用于制备导电浆料的分散罐
技术领域
本实用新型涉及工业制造技术领域,尤其是涉及一种用于制备导电浆料的分散罐。
背景技术
工业制备锂离子导电浆料,是将碳纳米管粉体、分散剂、溶剂按一定比例进入密闭的分散罐进行预混,初步混合后再将浆料通过隔膜泵注入到砂磨机中进行分散研磨并回到分散罐中,如此往复循环至分散均匀的导电浆料。相关技术中,分散罐存在死角,且在死角处以形成较大的团聚体,影响导电浆料的分散效果,存在改进的空间。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种用于制备导电浆料的分散罐,在制备导电浆料时,分散罐的内壁可得到有效地清理,不易造成导电浆料的积聚。
根据本实用新型实施例的用于制备导电浆料的分散罐,包括:壳体,所述壳体具有用于容纳所述导电浆料的容纳腔;搅拌机构,所述搅拌机构包括驱动部和搅拌部,所述搅拌部伸入所述容纳腔内,所述驱动部与所述搅拌部相连且用于驱动所述搅拌部转动,所述搅拌部设有刮条,所述刮条抵压于所述容纳腔的内壁。
根据本实用新型实施例的用于制备导电浆料的分散罐,搅拌机构设有可对分散罐内壁进行清理的刮条,避免分散罐内壁产生过多团聚体,提高导电浆料的混合程度,使得各种材料的混合更均衡,提升导电浆料的品质。
根据本实用新型一个实施例的用于制备导电浆料的分散罐,所述搅拌部包括连接件和搅拌件,所述连接件贯穿所述壳体且与所述驱动部相连,所述搅拌件与所述连接件相连,所述搅拌件设有所述刮条。
根据本实用新型一个实施例的用于制备导电浆料的分散罐,所述搅拌件为框式结构,所述连接件的下端伸入所述搅拌件内且与所述搅拌件的底部相连,所述搅拌件的上端通过横梁与所述连接件相连。
根据本实用新型一个实施例的用于制备导电浆料的分散罐,所述刮条设于所述搅拌件的径向外侧,所述刮条为多个,多个所述刮条沿所述搅拌件的轴向、周向间隔开布置。
根据本实用新型一个实施例的用于制备导电浆料的分散罐,所述搅拌件、所述容纳腔的底部均为锥形,且所述底部的锥角为α,满足:100°≤α≤140°。
根据本实用新型一个实施例的用于制备导电浆料的分散罐,所述连接件的轴线与所述壳体的轴线重合。
根据本实用新型一个实施例的用于制备导电浆料的分散罐,所述壳体包括:上盖和下壳体,所述上盖和所述下壳体通过螺纹紧固件相连,所述搅拌部贯穿所述上盖伸入所述容纳腔中,所述驱动部通过支撑架安装于所述上盖。
根据本实用新型一个实施例的用于制备导电浆料的分散罐,所述上盖设有投料口,所述下壳体的底部设有出料口。
根据本实用新型一个实施例的用于制备导电浆料的分散罐,所述下壳体包括内壳和外壳,所述内壳位于所述外壳内,且所述内壳与所述外壳之间设有冷却层,所述外壳设有与所述冷却层连通的进水口和出水口。
根据本实用新型一个实施例的用于制备导电浆料的分散罐,还包括支架,所述下壳体安装于所述支架以与地面间隔开,且所述出料口与所述地面的间距为h,满足:h≥500mm。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的分散罐的结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例的分散罐的俯视图;
图3是根据本实用新型实施例的制备系统的结构示意图。
附图标记:
制备系统1000,
分散罐100,
壳体1,容纳腔11,上盖12,投料口121,视镜孔122,氮气进气口123,氮气出气口124,紧急排气口125,下壳体13,出料口131,备用出料口132,内壳131,外壳132,冷却层133,进水口134,出水口135,压紧螺丝14,
