CN117487651B - 一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂电池生产技术领域,尤其涉及一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置及其方法。本发明公开了一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,包括壳体、按比投料机构、生产机构和通风机构,壳体内部被其内壁转动设置的生产盘分隔为生产腔和动力腔,生产盘顶部通过若干置料槽连接有用于盛放反应物的反应皿,壳体外壁的支撑板顶端转动设有转盘一,转盘一上设置有按比投料机构。本发明可完成不同物料不同配比的上料,可以控制不同上料筒的上料顺序,在生产中满足不同物料生产流程的需求,在使用过程中仅需要使用本装置即可生产,而且生产过程中不需要对发酵皿和其中的物料进行异地转移,减少了物料被污染的风险。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域,具体为一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置及其方法。
背景技术
新能源的发展促进锂电池三元正极材料前驱体、电池正极材料的市场需求。三元前驱体制备方法采用共沉淀湿法工艺,将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰配置成一定摩尔浓度的混合盐溶液,加入氢氧化钠配置成一定摩尔浓度的碱溶液,使用氨水作为络合剂,再加入惰性气体氮气,避免金属离子镍和锰被氧化。再经过过滤除杂、搅拌、洗涤、干燥,完成三元前驱体制备。
具体生产过程中需要将物料按顺序加入反应皿中,使用搅拌装置进行高速搅拌,混合均匀,搅拌装置包括电机、搅拌杆、搅拌叶,电机的输出轴带动搅拌杆转动,搅拌杆带动底部的搅拌叶转动,转动的搅拌叶对物料进行搅拌;在35-50℃恒温箱内静置12h发酵,向取出的混合液中加入沉淀剂调节PH至9-11,在氮气保护下反应形成共沉淀物;将共沉淀物烘干后获得三元正极材料前驱体。
但是现有的用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置及其方法,在使用过程中需要使用多台生产装置配合生产,而且生产过程中需要对发酵皿和其中的物料进行异地转移,增加了物料被污染的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置及其方法,以解决上述背景技术中提出的现有用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置及其方法,在使用过程中需要使用多台生产装置配合生产,而且生产过程中需要对发酵皿和其中的物料进行异地转移,增加了物料被污染的风险问题,通过本方案能够使转轴二带动其外壁的上料板向旋转槽内转动,使得上料板与上料筒底部出现空隙,上料筒底部的开口被打开,根据上料板的转动角度调节间隙的面积,通过调节上料筒底部的开口的打开时间和打开大小控制下料的量,完成不同物料不同配比的上料;当不需要下料的上料筒到达上料管正上方时,电机一不停止转动,电机二持续转动,动力杆二与动力杆一接触后即分离,可以控制不同上料筒的上料顺序,在生产中满足不同物料生产流程的需求,在使用过程中仅需要使用本装置即可生产,而且生产过程中不需要对发酵皿和其中的物料进行异地转移,减少了物料被污染的风险。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,包括壳体、按比投料机构、生产机构和通风机构,所述壳体内部被其内壁转动设置的生产盘分隔为生产腔和动力腔,所述生产盘顶部通过若干置料槽连接有用于盛放反应物的反应皿,所述壳体外壁的支撑板顶端转动设有转盘一,所述转盘一上设置有按比投料机构,所述按比投料机构与所述生产盘转动连接,所述壳体的顶部和底部对称设有通风孔,所述通风孔内壁设有过滤网,所述壳体的顶端和底端均转动设有用于闭合通风孔的挡风板,所述壳体内部的中心处固定设有支撑柱,所述支撑柱外侧壁设有若干加热块和出风口,所述支撑柱内壁设有通风腔,所述通风腔用于连通所述出风口与壳体底部所述通风孔,所述壳体底部的通风孔内壁设有进气扇。
