,使得浆料也被较为快速的排出,提高整体的效率;
第三步:将浆料均匀涂在隔膜上,然后将涂有涂料的隔膜进行烘干;
第四步:通过收卷的装置,将隔膜收卷,方便后续的收集。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钠离子电池正极材料的制备装置,其特征在于,包括:
壳体(1),所述壳体(1)的下端安装有多个支撑架(2),所述壳体(1)内部设置有混合腔(4),所述壳体(1)的上端部分右侧安装有进料口(3),所述混合腔(4)的内底部安装有出料口(7),所述出料口(7)的下端安装有密封盖(8);
提升机构,所述提升机构用于将下层浆料提升至上层,所述提升机构包括竖直设置在混合腔(4)内的空心筒(14),所述空心筒(14)竖直设置有转动轴(15),所述转动轴(15)的下端延伸至出料口(7)内,所述转动轴(15)的外侧固定连接有螺旋叶片(30),所述空心筒(14)的左右两侧均通过固定杆(12)与混合腔(4)的内壁固定连接;
搅动机构,所述搅动机构用于提升混合的效果;
辅助机构,所述辅助机构与搅动机构配合。
2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池正极材料的制备装置,其特征在于,所述搅动机构包括转动连接在混合腔(4)内顶部的转动管(16),所述转动管(16)为下端密封的管体,所述转动管(16)的下端与转动轴(15)的上端固定连接,所述转动管(16)上贯穿设置有活动圆板(24),所述活动圆板(24)上贯穿设置有两个转轴(10),两个所述转轴(10)上均安装有多个搅动杆(11)。
3.根据权利要求2所述的一种钠离子电池正极材料的制备装置,其特征在于,两个所述转轴(10)均通过轴承与活动圆板(24)配合,所属混合腔(4)的内顶部安装有齿圈(9),两个所述转轴(10)的上端的均固定连接有齿轮(13),每个所述齿轮(13)均与齿圈(9)的内侧啮合。
4.根据权利要求2所述的一种钠离子电池正极材料的制备装置,其特征在于,所述壳体(1)的上端安装有安装架(5),所述安装架(5)的右侧安装有电机(6),所述转动管(16)的上端延伸至外界,所述电机(6)的输出轴与转动管(16)通过传动件(17)传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种钠离子电池正极材料的制备装置,其特征在于,所述传动件(17)包括两个皮带轮,两个所述皮带轮分别安装在电机(6)输出轴以及转动管(16)的外侧,两个所述皮带轮通过皮带传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种钠离子电池正极材料的制备装置,其特征在于,所述辅助机构包括固定连接在壳体(1)上端的空心条(20),所述空心条(20)的左侧开设有滑槽,所述滑槽内设置有可左右滑动的活塞块(22),所述活塞块(22)的右侧通过第一弹簧(21)与滑槽的右侧内壁弹性连接,所述电机(6)的输出轴固定连接有凸轮(23),所述凸轮(23)与活塞块(22)的左侧壁接触。
7.根据权利要求6所述的一种钠离子电池正极材料的制备装置,其特征在于,所述转动管(16)位于混合腔(4)内部分固定连接有固定板(25),所述固定板(25)与活动圆板(24)之间设置有伸缩囊(28),所述伸缩囊(28)的底部空间与转动管(16)通过第二连管(29)连通,所述滑槽的右侧空间连通有第一连管(19),所述第一连管(19)的另一端通过旋转接头(18)与转动管(16)的上端连通,所述固定板(25)与活动圆板(24)之间安装有多个第二弹簧(26),所述固定板(25)的上端固定连接有多个导向杆(27),多个所述导向杆(27)均贯穿活动圆板(24),并与活动圆板(24)滑动连接。
8.一种钠离子电池正极材料的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:先将原料磨粉混合,然后煅烧成活性材料后,投放如进料口(3)后,加入无机碳、导电剂、粘结剂、增稠剂,随后启动电机(6)即可;
第二步:完成混合后,打开密封盖(8),浆料会从出料口(7)排出,工作人员启动电机(6)反转,最终可让螺旋叶片(30)反向的转动,这样可促进浆料的流动性,使得浆料也被较为快速的排出,提高整体的效率;
第三步:将浆料均匀涂在隔膜上,然后将涂有涂料的隔膜进行烘干;
第四步:通过收卷的装置,将隔膜收卷,方便后续的收集。
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