CN206935288U - 一种电池浆料混料设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池浆料混料设备，包括：控制单元；双转子连续混料机；制胶罐；主粉料计量单元接收来自主粉料存储器的主粉料且将所计量的主粉料连续供应至双转子连续混料机的入口，主粉料存储器的放料阀门和控制单元均与主粉料计量单元相连；辅粉料计量单元接收来自辅粉料存储器的辅料且将所计量的辅粉料供应至制胶罐的入口；溶剂计量单元接收来自溶剂存储器的溶剂且将所计量的溶剂供应至制胶罐的入口，辅粉料、溶剂计量单元均与控制单元相连；和乳化分散机，其入口连接至双转子连续混料机的出口。该装置能够自动化添加粉料和液体料，实现连续制浆，提高制浆效率，且减轻工人劳动强度；形成均匀度和分散度较高的浆料，提高浆料的质量。

Description

一种电池浆料混料设备

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体涉及一种电池浆料混料设备。

背景技术

锂电池是一种二次充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌；充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电时则相反。目前锂电池广泛地应用于水力、火力、风力和太阳能站等储能电源系统、邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。

锂离子电池浆液的好坏直接影响电池的性能，因此制浆是锂电池制造过程中的重要环节。现有技术中锂电池浆料的混合和分散主要依靠动力混合机进行的，且需要人工将粉料和液体料投放至动力混合机中，由于液体料和粉料之间的密度差异很大，导致粉料与液体料之间接触不均匀，造成分层和发生硬性沉淀等问题，影响下一步涂布工艺；且混合设备的间隙较大，导致占用面积大，且混合时间长、需要在一批浆料完成混料之后再进行下一批浆料的混料，效率低；人工添加粉料和液体料，增强了工人劳动强度。

实用新型内容

本实用新型提供的一种电池浆料混料设备的目的是：自动化添加粉料和液体料，实现连续制浆，提高制浆效率，且减轻工人劳动强度；形成分散度和均匀度较高的电池浆料，提高浆料的质量。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案予以解决：

一种电池浆料混料设备，其特征在于，包括：控制单元；与控制单元相连的双转子连续混料机；制胶罐；主粉料存储器，其用于存储主粉料；主粉料计量单元，其接收来自所述主粉料存储器的主粉料，且所述主粉料计量单元所计量的主粉料连续供应至所述双转子连续混料机的入口，其中所述主粉料存储器的放料阀门和所述控制单元均与所述主粉料计量单元相连；辅粉料存储器，其用于存储辅粉料；辅粉料计量单元，其接收来自所述辅粉料存储器的辅料，且所述辅粉料计量单元所计量的辅粉料供应至所述制胶罐的入口，所述制胶罐的出口连接至所述双转子连续混料机的入口，其中所述辅粉料计量单元与所述控制单元相连；溶剂存储器，其用于存储溶剂；溶剂计量单元，其接收来自所述溶剂存储器的溶剂，且所述溶剂计量单元所计量的溶剂供应至所述制胶罐的入口，其中所述溶剂计量单元与所述控制单元相连；和乳化分散机，其入口连接至所述双转子连续混料机的出口。

进一步地，所述主粉料计量单元为失重称。

进一步地，为了便于提供主粉料，所述电池浆料混料设备还包括主粉料包、电动葫芦和除尘器，所述主粉料包通过电动葫芦起吊并解包以将主粉料落至所述主粉料存储器内，所述除尘器通过除尘管路用于吸收解包时产生的浮尘。

进一步地，所述辅粉料计量单元包括用于接收来自所述辅粉料存储器的辅粉料的螺旋输送机和用于接收所述螺旋输送机输送的辅粉料的粉料称；所述粉料称的出口连接至所述制胶罐的入口；所述螺旋输送机和所述粉料称均与所述控制单元相连，且在所述粉料称所称的重量达到设定重量时，所述控制单元控制打开所述粉料称的放料阀门。

进一步地，为了便于提供辅粉料，所述电池浆料混料设备还包括真空上料机，所述真空上料机的输入端与用于存储辅粉料的辅粉料罐连通，且输出端与所述辅粉料存储器的入口连通。

进一步地，所述辅粉料包括粘接剂、第一导电剂和第二导电剂，所述真空上料机包括第一、第二和第三真空上料机，所述辅粉罐包括用于存储粘接剂的粘接剂罐、用于存储第一导电剂的第一导电剂罐和用于存储第二导电剂的第二导电剂罐，所述辅粉料存储器包括粘接剂存储器、第一导电剂存储器和第二导电剂存储器；所述第一真空上料机的输入端与所述粘接剂罐连通，且输出端与所述粘接剂存储器的入口连通，所述第二真空上料机的输入端与所述第一导电剂罐连通，且输出端与所述第一导电剂存储器的入口连通，所述第三真空上料机的输入端与所述第二导电剂罐连通，且输出端与所述第二导电剂存储器的入口连通。