在一个优选的实施方式中:所述生产腔位于所述动力腔上方,每隔一个所述加热块设置有一个出风口,所述壳体侧壁设有密封门,所述壳体顶部设有通气管。
在一个优选的实施方式中:所述按比投料机构包括电机一、转轴一、不完全齿轮和圆齿轮,所述壳体外壁设有电机一,所述支撑板内壁转动设有转轴一,所述转轴一的顶端与所述转盘一固定连接,所述转轴一的底端与所述电机一的输出轴固定连接,所述转轴一的底部固定套设有不完全齿轮,所述生产盘的底端固定设有圆齿轮,所述圆齿轮与所述生产盘同心,所述圆齿轮与所述不完全齿轮相配合。
在一个优选的实施方式中:所述按比投料机构还包括上料孔、旋转槽、上料筒、转轴二、上料板、动力盘、动力杆一、动力杆二和上料管,所述转盘一内壁设有若干相连通的上料孔和旋转槽、顶端设有若干上料筒,一个所述上料孔、一个旋转槽和一个上料筒为一组,共设置有四组,所述上料筒顶端设有密封盖,所述上料筒底部通过开口与上料孔相连通,所述旋转槽内壁通过转轴二转动连接有上料板,所述上料板与所述转轴二固定连接,所述上料板的面积大于所述上料筒底部开口的面积,所述转轴二顶端延伸至所述转盘一上表面,所述转轴二顶端设有若干竖向摆放的动力杆二,所述壳体外壁的凹槽内设有电机二,所述电机二的输出轴设有动力盘,所述动力盘顶端设有横向摆放的若干动力杆一,所述动力杆一与位于其外壁的所述动力杆二相啮合,所述壳体内壁靠近所述转盘一的一侧设有上料管。
在一个优选的实施方式中:所述上料管的内径与所述上料口的内径相同,所述转轴一半径小于所述动力盘底部半径,所述转盘一半径小于所述动力盘的半径。
在一个优选的实施方式中:所述生产机构包括收纳槽、传动轴三、搅拌臂、电动推杆和搅拌装置,所述支撑柱内壁的收纳槽中通过传动轴三与搅拌臂的一端转动连接,所述搅拌臂的另一端通过电动推杆连接有搅拌装置,所述搅拌装置位于所述支撑柱外侧。
在一个优选的实施方式中:所述通风机构包括传动轴二、传动轴一、电机三、皮带一和皮带二,所述壳体顶端的所述挡风板左侧内壁固定设有传动轴二,所述壳体底端的所述挡风板左侧内壁固定设有传动轴一,所述壳体底端设有电机三,所述电机三的输出轴与所述传动轴一固定连接。
在一个优选的实施方式中:所述传动轴一通过皮带一与所述传动轴三转动连接,所述传动轴二通过皮带二与所述传动轴三转动连接。
在一个优选的实施方式中:所述皮带一为八字连接,所述皮带二为一字连接。
具体的使用方法如下:
步骤一:通气管与外接的氮气供应装置连接,初始状态下通气管处于断路状态,本装置与外接的控制装置电连接,电机三的输出轴带动传动轴一逆时针转动九十度,壳体底部的挡封板关闭,传动轴一通过八字连接的皮带一带动传动轴三顺时针转动,传动轴三带动搅拌臂向下转动至水平状态,传动轴三通过一字连接的皮带二带动传动轴二顺时针转动,壳体顶端的挡风板关闭,电机三停止,打开密封门,将反应皿逐一放置在置料槽中,关闭密封门,在控制装置上选择相应的生产模式;
