CN206981211U - 一种锂电池正极粉体材料混合筛分系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池正极粉体材料混合筛分系统，包括锥形混合机，锥形混合机底部的出口端密封连接有能将粉体物料等量输送至两个方向的双向螺旋输送装置，双向螺旋输送装置包括水平设置的双向螺旋输送机，双向螺旋输送机的中部设置进料口与锥形混合机的出口端连通，双向螺旋输送机两端的出料口下方均依次密封连通有振动筛和电磁除铁器。本实用新型结构简单，能解决以往锂电池正极粉体材料混合后下料时存在分料不均的技术问题，可以将混合机下料后的材料均匀分送，保证两端输送的材料重量基本相等，避免后续由于物料分料不均，导致后续产品除铁程度不一，产品品质存在波动。具有分料均匀、筛分和除铁质量好、生产效率高等优点。

Description

一种锂电池正极粉体材料混合筛分系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池加工技术领域，尤其涉及一种锂电池正极粉体材料混合筛分系统。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，所以，锂电池长期没有得到应用，但随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。

锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。但由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

锂合金金属氧化物包括钴酸锂、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂等，一般都通过粉碎机粉碎后再加以混合，并除去内部磁性物质杂质，形成合格的混合正极粉体材料，以往的混合材料在混合后都是通过重力分成两边自然下料，其存在严重的分料不均情况，导致两边去除磁性物质水平不一，严重影响产品品质及产能，因此，在混合后需要尽量保证两边的材料重量基本相等。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种锂电池正极粉体材料混合筛分系统，从而解决了以往锂电池正极粉体材料混合后下料时存在分料不均的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种锂电池正极粉体材料混合筛分系统，包括锥形混合机，所述锥形混合机底部的出口端密封连接有能将粉体物料等量输送至两个方向的双向螺旋输送装置，所述双向螺旋输送装置包括水平设置的双向螺旋输送机，所述双向螺旋输送机的中部设置进料口与所述锥形混合机的出口端连通，双向螺旋输送机两端的出料口下方均依次密封连通有振动筛和电磁除铁器。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选的，所述双向螺旋输送机包括水平设置的输送管以及设于输送管内的螺旋输送杆，所述进料口设于所述输送管的上侧壁中部，所述出料口设于输送管的两端；螺旋输送杆的两端分别装设一组螺旋叶片，两组螺旋叶片的螺旋方向相反且以螺旋输送杆的竖直中线为轴对称布置，所述螺旋输送杆的一端伸出输送管并通过联轴器连接有电机。

优选的，所述双向螺旋输送装置还包括用于输送流体介质的流体介质输入系统，所述流体介质输入系统平行设置于所述双向螺旋输送机的输送管上方，并通过多个导流管与输送管的内腔连通。

优选的，所述流体介质输入系统包括流体输入装置以及一端封闭的直管，所述流体输入装置通过软管与所述直管的开口端连通，所述直管平行设置于所述输送管的上方，所述多个导流管沿轴向均匀设置于直管的下侧并连通直管和输送管的内腔。

优选的，对应于所述输送管中部的所述导流管竖直设置，对应于所述输送管两端的所述导流管倾斜设置且倾斜方向与所对应的螺旋叶片旋向相同。

优选的，所述螺旋输送杆的中部还通过连接板连接有一用于推动物料向输送管两端移动的直角板，所述连接板连接于直角板的顶点处且与直角板所在的平面垂直，直角板上与连接板相对的侧边与所述输送管的内壁相切。

