一种用于锂离子电池正极材料生产中的前处理装置
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种用于锂离子电池正极材料生产中的前处理装置。
背景技术
近年来,锂离子电池以其高能量密度、高电压、无污染、长循环寿命、快速充放电等方面的优异性能和日趋降低的制作成本,使得锂离子电池的应用越来越普遍,随着信息产业的不断发展,对锂离子电池的要求也越来越高。
在锂离子电池的产量日益增加、产品大量投放市场的同时,提供一种适用于锂离子电池正极材料生产中的前处理装置,该前处理装置包括耙式干燥机和气流粉碎机。
干燥机广泛应用于医药、食品、化工等行业,用于干燥相应的物料,其中,物料类型包括各种浆状、膏状、粒状、粉状、纤维状等等。干燥后,物料容易粘贴在干燥机的筒壁上或者其它地方,因此,干燥机需要按期维护清洗。然而,基于现有干燥机的结构,人们清洗干燥机是比较麻烦的,尤其当物料是膏状等粘性固体时,水洗也不能让此类物料容易脱落,此类情况急需改善。
一般的,为了得到粉碎的物料,物料往往需要粉碎机进行粉碎,现有粉碎方式中存在机械冲击式粉碎机、振动磨、搅拌磨及气流粉碎等等,其中,采用气流粉碎方式的机械尤为受到欢迎。在生产过程中,由于气流粉碎机采用一级分离器,收集的超细粉物料的效率比较低。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的缺点,本实用新型的目的在于提供一种用于锂离子电池正极材料生产中的前处理装置,其耙式干燥机能够充分均匀地搅拌物料,物料充分地接收热量,使得物料的干燥效率更高;其气流粉碎机可提高物料粉碎的生产效率。
为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
本实用新型提供一种用于锂离子电池正极材料生产中的前处理装置,包括相互连接的耙式干燥机和气流粉碎机,所述耙式干燥机和所述气流粉碎机通过升降机连接;其中,所述耙式干燥机包括:
机架;
筒体,设置于所述机架上,所述筒体包括干燥室;
驱动机构,设置于所述筒体的一侧,所述驱动机构包括电机、传动皮带、皮带轮、传动轴、减速箱及搅拌轴,所述电机的输出轴与所述传动皮带一侧连接,所述传动皮带另一侧与所述皮带轮连接,所述传动轴一端固定于所述皮带轮的轴孔上,所述传动轴另一端与所述减速箱的输入端连接,所述减速箱的输出端与所述搅拌轴一端连接,所述搅拌轴另一端贯穿所述筒体的干燥室。
优选地,所述耙式干燥机还包括若干耙齿,每个所述耙齿间隔预设距离分布于所述搅拌轴的外周表面上,其中,所述搅拌轴与每个所述耙齿皆具有中空部,所述搅拌轴的中空部与每个所述耙齿的中空部连通,每个所述耙齿包括齿根部与齿头部,所述齿根部一端设置于所述搅拌轴的外周表面上,所述齿根部另一端与所述齿头部一端连接,所述齿头部另一端设置有连接孔,所述连接孔不连通所述齿头部的中空部,所述连接孔用于连接外部清洗部件;其中,所述连接孔为螺纹孔。
优选地,所述气流粉碎机包括:
投料装置,包括物料入口与物料出口,所述物料入口用于投入物料,所述物料出口用于输出物料;
气流粉碎分级机,包括粉碎入口与粉碎出口,所述粉碎入口与所述物料出口连通,所述粉碎出口用于输出粉碎后的物料;第一旋风收集器,包括第一收集入口、第一收集出口及第一气体出口,所述第一收集入口与所述粉碎出口连通,所述第一收集出口用于输出细粉类型的物料,所述第一气体出口用于第一废气体;
第一过滤器,包括第一过滤入口与第一过滤出口,所述第一过滤入口与所述第一气体出口连通;
第二旋风收集器,包括第二收集入口、第二收集出口及第二气体出口,所述第一收集入口与所述第一过滤出口连通,所述第二收集出口用于输出细粉类型的物料,所述第二气体出口用于第二废气体;
除尘器,包括除尘入口、除尘出口及第二气体出口,所述除尘入口与所述气体出口连通,所述除尘入口用于输入所述第二废气体,所述除尘出口用于输出粗粉类型的物料与杂质,所述第二气体出口用于输出经过除尘处理后的第三废气体;
消音器,包括消音通道,所述消音通道一端与所述第二气体出口连通;
引风机,与所述消音通道另一端连通,用于产生气流。
优选地,所述耙式干燥机还包括:
第一轴承支座,设置于所述筒体的一侧;
第一轴承,收容于所述第一轴承支座内,并且,所述搅拌轴另一端依次贯穿所述第一轴承的轴孔及所述筒体的干燥室。
第二轴承支座,设置于所述筒体的另一侧;
第二轴承,收容于所述第二轴承支座内,并且,所述搅拌轴另一端依次贯穿所述第一轴承的轴孔、所述筒体的干燥室及所述第二轴承的轴孔。
优选地,所述耙式干燥机还包括热源传输组件,所述热源传输组件设置于所述筒体的另一侧,并且,所述热源传输组件与所述搅拌轴另一端的中空部连通。
优选地,所述热源传输组件包括:
第一导管,所述第一导管一端与所述搅拌轴另一端的中空部连通,所述第一导管另一端用于将热源导入所述搅拌轴;
第二导管,所述第二导管一端与所述搅拌轴另一端的中空部连通,所述第二导管另一端用于将来自所述搅拌轴的热源输出外部环境。
优选地,所述第一旋风收集器包括:
第一支撑架;
第一分离器,设置于所述第一支撑架上。
第一滑轮组件,所述第一滑轮组件设置于所述第一支撑架上。
优选地,所述第一滑轮组件包括第一滑轮与第二滑轮;