步骤二:电机二的输出轴带动动力盘、动力杆一顺时针转动;电机一的输出轴带动转轴一逆时针转动,转轴一带动转盘一逆时针转动,转轴一带动不完全齿轮逆时针转动,不完全齿轮的齿面与圆齿轮相啮合带动生产盘转动,第一个反应皿转动至上料管正下方;若干个上料筒中装有不同的物料,其中一个上料筒内装的是沉淀剂,转盘一带动第一个上料口到达上料管正上方,电机一停止转动,第一个转轴二顶端的竖向摆放的动力杆二与横向摆放的动力杆一相接触,动力杆一带动第一个动力杆二逆时针转动,第一个动力杆二带动第一个转轴二逆时针转动,转轴二带动其外壁的上料板向旋转槽内转动,使得上料板与上料筒底部出现空隙,上料筒底部的开口被打开,根据上料板的转动角度调节间隙的面积,控制上料的量,第一个上料筒内的物料通过开口、上料管到达位于上料管正下方的反应皿中,通过调节上料筒底部的开口的打开时间和打开大小控制下料的量,电机二逆时针转动,带动动力盘、动力杆二逆时针转动,从而带动上料板顺时针转动复位,上料筒底部的开口被闭合;电机一继续正向转动,带动不完全齿轮的齿面与圆齿轮相分离,此时生产盘不转动,转轴一、转盘一转动,同理带动剩余的上料口依次到达上料管正上方,完成不同物料不同配比的上料;当不需要下料的上料筒到达上料管正上方时,电机一不停止转动,电机二持续转动,动力杆二与动力杆一接触后即分离,相接触的动力杆二与动力杆一反向转动,不会带动转轴二转动,即不会带动上料板打开,完成一个周期的上料,即第一个反应皿上料完毕;
步骤三:转轴一继续逆时针转动,转轴一带动不完全齿轮的齿面再次与圆齿轮相啮合,带动第二个反应皿转动至上料管正下方,即重复步骤二,开始第二个周期的上料,依次类推,直到若干反应皿均完成上料;
步骤四:在上述运行过程中,根据设定电动推杆每隔一段时间完成一次伸长、收缩,每当有填料完毕的反应皿到达搅拌装置正下方时,电动推杆伸长带动搅拌装置的底部伸入反应皿内进行搅拌,搅拌完毕后,电动推杆收缩带动搅拌装置脱离反应皿,可以对反应皿内进行搅拌,若干个反应皿均搅拌完毕后,电机一、电机二、搅拌装置停止运行,静置11-13h进行发酵,发酵完毕后,将氮气供应装置与通气管接通,通过通气管向生产腔内输入氮气,在氮气保护下,依据步骤二的原理向反应皿内逐一加入沉淀剂进行反应,形成共沉淀物,停止供应氮气;
步骤五:电机三的输出轴反向转动,带动传动轴一顺时针转动九十度,壳体底部的挡封板向下打开复位,传动轴二逆时针转动九十度,壳体顶部的挡风板向上打开复位,传动轴三逆时针向上转动复位,带动搅拌臂向上转动复位,上下的通风孔均被打开,加热块具有不同的加热温度,进气扇运行,流动的气流通过壳体底部通风孔、通风腔、出风口到达生产腔内被加热,带走反应皿内的水分,再由壳体顶部通风孔排出,将共沉淀物烘干后获得三元正极材料前驱体。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
本发明使转轴二带动其外壁的上料板向旋转槽内转动,使得上料板与上料筒底部出现空隙,上料筒底部的开口被打开,根据上料板的转动角度调节间隙的面积,通过调节上料筒底部的开口的打开时间和打开大小控制下料的量,完成不同物料不同配比的上料;当不需要下料的上料筒到达上料管正上方时,电机一不停止转动,电机二持续转动,动力杆二与动力杆一接触后即分离,相接触的动力杆二与动力杆一反向转动,不会带动转轴二转动,即不会带动上料板打开,可以控制不同上料筒的上料顺序;转轴一继续逆时针转动,转轴一带动不完全齿轮的齿面再次与圆齿轮相啮合,带动第二个反应皿转动至上料管正下方,即重复步骤二,开始第二个周期的上料,依次类推,直到若干反应皿均完成上料,在生产中满足不同物料生产流程的需求,在使用过程中仅需要使用本装置即可生产,而且生产过程中不需要对发酵皿和其中的物料进行异地转移,减少了物料被污染的风险。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明右侧视的结构示意图;
图2是本发明的仰视图;
图3是本发明中转轴二的立体图;
图4是本发明中转盘一的剖视图;
图5是本发明中圆齿轮的仰视图;
图6是本发明中支撑柱的剖视图;