驱动部2,支撑架3,连接件41,搅拌件42,刮条43,横梁44,支架5,
第一罐101,第二罐102,
第一三通阀210,主排料口211,第二三通阀220,
第一控制阀310,第二控制阀320,第三控制阀330,第四控制阀340。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的用于制备导电浆料的分散罐100,该分散罐100内设有搅拌机构,搅拌机构安装有刮条43,搅拌机构对分散罐100内的导电浆料进行分散、搅拌时,刮条43可对分散罐100的内壁进行刮扫工作,以使分散罐100的内壁无导电浆料堆积。由此,可避免在导电浆料制备的过程中分散罐100内的部分区域形成团聚体,保证分散罐100内的导电浆料有效地分散。
如图1-图2所示,根据本实用新型实施例的用于制备导电浆料的分散罐100,包括:壳体1和搅拌机构。
壳体1具有用于容纳导电浆料的容纳腔11,导电浆料的配制可在容纳腔11内完成。如图1所示,壳体1包括上盖12和下壳体13,上盖12和下壳体13通过螺纹紧固件相连,由此,上盖12和下壳体13安装方便,易于拆卸,且在后期对壳体1内部构件进行维修或更换时,可将用于固定上盖12和下壳体13的螺纹紧固件拆下,以打开容纳腔11进行维修或更换操作,结构设计合理、使用方便。其中,壳体1为圆盖密封结构,壳体1厚度为4mm,且承压不低于0.4Mpa(但并非压力容器规范制作,不能按照压力容器标准使用),由此,可保证在导电浆料制备的过程中,壳体1的结构稳定,内部压力恒定,保证制备过程可顺利进行。
壳体1设有投料口121和出料口131,投料口121用于将制备导电浆料所需的材料投入容纳腔11内,出料口131用于将制备完成的导电浆料排出容纳腔11,如图1所示,投料口121设于上盖12,投料口121设于3寸不锈钢快速接头(加装卡箍盲板),出料口131设于下壳体13的底部,即制备导电浆料的材料可从容纳腔11的上部投入,制备完成的导电浆料从容纳腔11的底部排出,便于投放和排出,且下壳体13的底部还设有备用出料口132。其中,制备导电浆料所需材料包括碳纳米管粉体、分散剂、溶剂,制备时,可将碳纳米管粉体、分散剂、溶剂按一定比例投入容纳腔11中进行相应操作。
在一个实施例中,上盖12和下壳体13通过压紧螺丝14相连,压紧螺丝14为多个,且多个压紧螺丝14环绕壳体1的轴线间隔开设置,以将上盖12与下壳体13周向的多个位置固定连接,其中,相邻两个压紧螺丝14的间距在10mm~12mm内,这样,可保证上盖12与下壳体13稳定连接,且不会造成压紧螺丝14的浪费,实用且节省。上盖12还设有多个2寸的视镜孔122,用于对容纳腔11的分散状态进行观察。
搅拌机构包括驱动部2和搅拌部,搅拌部伸入容纳腔11内,搅拌部贯穿上盖12伸入容纳腔11中,驱动部2与搅拌部相连,且驱动部2用于驱动搅拌部转动,驱动部2驱动搅拌部在容纳腔11内转动,搅拌部带动容纳腔11内的导电浆料运动、混合,可使得各种材料能够均匀地混合。
其中,驱动部2可包括驱动电机,驱动电机的电机轴与搅拌部相连,这样,在驱动电机转动时,电机轴带动搅拌部转动驱动导电浆料逐渐地混合,各种材料分散、交混,可通过连续地切换电机正转、反转,以使搅拌部朝不同的方向转动,提高制备效率。
驱动部2可通过支撑架3安装于上盖12,支撑架3的材质为不锈钢,以防止生锈,驱动电机的转速的调速范围为1r/min~130r/min,即驱动电机的最大转速为130r/min,保证导电浆料被均匀地分散,同时避免搅拌件42的转动速度过高影响壳体1内部结构的稳定,保证分散罐100具有良好的工作状态。