所述溶剂计量单元为第一转子计量泵。

为了实现对浆料的黏度调节，所述电池浆料混料设备还包括溶剂调节计量罐，其连接在所述双转子连续混料机的入口和所述第一转子计量泵的出口之间；所述溶剂调节计量罐的信号与所述控制单元相连，所述控制单元的信号控制所述溶剂调节计量罐的放料阀门。

替代地，所述电池浆料混料设备还包括与所述第一转子计量泵的出口连接的溶剂罐和与所述溶剂罐的放料阀门连接的第二转子计量泵，所述第二转子计量泵与所述控制单元连接。

进一步地，为了清除混杂在浆料中的铁磁性杂质，所述电池浆料混料设备还包括除铁器，所述除铁器连接在所述双转子连续混料机的出口和所述乳化分散机的入口之间。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种电池浆料混料设备的优点和有益效果是：通过与控制单元均相连的主粉料计量单元、辅粉料计量单元和溶剂计量单元，自动连续地添加粉料和溶剂，在减轻工人劳动强度的同时，实现双转子连续混料机中的连续制浆，浆料稳定性好，且制浆效率高，适合大规模生产；该设备结构简单，占用空间面积小；混合完成后的浆料通过乳化分散机对浆料进行乳化、混合、分散，使物料的细度分布均匀，提高制浆质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型的电池浆料混料设备的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例涉及一种电池浆料混料设备，包括：控制单元（未图示）；与控制单元连接的双转子连续混料机5；制胶罐9；主粉料存储器1，其用于存储主粉料；主粉料计量单元，其接收来自主粉料存储器1的主粉料，且主粉料计量单元所计量的主粉料连续供应至双转子连续混料机5的入口，其中主粉料存储器1的放料阀门和控制单元均与主粉料计量单元相连；辅粉料存储器，其用于存储辅粉料；辅粉料计量单元，其接收来自辅粉料存储器的辅料，且辅粉料计量单元所计量的辅粉料供应至制胶罐9的入口，制胶罐9的出口连接至双转子连续混料机5的入口，其中辅粉料计量单元与控制单元相连；溶剂存储器10，其用于存储溶剂；溶剂计量单元13，其接收来自溶剂存储器10的溶剂，且溶剂计量单元13所计量的溶剂供应至制胶罐9的入口，其中溶剂计量单元13与控制单元相连；和乳化分散机11，其入口连接至双转子连续混料机5的出口，且与控制单元相连。

具体地，例如电池的正极材料包括NCM三元材料、导电剂、粘接剂（例如PVDF）和NCM溶剂。在本实施例中，主粉料指NCM三元材料，辅粉料指导电剂和粘接剂，溶剂指NCM溶剂，主粉料计量单元为失重称2，失重称2是一种间断给料连续出料的称重设备，可以实现较高的控制精度，适用于水泥、石灰粉、煤粉等微细物料的控制配料。主粉料存储在主粉料存储器1中，便于向双转子连续混料机5提供主粉料，主粉料从主粉料存储器1供应至失重称2，在达到失重称2的设定加料位置时，失重称2通过控制单元控制主粉料存储器1的放料阀门关闭，停止加料，且根据控制单元设定的配比失重称2实现连续、精确地给料输出，当失重称2中的物料下降到设定补料位置时，失重称2通过控制单元控制主粉料存储器1的放料阀门打开，继续加料，在此过程中，失重称2以精准的体积模式运行，保证给料流量准确、稳定。由失重称2所称的主粉料输送至双转子连续混料机5内等待制浆。

一般地，粉料或颗粒料在运输时需要装袋，例如大包或小包，在存储时一般也是成堆的堆放，为了降低工人劳动强度，在本实施例中，主粉料包4使用太空包的包装形式，通过电动葫芦3吊起来，打开主粉料包4底部的出料口，主粉料由于重力落至主粉料存储器1内，同时为了保证解包时周围环境的卫生，防止工人受粉尘或浮尘等污染物的污染，增设有除尘器16，该除尘器16通过与其连接的除尘管路将解包时在主粉料存储器1内产生的粉尘、浮尘等污染物抽走，有效保证工人良好的工作环境，有利于工人身体健康。