图7是本发明中壳体的剖视图;
图8是本发明中动力腔的位置图;
图中:1、壳体;2、生产盘;3、反应皿;4、转盘一;5、通风孔;6、过滤网;7、挡风板;8、支撑柱;9、加热块;10、出风口;11、进气扇;12、动力腔;13、电机一;14、转轴一;15、不完全齿轮;16、圆齿轮;17、上料孔;18、旋转槽;19、上料筒;20、转轴二;21、上料板;22、动力盘;23、动力杆一;24、动力杆二;25、上料管;26、收纳槽;27、传动轴三;28、搅拌臂;29、电动推杆;30、搅拌装置;31、传动轴二;32、传动轴一;33、电机三;34、皮带一;35、皮带二;36、电机二;37、密封门。
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,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图8,本发明提供技术方案:一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,包括壳体1、按比投料机构、生产机构和通风机构,所述壳体1内部被其内壁转动设置的生产盘2分隔为生产腔和动力腔12,所述生产盘2顶部通过若干置料槽连接有用于盛放反应物的反应皿3,所述壳体1外壁的支撑板顶端转动设有转盘一4,所述转盘一4上设置有按比投料机构,所述按比投料机构与所述生产盘2转动连接,所述壳体1的顶部和底部对称设有通风孔5,所述通风孔5内壁设有过滤网6,所述壳体1的顶端和底端均转动设有用于闭合通风孔5的挡风板7,所述壳体1内部的中心处固定设有支撑柱8,所述支撑柱8外侧壁设有若干加热块9和出风口10,所述支撑柱8内壁设有通风腔,所述通风腔用于连通所述出风口10与壳体1底部所述通风孔5,所述壳体1底部的通风孔5内壁设有进气扇11,所述生产腔位于所述动力腔12上方,每隔一个所述加热块9设置有一个出风口10,所述壳体1侧壁设有密封门37,所述壳体1顶部设有通气管。
特别的,所述按比投料机构包括电机一13、转轴一14、不完全齿轮15和圆齿轮16,所述壳体1外壁设有电机一13,所述支撑板内壁转动设有转轴一14,所述转轴一14的顶端与所述转盘一4固定连接,所述转轴一14的底端与所述电机一13的输出轴固定连接,所述转轴一14的底部固定套设有不完全齿轮15,所述生产盘2的底端固定设有圆齿轮16,所述圆齿轮16与所述生产盘2同心,所述圆齿轮16与所述不完全齿轮15相配合,所述按比投料机构还包括上料孔17、旋转槽18、上料筒19、转轴二20、上料板21、动力盘22、动力杆一23、动力杆二24和上料管25,所述转盘一4内壁设有若干相连通的上料孔17和旋转槽18、顶端设有若干上料筒19,一个所述上料孔17、一个旋转槽18和一个上料筒19为一组,共设置有四组,所述上料筒19顶端设有密封盖,所述上料筒19底部通过开口与上料孔17相连通,所述旋转槽18内壁通过转轴二20转动连接有上料板21,所述上料板21与所述转轴二20固定连接,所述上料板21的面积大于所述上料筒19底部开口的面积,所述转轴二20顶端延伸至所述转盘一4上表面,所述转轴二20顶端设有若干竖向摆放的动力杆二24,所述壳体1外壁的凹槽内设有电机二36,所述电机二36的输出轴设有动力盘22,所述动力盘22顶端设有横向摆放的若干动力杆一23,所述动力杆一23与位于其外壁的所述动力杆二24相啮合,所述壳体1内壁靠近所述转盘一4的一侧设有上料管25,所述上料管25的内径与所述上料口的内径相同,所述转轴一14半径小于所述动力盘22底部半径,所述转盘一4半径小于所述动力盘22的半径。