如图1所示,搅拌部设有刮条43,刮条43设于搅拌部最接近容纳腔11的内壁的位置,如刮条43设于搅拌部最外侧,以使刮条43抵压于容纳腔11的内壁。这样,搅拌部在转动的过程中,刮条43能够对容纳腔11的内壁进行有效地刮扫处理,且刮条43沿搅拌部的轴线方向延伸布置,刮条43绕轴线转动时,可使得刮条43扫过的区域面积较大,这样,可通过较少的刮条43实现对容纳腔11的内壁进行大面积的刮扫,提高刮条43对容纳腔11的内壁的清理效率,同时节省刮条43所需的成本,由此,可避免容纳腔11的内壁产生团聚体,保证制备的导电浆料均匀,各种材料的混合程度更均衡,提升导电浆料的品质。
其中,刮条43为硅胶制成,由此,刮条43抵压容纳腔11的内壁,且在搅拌部转动时刮条43能够与容纳腔11的内壁紧密接触,增强刮条43的清刷效果。
根据本实用新型实施例的用于制备导电浆料的分散罐100,搅拌机构设有可对分散罐100内壁进行清理的刮条43,避免分散罐100内壁产生过多团聚体,提高导电浆料的混合程度,使得各种材料的混合更均衡,提升导电浆料的品质。
在一些实施例中,搅拌部包括连接件41和搅拌件42,连接件41贯穿壳体1,且连接件41与驱动部2相连,搅拌件42与连接件41相连,如图1所示,连接件41贯穿壳体1的上盖12伸入容纳腔11内,驱动部2安装于壳体1的上部,连接件41的上端与驱动部2相连,连接件41的下端与搅拌件42相连,其中,搅拌件42设有刮条43,如图1所示,刮条43设于搅拌件42的外侧,驱动部2在驱动搅拌件42转动的过程中,刮条43能够与容纳腔11的内壁有效地接触,进而对容纳腔11的内壁进行清理,保证导电浆料均匀混合,提升导电浆料的品质。
在一些实施例中,如图1所示,搅拌件42为框式结构,使得搅拌件42绕轴线转动时扫过的区域面积较大,连接件41的下端伸入搅拌件42内,且连接件41的下端与搅拌件42的底部相连,如图1所示,搅拌件42为上部敞开且下部逐渐收缩的框式结构,即搅拌件42具有上端敞开的腔体,连接件41为杆状,连接件41的上端与驱动部2的输出轴相连,连接件41的中部可转动地与上盖12配合,连接件41的下端伸入搅拌件42的腔体内且与搅拌件42的腔体的底壁相连。这样,驱动部2驱动连接件41转动时,连接件41能够带动搅拌件42对导电浆料进行搅拌,且搅拌件42较大的横扫面积可增强对导电浆料的搅拌效果。
其中,搅拌件42的上端通过横梁44与连接件41相连,如图1所示,横梁44的内端与连接件41相连,横梁44的外端与搅拌件42的上端相连,这样,搅拌件42的上端和下端均与连接件41稳定地连接,搅拌件42的上端和下端均与连接件41能够稳定支撑,提高搅拌机构的结构稳定性,使得搅拌件42在转动的过程中,搅拌件42的上端和下端能够同步地转动,保证搅拌件42在转动时不会发生变形,减少由于物料粘稠导致框体发生弯曲变形而造成的刮壁影响,提高搅拌机构设计的合理性,保证导电浆料的制备过程能够安全、合理地进行。
如图1所示,刮条43设于搅拌件42的径向外侧,使得搅拌件42转动时,刮条43能够与容纳腔11的内壁有效地接触。其中,刮条43为多个,多个刮条43沿搅拌件42的轴向、周向间隔开布置,如图1所示,多个刮条43沿轴向布置,使得搅拌件42在转动时,刮条43能够对容纳腔11的内壁沿轴向的各个区域均进行有效地刮扫,保证容纳腔11的内壁无导电浆料积聚。多个刮条43沿周向布置,这样,搅拌件42转动时,沿周向设置的多个刮条43可对容纳腔11的内壁的同一区域进行多次刮扫,可确保容纳腔11的内壁无导电浆料的积聚。