优选的，所述螺旋叶片的相邻叶片之间还连接有能使物料于输送过程中保持混合状态的弧形刮板，所述弧形刮板的外侧面与所述输送管的内壁相切。

优选的，所述输送管两端的出料口与所述振动筛之间通过密封布袋连通。

优选的，所述流体输入装置包括分别通过一根管道与软管并联连通的风机和抽水泵，两根所述管道上均设置有开关阀。

优选的，所述输送管的一端通过一密封盖密封，输送管的另一端设有用于支撑螺旋输送杆的滚动轴承，且通过一端盖密封。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的结构简单，通过在锥形混合机的出口端设置双向螺旋输送装置，即可将混合机下料后的材料均匀分送至两个方向，既能保证两端输送的材料重量基本相等，避免后续加工过程中再次进行重量检测，可直接用于后续加工；还可保证振动筛和电磁除铁器的效率，避免因重量过多而影响筛分或除铁效率，从而整体提高加工质量。

2、本实用新型通过设置流体介质输入系统，在需要时可以通入干燥空气吹动内部粉末材料，避免粉体材料堆积或挤压形成块状或颗粒状，影响后续加工；或在需要时通入干燥惰性气体，避免粉体材料与杂质、水分等形成化学反应，影响粉体材料纯度或质量。同时，当需要清理时还可通入液体清洗液对内部管道进行清洗，无需拆洗双向螺旋输送装置、振动筛和电磁除铁器，清洗极为方便。

3、本实用新型通过设置直角板，可以将下落的粉体材料均匀推向两侧的输送管，避免粉体材料因重力作用而堆积成块，保证其粉末状的正常状态。

4、本实用新型通过设置弧形刮板，可以辅助带动粉体材料输送，并且可以将堆积在输送管内壁的粉体材料带走避免其粘附，保证输送管内壁光滑且不会堆积材料，提高输送质量和效率。

5、本实用新型中的锥形混合机、双向螺旋输送装置、振动筛及电磁除铁器之间均密封连通，从而可以防止外部杂质进入上述设备而造成污染，能极好地保护物料的纯度和结构。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中双向螺旋输送装置的结构示意图。

图3是本实用新型中直角板的结构示意图。

图4是图2中A-A面的截面结构示意图。

图例说明：

1、风机；2、抽水泵；3、开关阀；4、软管；5、导流管；6、锥形混合机；7、直管；8、双向螺旋输送装置；9、电机；10、密封布袋；11、振动筛；12、电磁除铁器；13、密封盖；14、出料口；15、弧形刮板；16、螺旋输送杆；17、螺旋叶片；18、滚动轴承；19、端盖；20、直角板；21、输送管；22、连接板。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

实施例1

如图1-图4所示，一种锂电池正极粉体材料混合筛分系统，包括锥形混合机6，锥形混合机6的出口端密封连通有能将粉体物料向两个方向等量输送的双向螺旋输送装置8，双向螺旋输送装置8包括水平设置的双向螺旋输送机，锥形混合机6的出口端与双向螺旋输送机的中部设置的进料口连通，即双向螺旋输送机的两端对称于锥形混合机6的出口端布置，双向螺旋输送机两端的出料口14下方均依次密封连通有振动筛11和电磁除铁器12。本实用新型通过在锥形混合机的出口端设置双向螺旋输送装置，即可将混合机下料后的材料按照规定速度均量的分送至两个方向，既能保证两端输送的材料重量基本相等，保证后续粉体材料加工的质量处于工艺要求范围内，减少重新分配材料的时间和成本，可直接用于后续加工；还可保证振动筛和电磁除铁器的效率，避免因重量过多而影响筛分或除铁效率，从而整体提高加工质量。

本实施例中，双向螺旋输送机包括水平布置的输送管21，进料口设于输送管21的管壁上侧中部，出料口14设于输送管21的两端下方，输送管21的内腔设置有螺旋输送杆16，螺旋输送杆16的两端分别装设一组螺旋叶片17，两组螺旋叶片17的螺旋方向相反且以输送管21的竖直中线为轴对称布置，螺旋输送杆16的一端伸出输送管21后通过联轴器连接有电机9以输入动力。通过锥形混合机6的下料经两组螺旋叶片17反向输出至输送管21两端的出料口14，从而可保证两端的粉体材料不会出现质量严重失衡的问题。