图6中,所述生产机构包括收纳槽26、传动轴三27、搅拌臂28、电动推杆29和搅拌装置30,所述支撑柱8内壁的收纳槽26中通过传动轴三27与搅拌臂28的一端转动连接,所述搅拌臂28的另一端通过电动推杆29连接有搅拌装置30,所述搅拌装置30位于所述支撑柱8外侧。
图5中,所述通风机构包括传动轴二31、传动轴一32、电机三33、皮带一34和皮带二35,所述壳体1顶端的所述挡风板7左侧内壁固定设有传动轴二31,所述壳体1底端的所述挡风板7左侧内壁固定设有传动轴一32,所述壳体1底端设有电机三33,所述电机三33的输出轴与所述传动轴一32固定连接,所述传动轴一32通过皮带一34与所述传动轴三27转动连接,所述传动轴二31通过皮带二35与所述传动轴三27转动连接,所述皮带一34为八字连接,所述皮带二35为一字连接。
具体的使用方法如下:
步骤一:通气管与外接的氮气供应装置连接,初始状态下通气管处于断路状态,本装置与外接的控制装置电连接,电机三33的输出轴带动传动轴一32逆时针转动九十度,壳体1底部的挡封板关闭,传动轴一32通过八字连接的皮带一34带动传动轴三27顺时针转动,传动轴三27带动搅拌臂28向下转动至水平状态,传动轴三27通过一字连接的皮带二35带动传动轴二31顺时针转动,壳体1顶端的挡风板7关闭,电机三33停止,打开密封门37,将反应皿3逐一放置在置料槽中,关闭密封门37,在控制装置上选择相应的生产模式;
步骤二:电机二36的输出轴带动动力盘22、动力杆一23顺时针转动;电机一13的输出轴带动转轴一14逆时针转动,转轴一14带动转盘一4逆时针转动,转轴一14带动不完全齿轮15逆时针转动,不完全齿轮15的齿面与圆齿轮16相啮合带动生产盘2转动,第一个反应皿3转动至上料管25正下方;若干个上料筒19中装有不同的物料,其中一个上料筒19内装的是沉淀剂,转盘一4带动第一个上料口到达上料管25正上方,电机一13停止转动,第一个转轴二20顶端的竖向摆放的动力杆二24与横向摆放的动力杆一23相接触,动力杆一23带动第一个动力杆二24逆时针转动,第一个动力杆二24带动第一个转轴二20逆时针转动,转轴二20带动其外壁的上料板21向旋转槽18内转动,使得上料板21与上料筒19底部出现空隙,上料筒19底部的开口被打开,根据上料板21的转动角度调节间隙的面积,控制上料的量,第一个上料筒19内的物料通过开口、上料管25到达位于上料管25正下方的反应皿3中,通过调节上料筒19底部的开口的打开时间和打开大小控制下料的量,电机二36逆时针转动,带动动力盘22、动力杆二24逆时针转动,从而带动上料板21顺时针转动复位,上料筒19底部的开口被闭合;电机一13继续正向转动,带动不完全齿轮15的齿面与圆齿轮16相分离,此时生产盘2不转动,转轴一14、转盘一4转动,同理带动剩余的上料口依次到达上料管25正上方,完成不同物料不同配比的上料;当不需要下料的上料筒19到达上料管25正上方时,电机一13不停止转动,电机二36持续转动,动力杆二24与动力杆一23接触后即分离,相接触的动力杆二24与动力杆一23反向转动,不会带动转轴二20转动,即不会带动上料板21打开,完成一个周期的上料,即第一个反应皿3上料完毕;
步骤三:转轴一14继续逆时针转动,转轴一14带动不完全齿轮15的齿面再次与圆齿轮16相啮合,带动第二个反应皿3转动至上料管25正下方,即重复步骤二,开始第二个周期的上料,依次类推,直到若干反应皿3均完成上料;
步骤四:在上述运行过程中,根据设定电动推杆29每隔一段时间完成一次伸长、收缩,每当有填料完毕的反应皿3到达搅拌装置30正下方时,电动推杆29伸长带动搅拌装置30的底部伸入反应皿3内进行搅拌,搅拌完毕后,电动推杆29收缩带动搅拌装置30脱离反应皿3,可以对反应皿3内进行搅拌,若干个反应皿3均搅拌完毕后,电机一13、电机二36、搅拌装置30停止运行,静置12h进行发酵,发酵完毕后,将氮气供应装置与通气管接通,通过通气管向生产腔内输入氮气,在氮气保护下,依据步骤二的原理向反应皿3内逐一加入沉淀剂进行反应,形成共沉淀物,停止供应氮气;