由此,在高粘度导电浆料混合分散时可以有效地清除壳体1内壁上粘的团聚物,从而使导电浆料制备的时间缩短,导电浆料的固含量不会出现波动,减少实验室中物料的浪费,提高粘度物料的混合效率,保证导电浆料混合均匀、无沉淀、无积料、死料。
在一些实施例中,搅拌件42、容纳腔11的底部均为锥形,且底部的锥角为α,满足:100°≤α≤140°,如α=110°,或者α=120°,再或者α=130°。如图1所示,下壳体13的底部设有出料口131,这样,将锥角为α设在合理的范围内,可保证容纳腔11的侧壁和底壁的连接处不会存在导电浆料堆积,同时保证搅拌件42能够对容纳腔11底部的导电浆料进行有效地搅拌,避免锥角多小容纳腔11底部的导电浆料无法有效混合,提高搅拌件42及壳体1结构设计的合理性,提高导电浆料的混合度,避免容纳腔11的底部积料。
在一些实施例中,如图1所示,连接件41的轴线与壳体1的轴线重合,搅拌件42的轴线和连接件41的轴线重合,这样,连接件41转动时,搅拌件42的沿周向的各个位置扫过的区域面积相同,使得搅拌件42对壳体1内周向各个区域的搅拌效果相近,保证导电浆料混合地更加均匀,无沉淀。
在一些实施例中,如图1所示,驱动部2通过支撑架3安装于上盖12,使得驱动部2的结构稳定。支撑架3的材质为不锈钢,以防止生锈,其中,连接件41贯穿支撑架3,且连接件41可与支撑架3相对转动,以在驱动部2输出驱动力时,连接件41能够带动搅拌件42转动,进而对导电浆料进行分散混合处理。
在一些实施例中,如图1所示,下壳体13包括内壳131和外壳132,内壳131位于外壳132内,内壳131和外壳132均为不锈钢结构,且内壳131和外壳132均经过抛光处理,内壳131为特氟龙结构,内部无金属污染,耐吸湿性。内壳131与外壳132之间设有冷却层133,外壳132设有与冷却层133连通的进水口134和出水口135,可将外部水源通过进水口134引入冷却层133中对内壳131进行冷却,并从出水口135排出,以实现对内壳131的持续冷却。
在一些实施例中,如图1所示,分散罐100还包括支架5,下壳体13安装于支架5,以使下壳体13与地面间隔开,出料口131设于下壳体13的底部,且出料口131与地面的间距为h,满足:h≥500mm,其中,底部出料口131的尺寸为1寸,采用不锈钢球阀,且连接有不锈钢快速接头。
在一个实施例中,如图2所示,上盖12还设有用于通氮气的氮气进气口123、氮气出气口124及紧急排气口125,以向容纳腔11内注入适量的氮气,使容纳腔11内的导电浆料处于干燥氮气保护中,紧急排气口125用于备用排气。
本实用新型还提出了一种导电浆料的制备系统1000。
下面参考图3描述本实用新型实施例的导电浆料的制备系统1000,该制备系统1000可通过两个分散罐100及砂磨机实现双罐互倒,其中,分散罐100包括第一罐101和第二罐102,可将导电浆料从第一罐101中通过泵的动力系统注入第二罐102中,然后进入砂磨机中,再回到第一罐101中,并多次往复循环,实现双罐互倒。由此,能够有效地避免单罐循环死角区域导致浆料分散时间不够而影响到导电浆料的导电性和稳定性。
如图3所示,根据本实用新型实施例的导电浆料的制备系统1000包括:主回路、第一支路和第二支路。
主回路、第一支路和第二支路循环流通有导电浆料,主回路设有砂磨机和循环泵,循环泵的出口与砂磨机的入口相连,砂磨机用于对导电浆料进行分散及研磨,以使导电浆料的各种成分有效地粉碎、细化,并均匀地混合。循环泵用于驱动导电浆料流动,可通过循环泵驱动导电浆料在第一支路、第二支路和主回路中循环流动,且在砂磨机中持续地分散研磨,进而提高导电浆料的混合程度。