本实施例中，双向螺旋输送装置8还包括用于输送流体介质的流体介质输入系统，其包括平行设置在输送管21上方的直管7，直管7一端封头，另一端通过软管4连通有流体输入装置；直管7的下侧沿轴向设置有多个与输送管21内腔连通的导流管5。本实施例中，流体输入装置可在加工过程中通入干燥洁净空气或通入惰性气体至直管7，直管7通过导流管5对输送管21内部输入空气或惰性气体，空气可吹动材料漂浮，避免粉体材料堆积或挤压形成块状或颗粒状，惰性气体可减少材料自身杂质、水分的影响，避免相互之间反应而形成板块或球体而影响后续筛分精度，可保证粉体材料的纯度或质量；而在非加工过程中，还可通过流体介质输入系统通入体清洗液对上述设备和管道进行清洗，无需拆洗双向螺旋输送装置、振动筛和电磁除铁器，清洗方便快捷。

本实施例中，对应于输送管21中部的导流管5竖直设置，对应于输送管21两端的导流管5倾斜设置且倾斜方向相反，即两端的导流管5的底端均朝向出料的方向倾斜（倾斜方向与两端对应的螺旋叶片17旋向相同），则在需要时，其输入的气体不会影响材料的输送，减少扬尘，还可起到助推效果，便于出料；而输送管21中部的导流管5竖直设置则可保证中部喷气时不会影响材料的均匀分送。

本实施例中，螺旋输送杆16中部还通过连接板22连接有一直角板20，连接板22连接于直角板20的顶点处且与直角板20所在的平面垂直，直角板20上与连接板22相对的侧边与输送管21的内壁相切。螺旋输送杆16转动时，连接板22带动直角板20转动，直角板20的两个直角外侧面推动粉体材料向输送管21的两端移动，并且直角板20的两侧边与输送管21内壁相切还可避免粉体材料吸附在内壁上堆积而无法正常输送，同时避免材料下落过程中堆积挤压形成块状或颗粒状，保证材料以粉末状输送。

本实施例中，螺旋叶片17之间还连接有弧形刮板15，弧形刮板15的侧面与输送管21内壁相切。本实施例的弧形刮板15与直角板20作用相似，均是为了材料的正常输送、避免堆积挤压形成块状或颗粒状，同时还可带走吸附在内壁上堆积的粉体材料，并且还起到有搅拌混合的效果，保证输送过程中材料还是处于混合状态。

本实施例中，输送管21两端的出料口14与振动筛11之间通过密封布袋10连通。双向螺旋输送装置8与振动筛11在工作时存在相对震动和相对位移，为了减少二者连接处的刚性，采用柔软的密封布袋10连通二者可很好解决二者应力的问题，并且密封布袋10装卸方便，便于后续设备更换和维修。

本实施例中，流体输入装置包括风机1和抽水泵2，风机1和抽水泵2分别通过一根管道与软管4并联连通，两根管道上均设置有开关阀3。软管4可减少流体输入装置与直管7连接后的应力问题，并且风机1和抽水泵2可分别与外部干燥洁净气室或清洗液存储装置连通，用于对直管7提供气体或液体，通过开关阀3可控制二者的连通情况，从而可很好的实现流体介质输入系统的介质输入。

本实施例中，输送管21一端通过密封盖13密封，另一端设置用于支撑螺旋输送杆16的滚动轴承18，且通过穿设于螺旋输送杆16上的端盖19密封。本实施例的密封盖13对输送管21起到密封效果，并且还可拆卸，方便螺旋输送杆16的更换维修，同时螺旋输送杆16通过滚动轴承18支撑并通过端盖19完成密封，可减少摩擦，提高电机9的效率，在结构整体上实现密封的同时还保证了结构运行和后续维护、安装的合理化。