步骤五:电机三33的输出轴反向转动,带动传动轴一32顺时针转动九十度,壳体1底部的挡封板向下打开复位,传动轴二31逆时针转动九十度,壳体1顶部的挡风板7向上打开复位,传动轴三27逆时针向上转动复位,带动搅拌臂28向上转动复位,上下的通风孔5均被打开,加热块9具有不同的加热温度,进气扇11运行,流动的气流通过壳体1底部通风孔5、通风腔、出风口10到达生产腔内被加热,带走反应皿3内的水分,再由壳体1顶部通风孔5排出,将共沉淀物烘干后获得三元正极材料前驱体。
本发明的工作原理:
本发明使转轴二20带动其外壁的上料板21向旋转槽18内转动,使得上料板21与上料筒19底部出现空隙,上料筒19底部的开口被打开,根据上料板21的转动角度调节间隙的面积,通过调节上料筒19底部的开口的打开时间和打开大小控制下料的量,完成不同物料不同配比的上料;当不需要下料的上料筒19到达上料管25正上方时,电机一13不停止转动,电机二36持续转动,动力杆二24与动力杆一23接触后即分离,相接触的动力杆二24与动力杆一23反向转动,不会带动转轴二20转动,即不会带动上料板21打开,可以控制不同上料筒19的上料顺序;转轴一14继续逆时针转动,转轴一14带动不完全齿轮15的齿面再次与圆齿轮16相啮合,带动第二个反应皿3转动至上料管25正下方,即重复步骤二,开始第二个周期的上料,依次类推,直到若干反应皿3均完成上料,在生产中满足不同物料生产流程的需求,在使用过程中仅需要使用本装置即可生产,而且生产过程中不需要对发酵皿和其中的物料进行异地转移,减少了物料被污染的风险。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,其特征在于:包括壳体(1)、按比投料机构、生产机构和通风机构,所述壳体(1)内部被内壁转动设置的生产盘(2)分隔为生产腔和动力腔(12),所述生产盘(2)顶部通过若干置料槽连接有用于盛放反应物的反应皿(3),所述壳体(1)外壁的支撑板顶端转动设有转盘一(4),所述转盘一(4)上设置有按比投料机构,所述按比投料机构与所述生产盘(2)转动连接,所述壳体(1)的顶部和底部对称设有通风孔(5),所述通风孔(5)内壁设有过滤网(6),所述壳体(1)的顶端和底端均转动设有用于闭合通风孔(5)的挡风板(7),所述壳体(1)内部的中心处固定设有支撑柱(8),所述支撑柱(8)外侧壁设有若干加热块(9)和出风口(10),所述支撑柱(8)内壁设有通风腔,所述通风腔用于连通所述出风口(10)与壳体(1)底部所述通风孔(5),所述壳体(1)底部的通风孔(5)内壁设有进气扇(11);所述按比投料机构包括电机一(13)、转轴一(14)、不完全齿轮(15)和圆齿轮(16),所述壳体(1)外壁设有电机一(13),所述支撑板内壁转动设有转轴一(14),所述转轴一(14)的顶端与所述转盘一(4)固定连接,所述转轴一(14)的底端与所述电机一(13)的输出轴固定连接,所述转轴一(14)的底部固定套设有不完全齿轮(15),所述生产盘(2)的底端固定设有圆齿轮(16),所述圆齿轮(16)与所述生产盘(2)同心,所述圆齿轮(16)与所述不完全齿轮(15)相配合;所述按比投料机构还包括上料孔(17)、旋转槽(18)、上料筒(19)、转轴二(20)、上料板(21)、动力盘(22)、动力杆一(23)、动力杆二(24)和上料管(25),所述转盘一(4)内壁设有若干相连通的上料孔(17)和旋转槽(18)、顶端设有若干上料筒(19),一个所述上料孔(17)、一个旋转槽(18)和一个上料筒(19)为一组,共设置有若干组,所述上料筒(19)顶端设有密封盖,所述上料筒(19)