第一支路与主回路串联,第一支路设有第一罐101,第二支路与主回路串联,第二支路设有第二罐102,且第一罐101和第二罐102均用于存储导电浆料,即制备系统1000的分散罐100包括第一罐101和第二罐102,且第一支路和第二支路可选择性地与主回路连通,即第一支路、第二支路可选择与主回路连通,也可选择不连通。且第一罐101和第二罐102均具有进料口和出料口131,第一罐101通过其进料口和出料口131与第一支路连通,第二罐102通过其进料口和出料口131与第二支路连通。
在第一支路与主回路接通且第二支路与主回路不接通时,循环泵驱动导电浆料在第一主路和主回路中流动,可将第一罐101中的导电浆料倒入砂磨机中,或将砂磨机中的导电浆料倒入第一罐101中;在第二支路与主回路接通且第一支路与主回路不接通时,循环泵驱动导电浆料在第二支路和主回路中流动,可将第二罐102中的导电浆料倒入砂磨机中,或将砂磨机中的导电浆料倒入第二罐102中;且在第一支路和第二支路均与主回路接通时,可通过砂磨机将第一罐101中的导电浆料倒入第二罐102中,或将第二罐102中的导电浆料倒入第一罐101中。由此,可实现导电浆料的双罐互倒,有效地避免因为单罐循环死角区域导致浆料分散时间而影响到导电浆料的导电性和稳定性。
根据本实用新型实施例的导电浆料的制备系统1000,通过将设有第一罐101的第一支路和设有第二罐102的第二支路与主回路选择性地相连,可实现导电浆料的双罐互倒,由此,可有效地避免因为单罐循环死角区域导致浆料分散时间而影响到导电浆料的导电性和稳定性。
在一些实施例中,如图3所示,导电浆料的制备系统1000包括:第一三通阀210和第二三通阀220。
第一三通阀210的第一口与第一支路相连,第一三通阀210的第二口与第二支路相连,第一三通阀210的第三口与主回路相连,第一三通阀210的第一口、第二口可选择性地与第三口接通,如图1所示,第一罐101设于第一支路,第二罐102设于第二支路,砂磨机设于主回路中,第一三通阀210的第一口与第一罐101的第一罐101的进料口相连,第一三通阀210的第二口与第二罐102的进料口相连,第一三通阀210的第三口与砂磨机的出料口131相连。这样,砂磨机中的导电浆料可通过第一三通阀210的第三口选择性地第一口或第二口流向第一罐101或第二罐102中,即砂磨机中的导电浆料可通过第一三通阀210的第三口、第一三通阀210的第一口流向第一罐101中,也可通过第一三通阀210的第三口、第一三通阀210的第二口流向第二罐102中。
第二三通阀220的第一口与第一支路相连,第二三通阀220的第二口与第二支路相连,第二三通阀220的第三口与主回路相连,第二三通阀220的第一口、第二口可选择性地与第三口接通。如图1所示,第二三通阀220的第一口与第一罐101的出料口131相连,第二三通阀220的第二口与第二罐102的出料口131相连,第二三通阀220的第三口与砂磨机的进料口相连。这样,第一罐101中的导电浆料可通过第二三通阀220的第一口、第二三通阀220的第三口流向砂磨机中,第二罐102中的导电浆料可通过第二三通阀220的第二口、第二三通阀220的第三口流向砂磨机中。由此,可实现通过砂磨机将导电浆料由第一罐101和第二罐102中的一个倒入另一个,实现双罐互倒,减少罐内循环死角,保证导电浆料能够均匀混合。
