CN201094921Y - 用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置 - Google Patents

用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置 Download PDF

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张红标
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Abstract

本实用新型公开了一种用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，要解决的技术问题是能够同时完成纳米粉体材料的研磨制备和表面改性。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，包括机架、搅拌研磨系统和物料循环系统，所述搅拌研磨系统包括设在机架内的搅拌筒，搅拌筒内设有搅拌轴，搅拌轴与减速机相连接并设有搅拌棒，搅拌筒上还设有冷却水循环管，所述机架的上下两端分别连接物料循环系统。本实用新型与现有技术相比，消除了研磨死角，处理后粉体粒度均匀，并且工作效率高、操作简单、无粉尘、制备成本低，特别适合用于电池用纳米及亚微米材料的原料、前驱体的处理。

Description

用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置。
背景技术
目前随着小型便携式用电器具不断向轻量化发展，对电池及电池材料的能量密度和容量提出了越来越高的要求，因此电池材料的合成原料或反应前驱物需要更为精密的改性及粉碎预处理工艺以实现电池材料制备后的性能提升，电池材料的加工过程往往需要将原料粉碎研磨处理至亚微米甚至纳米级颗粒，并经过表面机械改性、包覆改性等一系列处理。然而在传统的干法搅拌磨粉碎处理过程中被研磨后的粉料总是向筒底沉降，影响了研磨的效果；传统的湿法球磨由于筒壁的吸附作用和筒壁附近高粘度绝热边界层的存在，影响了研磨效率和研磨效果，难以得到粒度分布均匀的粉体材料。而常规的粉体改性是在高速混合机、研磨机上进行的，生产成本高，反应时间长，粉体颗粒包覆不均匀，颗粒团聚严重，且操作复杂。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，能够同时完成纳米粉体材料的研磨制备和表面改性，并且具有操作简单、效率高、无粉尘且成本低的特点。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，包括机架、搅拌研磨系统和物料循环系统，所述搅拌研磨系统包括设在机架内的搅拌筒，搅拌筒内设有搅拌轴，搅拌轴与减速机相连接并设有搅拌棒，搅拌筒上还设有冷却水循环管，所述机架的上下两端分别连接物料循环系统。
本实用新型所述搅拌筒为不锈钢料箱结构。
本实用新型所述搅拌筒的上方设有加料盖。
本实用新型所述搅拌筒的底部设有不锈钢筛网。
本实用新型所述物料循环系统由顺序连接的气压泵、出料管和物料循环管组成。
本实用新型所述物料循环管上设有冷却水循环管。
本实用新型与现有技术相比，将电池用纳米材料的研磨和改性处理合为一体，消除了研磨死角，处理后粉体粒度均匀，并具有工作效率高，操作简单、无粉尘、制备成本低的优点，特别适合用于电池用纳米及亚微米材料的原料、前驱体的处理。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，包括机架1、搅拌研磨系统和物料循环系统，搅拌研磨系统包括设在机架1内的搅拌筒2，搅拌筒2内设有搅拌轴5，搅拌轴5与减速机3相连接并设有搅拌棒6，搅拌筒2上还设有冷却水循环管9，所述机架1的上下两端分别连接物料循环系统。搅拌筒2为不锈钢料箱结构，其上方设有加料盖7，底部设有不锈钢筛网8。本实用新型物料循环系统由顺序连接的气压泵4、出料管11和物料循环管10组成，在物料循环管10上设有冷却水循环管9。
本实用新型工作过程中，被加工材料和改性剂、研磨介质被加入料桶中，在搅拌棒的作用下，研磨介质与被加工材料发生强烈的摩擦、研磨作用而使被加工材料粉碎，改性剂或包覆材料被均匀包覆或渗入被加工材料中；物料循环系统强制使混合料循环混合，消除了研磨死角，减弱了筒壁附近高粘度绝热边界层影响，从而保证混合料的均匀；由冷却水循环管组成的冷却循环系统使研磨过程中产生的热量及时带走，保证系统正常工作。
采用本实用新型后的实施效果如下所示：
实施例1
对氢氧化镁进行研磨改性处理：加入氢氧化镁98Kg，氧化锆球600Kg，改性剂2Kg，纯水180Kg，搅拌主转速80rpm，物料循环流量30l/min，研磨2小时后，测得物料的平均粒径10um。而采用传统的搅拌式球磨机达到相同的效果需研磨3.5小时以上，说明本实用新型的改性效果较好，研磨效率很高。
实施例2
对磷酸铁锂进行研磨改性处理：加入原料98Kg，氧化锆球600Kg，改性剂2Kg，纯水180Kg，搅拌主转速80rpm，物料循环流量30l/min，研磨2小时后，测得物料的平均粒径10um。而采用传统的搅拌式球磨机达到相同的效果需研磨4小时以上。
实施例3
对二氧化锰进行研磨改性处理：加入二氧化锰98Kg，氧化锆球600Kg，改性剂2Kg，纯水180Kg，搅拌主转速80rpm，物料循环流量30l/min，研磨2小时后，测得物料的平均粒径10um。而采用传统的搅拌式球磨机达到相同的效果需研磨3.5小时以上，说明本实用新型的改性效果较好，研磨效率很高。

Claims (6)

1.一种用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，包括机架(1)、搅拌研磨系统和物料循环系统，其特征在于：所述搅拌研磨系统包括设在机架(1)内的搅拌筒(2)，搅拌筒(2)内设有搅拌轴(5)，搅拌轴(5)与减速机(3)相连接并设有搅拌棒(6)，搅拌筒(2)上还设有冷却水循环管(9)，所述机架(1)的上下两端分别连接物料循环系统。
2.根据权利要求1所述的用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，其特征在于：所述搅拌筒(2)为不锈钢料箱结构。
3.根据权利要求2所述的用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，其特征在于：所述搅拌筒(2)的上方设有加料盖(7)。
4.根据权利要求3所述的用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，其特征在于：所述搅拌筒(2)的底部设有不锈钢筛网(8)。
5.根据权利要求1或4所述的用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，其特征在于：所述物料循环系统由顺序连接的气压泵(4)、出料管(11)和物料循环管(10)组成。
6.根据权利要求5所述的用于制备电池纳米材料前驱体粒子的装置，其特征在于：所述物料循环管(10)上设有冷却水循环管(9)。
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