底部通过开口与上料孔(17)相连通,所述旋转槽(18)内壁通过转轴二(20)转动连接有上料板(21),所述上料板(21)与所述转轴二(20)固定连接,所述上料板(21)的面积大于所述上料筒(19)底部开口的面积,所述转轴二(20)顶端延伸至所述转盘一(4)上表面,所述转轴二(20)顶端设有若干竖向摆放的动力杆二(24),所述壳体(1)外壁的凹槽内设有电机二(36),所述电机二(36)的输出轴设有动力盘(22),所述动力盘(22)顶端设有横向摆放的若干动力杆一(23),所述动力杆一(23)与位于其外壁的所述动力杆二(24)相啮合,所述壳体(1)内壁靠近所述转盘一(4)的一侧设有上料管(25)。
2.根据权利要求1所述的一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,其特征在于:所述生产腔位于所述动力腔(12)上方,每隔一个所述加热块(9)设置有一个出风口(10),所述壳体(1)侧壁设有密封门(37),所述壳体(1)顶部设有通气管。
3.根据权利要求1所述的一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,其特征在于:所述上料管(25)的内径与所述上料孔(17)的内径相同,所述转轴一(14)半径大于所述动力盘(22)底部半径,所述转盘一(4)半径大于所述动力盘(22)的半径。
4.根据权利要求3所述的一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,其特征在于:所述生产机构包括收纳槽(26)、传动轴三(27)、搅拌臂(28)、电动推杆(29)和搅拌装置(30),所述支撑柱(8)内壁的收纳槽(26)通过传动轴三(27)与搅拌臂(28)的一端转动连接,所述搅拌臂(28)的另一端通过电动推杆(29)连接有搅拌装置(30),所述搅拌装置(30)位于所述支撑柱(8)外侧。
5.根据权利要求4所述的一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,其特征在于:所述通风机构包括传动轴二(31)、传动轴一(32)、电机三(33)、皮带一(34)和皮带二(35),所述壳体(1)顶端的所述挡风板(7)左侧内壁固定设有传动轴二(31),所述壳体(1)底端的所述挡风板(7)左侧内壁固定设有传动轴一(32),所述壳体(1)底端设有电机三(33),所述电机三(33)的输出轴与所述传动轴一(32)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,其特征在于:所述传动轴一(32)通过皮带一(34)与所述传动轴三(27)转动连接,所述传动轴二(31)通过皮带二(35)与所述传动轴三(27)转动连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置,其特征在于:所述皮带一(34)为八字连接,所述皮带二(35)为一字连接。
8.根据权利要求5所述的一种用于生产锂电池三元正极材料前驱体的装置的使用方法,其特征在于:具体的使用方法如下:
步骤一:通气管与外接的氮气供应装置连接,初始状态下通气管处于断路状态,本装置与外接的控制装置电连接,电机三(33)的输出轴带动传动轴一(32)逆时针转动九十度,壳体(1)底部的挡风板(7)关闭,传动轴一(32)通过八字连接的皮带一(34)带动传动轴三(27)顺时针转动,传动轴三(27)带动搅拌臂(28)向下转动至水平状态,传动轴三(27)通过一字连接的皮带二(35)带动传动轴二(31)顺时针转动,壳体(1)顶端的挡风板(7)关闭,电机三(33)停止,打开密封门(37),将反应皿(3)逐一放置在置料槽中,关闭密封门(37),在控制装置上选择相应的生产模式;