如图3所示,第一三通阀210安装于制备系统1000的上部且位于第一罐101和第二罐102之间,第一三通阀210的第一口、第二口分别朝相反的方向敞开,以与第一罐101、第二罐102的进料口相连,第二三通阀220安装于制备系统1000的下部且位于第一罐101和第二罐102之间,第二三通阀220的第一口和第二口分别朝相反的方向敞开,以与第一罐101、第二罐102的出料口131相连。
在一些实施例中,如图3所示,导电浆料的制备系统1000包括:第一控制阀310、第二控制阀320、第三控制阀330和第四控制阀340,第一控制阀310、第二控制阀320、第三控制阀330和第四控制阀340均为电磁控制阀。
第一控制阀310设于第一三通阀210的第一口,第一控制阀310用于控制第一罐101的进料口和砂磨机的出料口131的通断,第二控制阀320设于第一三通阀210的第二口,第二控制阀320用于控制第二罐102的进料口和砂磨机的出料口131的通断,由此,通过第一控制阀310和第二控制阀320可选择砂磨机排出的导电浆料的流向,进而将砂磨机中的导电浆料选择性地流向第一罐101或第二罐102中。
第三控制阀330设于第二三通阀220的第一口,第三控制阀330用于控制第一罐101的出料口131和砂磨机的进料口的通断,第四控制阀340设于第二三通阀220的第二口,第四控制阀340用于控制第二罐102的出料口131和砂磨机的进料口的通断。由此,通过第三控制阀330和第四控制阀340可选择将第一罐101中的导电浆料或第二罐102中的导电浆料流向砂磨机中。
在一些实施例中,第一三通阀210设有主排料口211,主排料口211用于将导电浆料排出。这样,制备系统1000完成的导电浆料可从主排料口211排出到承装桶中。其中,第一罐101和第二罐102的底部均为漏斗形,且出料口131设于底部,这样,第一罐101、第二罐102中的导电浆料均可沿管体内壁移动到底部,实现导电浆料的排出,由此,可防止导电浆料附于罐体的侧壁,使得导电浆料更加均匀。
下面参考图3描述本实用新型实施例的导电浆料的制备系统1000的工作过程中。
首先,将碳纳米管粉体、分散机、溶剂按一定比例从第一罐101的投料口121处投入第一罐101的容纳腔11中,开启第一罐101的驱动电机,通过驱动电机驱动搅拌将转动,10min后开启2第一控制阀310与第三控制阀330,开启氮气进气口123与氮气出气口124,使搅拌罐内的导电浆料处于干燥氮气保护中,砂磨机与第一罐101进行单罐循环,使导电浆料进行初步混匀与研磨,待导电浆料粘度在3000mpa.s-3500mpa.s之间时(大约在3-4h),在粘度到3000mpa.s-3500mpa.s时开启第二控制阀320,使得砂磨机抽取第一罐101中的导电浆料,导电浆料在砂磨机出口排入第二罐102,待听到隔膜泵空吸声音后开启第一控制阀310、关闭第二控制阀320,开启第四控制阀340、关闭第三控制阀330。使得砂磨机抽取第二罐102的导电浆料,砂磨机排出的导电浆料排入第一罐101。
此双罐循环进行1h。以保证分散罐100内的团聚体已全部进入砂磨机进行分散研磨。待粘度与细度在合格范围内后,第一控制阀310和第二控制阀320,开启第三控制阀330和主排料口211,将导电浆料排到承装桶内,待第一罐101内的导电浆料排净后,关闭第一罐101搅拌,关闭第三控制阀330、开启第四控制阀340,待第二罐102内导电浆料排净后,关闭第二罐102搅拌,关闭第四控制阀340,关闭主排料口211,完成导电浆料的制备过程。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。