如图1所示，针对于辅粉料的供应，辅粉料首先也是存储在辅粉料存储器中，辅粉料计量单元根据控制单元设定的配比将所计量的辅粉料供应至制胶罐9内，实现与溶剂的混合制胶。为了减轻工人劳动强度，辅粉料通过真空上料机将位于辅粉料罐（未示出）的辅粉料通过管道吸入至辅粉料存储器内，在本实施例中，将PVDF、第一导电剂和第二导电剂三种辅粉料均添加至制胶罐9中，因此，针对每种辅粉料，均设置一个真空上料机，如图1所示，PVDF通过第一真空上料机6将来自PVDF罐（未示出）的PVDF吸入至PVDF存储器12内，且通过与PVDF存储器12相连的第一螺旋输送机7将定量的PVDF输送至粉料称8内；第一导电剂通过第二真空上料机6’将来自第一导电剂罐（未示出）的第一导电剂吸入至第一导电剂存储器12’内，且通过与第一导电剂存储器12’相连的第二螺旋输送机7’将定量的第一导电剂输送至粉料称8内；第二导电剂通过第三真空上料机6’’将来自第二导电剂罐（未示出）的第二导电剂吸入至第二导电剂存储器12’’内，且通过与第二导电剂存储器12’’相连的第三螺旋输送机7’’将定量的第二导电剂输送至粉料称8内。在本实施例中，由于使用同一个粉料称8，为了实现设定配比，假设需要添加10份的PVDF、添加40份的第一种导电剂和添加50份的第二种导电剂，首先第一螺旋输送机7将PVDF存储器12内的PVDF输送至粉料称8，当粉料称8所称重量达到10份时，控制单元发送信号至第一螺旋输送机7使其停止工作，然后控制第二螺旋输送机7’将第一导电剂存储器12’内的第一导电剂输送至粉料称8，当粉料称8所称重量达到50份时，控制单元发送信号至第二螺旋输送机7’使其停止工作，最后控制第三螺旋输送机7’’将第二导电剂存储器12’’内的第二导电剂输送至粉料称8，当粉料称8所称重量达到100份时，控制单元发送信号至第三螺旋输送机7’’使其停止工作，此时粉料称8中已经存储配比好的三种辅粉料混合物，控制单元控制粉料称8将其放料阀门打开，将三种粉料的混合物一同添加至制胶罐9。

在将PVDF、第一导电剂和第二导电剂三种辅粉料均添加至制胶罐9之后，需要向制胶罐9内添加溶剂，本实施例中该溶剂为NMP溶剂。如图1所示，将来自NMP溶剂存储器10的NMP溶剂通过第一转子计量泵13根据控制单元设定的配比自动计量至制胶罐9内，用于与上述三种辅粉料混合自动配制成导电胶，该导电胶可以通过转子计量泵输送到备用存储罐内，便于制胶罐9配制下一批料，然后可以将备用存储罐内的导电胶通过转子计量泵连续均匀地输送至双转子连续混料机5内，等待制浆。

为了实现对浆料的黏度调节，向双转子连续混料机5中直接加入少量的NMP溶剂，从NMP溶剂存储器10中的NMP溶剂通过第一转子计量泵13输入至溶剂调节计量罐；溶剂调节计量罐的信号连接至控制单元，控制单元信号控制连接溶剂调节计量罐的放料阀门，便于自动向双转子连续混料机5内添加NMP溶剂。替代地，如图1所示，从第一转子计量泵13输出的NMP溶剂进入溶剂罐15，来自溶剂罐15的NMP溶剂通过第二转子计量泵14根据控制单元设定的配比自动计量至制胶罐9内，用于稀释浆液浓度或黏度。

在上述主粉料、辅粉料和溶剂根据配比均添加至双转子连续混料机5内之后，控制单元控制双转子连续混料机5工作，对物料进行连续混合，且混合后的浆料通过乳化分散机11处理进一步提高浆料的细度。最终处理完的浆料可以通过泵（未图示）输送至涂布机（未图示）上方的存储斗（未图示）中备用。