步骤二:电机二(36)的输出轴带动动力盘(22)、动力杆一(23)顺时针转动;电机一(13)的输出轴带动转轴一(14)逆时针转动,转轴一(14)带动转盘一(4)逆时针转动,转轴一(14)带动不完全齿轮(15)逆时针转动,不完全齿轮(15)的齿面与圆齿轮(16)相啮合带动生产盘(2)转动,第一个反应皿(3)转动至上料管(25)正下方;若干个上料筒(19)中装有不同的物料,其中一个上料筒(19)内装的是沉淀剂,转盘一(4)带动第一个上料口到达上料管(25)正上方,电机一(13)停止转动,第一个转轴二(20)顶端的竖向摆放的动力杆二(24)与横向摆放的动力杆一(23)相接触,动力杆一(23)带动第一个动力杆二(24)逆时针转动,第一个动力杆二(24)带动第一个转轴二(20)逆时针转动,转轴二(20)带动其外壁的上料板(21)向旋转槽(18)内转动,使得上料板(21)与上料筒(19)底部出现空隙,上料筒(19)底部的开口被打开,根据上料板(21)的转动角度调节间隙的面积,控制上料的量,第一个上料筒(19)内的物料通过开口、上料管(25)到达位于上料管(25)正下方的反应皿(3)中,通过调节上料筒(19)底部的开口的打开时间和打开大小控制下料的量,电机二(36)逆时针转动,带动动力盘(22)、动力杆二(24)逆时针转动,从而带动上料板(21)顺时针转动复位,上料筒(19)底部的开口被闭合;电机一(13)继续正向转动,带动不完全齿轮(15)的齿面与圆齿轮(16)相分离,此时生产盘(2)不转动,转轴一(14)、转盘一(4)转动,同理带动剩余的上料口依次到达上料管(25)正上方,完成不同物料不同配比的上料;当不需要下料的上料筒(19)到达上料管(25)正上方时,电机一(13)不停止转动,电机二(36)持续转动,动力杆二(24)与动力杆一(23)接触后即分离,相接触的动力杆二(24)与动力杆一(23)反向转动,不会带动转轴二(20)转动,即不会带动上料板(21)打开,完成一个周期的上料,即第一个反应皿(3)上料完毕;
步骤三:转轴一(14)继续逆时针转动,转轴一(14)带动不完全齿轮(15)的齿面再次与圆齿轮(16)相啮合,带动第二个反应皿(3)转动至上料管(25)正下方,即重复步骤二,开始第二个周期的上料,依次类推,直到若干反应皿(3)均完成上料;
步骤四:在上述运行过程中,根据设定电动推杆(29)每隔一段时间完成一次伸长、收缩,每当有填料完毕的反应皿(3)到达搅拌装置(30)正下方时,电动推杆(29)伸长带动搅拌装置(30)的底部伸入反应皿(3)内进行搅拌,搅拌完毕后,电动推杆(29)收缩带动搅拌装置(30)脱离反应皿(3),若干个反应皿(3)均搅拌完毕后,电机一(13)、电机二(36)、搅拌装置(30)停止运行,静置11-13h进行发酵,发酵完毕后,将氮气供应装置与通气管接通,通过通气管向生产腔内输入氮气,在氮气保护下,依据步骤二的原理向反应皿(3)内逐一加入沉淀剂进行反应,形成共沉淀物,停止供应氮气;
步骤五:电机三(33)的输出轴反向转动,带动传动轴一(32)顺时针转动九十度,壳体(1)底部的挡风板(7)向下打开复位,传动轴二(31)逆时针转动九十度,壳体(1)顶部的挡风板(7)向上打开复位,传动轴三(27)逆时针向上转动复位,带动搅拌臂(28)向上转动复位,上下的通风孔(5)均被打开,进气扇(11)运行,加热块(9)具有相同的加热温度,流动的气流通过壳体(1)底部通风孔(5)、通风腔、出风口(10)到达生产腔内被加热,带走反应皿(3)内的水分,再由壳体(1)顶部通风孔(5)排出,将共沉淀物烘干后获得三元正极材料前驱体。
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