本实施例中，锥形混合机6与输送管21之间、输送管21与振动筛11之间以及振动筛11与电磁除铁器12之间均密封连通，从而可以防止外部杂质进入上述设备而造成材料污染，可极好地保护材料的纯度，进一步提高后续锂电池加工的质量和成功率。

本实用新型的工作原理:

锂电池正极的粉体材料通过锥形混合机6充分混合后，通过底部的出口端下落至输送管21的中部内腔，并通过螺旋输送杆16上方向相反的螺旋叶片17分别送至输送管21的两端，经输送管21两端底部设置的出料口14依次送至振动筛11筛分和电磁除铁器12除杂，最后收集进入下一工序，完成粉体材料的混合、筛分及除杂工艺。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池正极粉体材料混合筛分系统，包括锥形混合机，其特征在于：所述锥形混合机底部的出口端密封连接有能将粉体物料等量输送至两个方向的双向螺旋输送装置，所述双向螺旋输送装置包括水平设置的双向螺旋输送机，所述双向螺旋输送机的中部设置进料口与所述锥形混合机的出口端连通，双向螺旋输送机两端的出料口下方均依次密封连通有振动筛和电磁除铁器。

2.根据权利要求1所述的锂电池正极粉体材料混合筛分系统，其特征在于：所述双向螺旋输送机包括水平设置的输送管以及设于输送管内的螺旋输送杆，所述进料口设于所述输送管的上侧壁中部，所述出料口设于输送管的两端；螺旋输送杆的两端分别装设一组螺旋叶片，两组螺旋叶片的螺旋方向相反且以螺旋输送杆的竖直中线为轴对称布置，所述螺旋输送杆的一端伸出输送管并通过联轴器连接有电机。

3.根据权利要求2所述的锂电池正极粉体材料混合筛分系统，其特征在于：所述双向螺旋输送装置还包括用于输送流体介质的流体介质输入系统，所述流体介质输入系统平行设置于所述双向螺旋输送机的输送管上方，并通过多个导流管与输送管的内腔连通。

4.根据权利要求3所述的锂电池正极粉体材料混合筛分系统，其特征在于：所述流体介质输入系统包括流体输入装置以及一端封闭的直管，所述流体输入装置通过软管与所述直管的开口端连通，所述直管平行设置于所述输送管的上方，所述多个导流管沿轴向均匀设置于直管的下侧并连通直管和输送管的内腔。

5.根据权利要求4所述的锂电池正极粉体材料混合筛分系统，其特征在于：对应于所述输送管中部的所述导流管竖直设置，对应于输送管两端的所述导流管倾斜设置且倾斜方向与所对应的螺旋叶片旋向相同。

6.根据权利要求5所述的锂电池正极粉体材料混合筛分系统，其特征在于：所述螺旋输送杆的中部还通过连接板连接有一用于推动物料向输送管两端移动的直角板，所述连接板连接于直角板的顶点处且与直角板所在的平面垂直，直角板上与连接板相对的侧边与所述输送管的内壁相切。

7.根据权利要求6所述的锂电池正极粉体材料混合筛分系统，其特征在于：所述螺旋叶片的相邻叶片之间还连接有能使物料于输送过程中保持混合状态的弧形刮板，所述弧形刮板的外侧面与所述输送管的内壁相切。

8.根据权利要求7所述的锂电池正极粉体材料混合筛分系统，其特征在于：所述输送管两端的出料口与所述振动筛之间通过密封布袋连通。

9.根据权利要求8所述的锂电池正极粉体材料混合筛分系统，其特征在于：所述流体输入装置包括分别通过一根管道与软管并联连通的风机和抽水泵，两根所述管道上均设置有开关阀。

10.根据权利要求3-9任一项所述的锂电池正极粉体材料混合筛分系统，其特征在于：所述输送管的一端通过一密封盖密封，输送管的另一端设有用于支撑螺旋输送杆的滚动轴承，且通过一端盖密封。