进一步地，在双转子连续混料机5的出口和乳化分散机11的入口之间设置除铁器（未示出），以便清除混杂在浆料中的铁磁性杂质，进一步提高浆料质量。

本实施例的电池浆料混料设备，使用电动葫芦3起吊主粉料包4将主粉料落至主粉料存储器1中，通过失重称2对主粉料存储器1中的主粉料实现连续、准确地给料，通过第一螺旋输送机7、第二螺旋输送机7’和第三螺旋输送机7’’及粉料称8，自动实现对辅粉料的给料，且通过第一转子计量泵13将溶剂自动计量到制胶罐9，在该设备实现制浆的过程中，自动连续地添加物料，避免物料与空气直接接触，浆料稳定性好，并且在减轻工人劳动强度的同时，提高制浆效率，适合大规模连续生产；该设备结构简单，占用空间面积小；混合完成后的浆料通过乳化分散机11对浆料进行乳化、混合、分散，形成均匀度和分散度较高的浆料，提高制浆质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池浆料混料设备，其特征在于，包括：

控制单元；

双转子连续混料机，其与所述控制单元相连；

制胶罐；

主粉料存储器，其用于存储主粉料；

主粉料计量单元，其接收来自所述主粉料存储器的主粉料，且所述主粉料计量单元所计量的主粉料连续供应至所述双转子连续混料机的入口，其中所述主粉料存储器的放料阀门和所述控制单元均与所述主粉料计量单元相连；

辅粉料存储器，其用于存储辅粉料；

辅粉料计量单元，其接收来自所述辅粉料存储器的辅料，且所述辅粉料计量单元所计量的辅粉料供应至所述制胶罐的入口，所述制胶罐的出口连接至所述双转子连续混料机的入口，其中所述辅粉料计量单元与所述控制单元相连；

溶剂存储器，其用于存储溶剂；

溶剂计量单元，其接收来自所述溶剂存储器的溶剂，且所述溶剂计量单元所计量的溶剂供应至所述制胶罐的入口，其中所述溶剂计量单元与所述控制单元相连；和

乳化分散机，其入口连接至所述双转子连续混料机的出口。

2.根据权利要求1所述的电池浆料混料设备，其特征在于，所述主粉料计量单元为失重称。

3.根据权利要求1或2所述的电池浆料混料设备，其特征在于，还包括主粉料包、电动葫芦和除尘器，所述主粉料包通过电动葫芦起吊并解包以将主粉料落至所述主粉料存储器内，所述除尘器通过除尘管路用于吸收解包时产生的浮尘。

4.根据权利要求1所述的电池浆料混料设备，其特征在于，所述辅粉料计量单元包括用于接收来自所述辅粉料存储器的辅粉料的螺旋输送机和用于接收所述螺旋输送机输送的辅粉料的粉料称；所述粉料称的出口连接至所述制胶罐的入口；所述螺旋输送机和所述粉料称均与所述控制单元相连，且在所述粉料称所称的重量达到设定重量时，所述控制单元控制打开所述粉料称的放料阀门。

5.根据权利要求1、2或4所述的电池浆料混料设备，其特征在于，还包括真空上料机，所述真空上料机的输入端与用于存储辅粉料的辅粉料罐连通，且输出端与所述辅粉料存储器的入口连通。

6.根据权利要求5所述的电池浆料混料设备，其特征在于，所述辅粉料包括粘接剂、第一导电剂和第二导电剂，所述真空上料机包括第一、第二和第三真空上料机，所述辅粉罐包括用于存储粘接剂的粘接剂罐、用于存储第一导电剂的第一导电剂罐和用于存储第二导电剂的第二导电剂罐，所述辅粉料存储器包括粘接剂存储器、第一导电剂存储器和第二导电剂存储器；所述第一真空上料机的输入端与所述粘接剂罐连通，且输出端与所述粘接剂存储器的入口连通，所述第二真空上料机的输入端与所述第一导电剂罐连通，且输出端与所述第一导电剂存储器的入口连通，所述第三真空上料机的输入端与所述第二导电剂罐连通，且输出端与所述第二导电剂存储器的入口连通。

7.根据权利要求1或2所述的电池浆料混料设备，其特征在于，所述溶剂计量单元为第一转子计量泵。

8.根据权利要求7所述的电池浆料混料设备，其特征在于，还包括溶剂调节计量罐，其连接在所述双转子连续混料机的入口和所述第一转子计量泵的出口之间；所述溶剂调节计量罐的信号连接至所述控制单元，所述控制单元的信号控制所述溶剂调节计量罐的放料阀门。

9.根据权利要求7所述的电池浆料混料设备，其特征在于，还包括与所述第一转子计量泵的出口连接的溶剂罐和与所述溶剂罐的放料阀门连接的第二转子计量泵，所述第二转子计量泵与所述控制单元连接。

10.根据权利要求1、2、4、6、8-9中任一项所述的电池浆料混料设备，其特征在于，还包括除铁器，所述除铁器连接在所述双转子连续混料机的出口和所述乳化分散机的入口之间。