所述第一支撑架包括:第一支架、第一支撑板及第二支架,所述第一支架一端设置于所述第一支撑板一侧,所述第一支架另一端设置有所述第一滑轮,所述第二支架一端设置于所述第一支撑板另一侧,所述第二支架另一端设置有所述第二滑轮。
优选地,所述第二旋风收集器包括:
第二支撑架;
第二分离器,设置于所述第二支撑架上。
第二滑轮组件,所述第二滑轮组件设置于所述第二支撑架上。
优选地,所述第二滑轮组件包括第三滑轮与第四滑轮;
所述第二支撑架包括:第三支架、第二支撑板及第四支架,所述第三支架一端设置于所述第二支撑板一侧,所述第三支架另一端设置有所述第三滑轮,所述第四支架一端设置于所述第二支撑板另一侧,所述第四支架另一端设置有所述第四滑轮。
与现有技术相比较,在本实用新型实施例提供的前处理装置包括耙式干燥机和气流粉碎机,该耙式干燥机,一方面,当需要清洗干燥机时,用户使用外部清洗部件安装在耙齿的连接孔上,搅拌轴通过耙齿带动外部清洗部件转动,于是,外部清洗部件可以将一些粘贴在筒体内部的结块物料给拍掉,使得结块物料掉下,进而清洗掉结块物料;另一方面,电机的输出轴与传动皮带一侧连接,传动皮带另一侧与皮带轮连接,传动轴一端固定于皮带轮的轴孔上,传动轴另一端与减速箱的输入端连接,减速箱的输出端与搅拌轴一端连接,搅拌轴另一端贯穿筒体的干燥室,干燥物料时,通过减速箱的作用,干燥机能够充分均匀地搅拌物料,物料充分地接收热量,使得物料的干燥效率更高。
该气流粉碎机,一方面,采用两级旋风收集器,其能够充分地收集超细粉物料;另外,在第二旋风收集器分离粗粉物料与细粉物料之前,其还经过第一过滤器的过滤,将大尺寸的粗粉物料给过滤,以便提高第二旋风收集器的分离效率,进而提高超细粉物料的生产效率;另一方面,消音器能够消除生成超细粉物料的噪音,使得生产过程更加环保。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述用于锂离子电池正极材料生产中的前处理装置和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种耙式干燥机的正视图。
图2为本实用新型实施例提供的一种耙式干燥机的侧视图。
图3是本实用新型实施例提供的一种搅拌轴与耙齿的安装示意图。
图4为本实用新型实施例提供的一种气流粉碎机的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的一种用于锂离子电池正极材料生产中的前处理装置的具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效,详细说明如后。
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解,然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本实用新型加以限制。
请一并参阅图1至图3,图1为本实用新型实施例提供的一种耙式干燥机的正视图;图2为本实用新型实施例提供的一种耙式干燥机的侧视图;图3是本实用新型实施例提供的一种搅拌轴与耙齿的安装示意图。如图1至图3所示,该耙式干燥机100包括:机架11、筒体12、驱动机构13、若干耙齿14、第一轴承支座15、第一轴承16、第二轴承支座17、第二轴承18、热源传输组件19、第一密封端盖20、第二密封端盖21、压力计22及温度计23。
机架11用于支撑各类部件,筒体12设置于机架11上,筒体12包括干燥室,其中,筒体12还设置有投料口121、下料口122及抽气口123,投料口121 作为物料的进口,用户通过向投料口121投送物料而使得物料进入筒体12的干燥室。下料口122作为干燥后物料的出口,用户通过下料口取出干燥后的物料。抽气口123用于外部真空泵抽取干燥物料时产生的水汽。
驱动机构13设置于筒体12的一侧,驱动机构13用于搅拌位于筒体12的干燥室内的物料。
其中,驱动机构13包括电机131、传动皮带(图未示)、皮带轮(图未示)、传动轴(图未示)、减速箱132及搅拌轴133,电机131的输出轴与传动皮带一侧连接,传动皮带另一侧与皮带轮连接,传动轴一端固定于皮带轮的轴孔上,传动轴另一端与减速箱132的输入端连接,减速箱132的输出端与搅拌轴133 一端连接,搅拌轴133另一端贯穿筒体12的干燥室。
在一些实施例中,减速箱132包括若干蜗轮蜗杆或齿轮或齿轮蜗杆结构组成的若干级传动结构。
每个耙齿14间隔预设距离分布于搅拌轴133的外周表面上,其中,搅拌轴133与每个耙齿14皆具有中空部,搅拌轴133的中空部与每个耙齿14的中空部连通。
每个耙齿14包括齿根部141与齿头部142,齿根部141一端设置于搅拌轴 133的外周表面上,齿根部141另一端与齿头部142一端连接,齿头部142另一端设置有连接孔143,连接孔143不连通齿头部142的中空部,连接孔143 用于连接外部清洗部件。在一些实施例中,连接孔为螺纹孔,外部清洗部件为螺纹连接件,外部清洗部件可为任意形状,安装后的外部清洗部件能够正常地在干燥室内旋转。
第一轴承支座15设置于筒体12的一侧,第一轴承16收容于第一轴承支座15内,并且,搅拌轴133另一端依次贯穿第一轴承16的轴孔及筒体12的干燥室。搅拌轴133可借助第一轴承支座15的支撑力,通过第一轴承16,在
第一轴承支座15内转动。
第二轴承支座17设置于筒体12的另一侧,第二轴承18收容于第二轴承支座17内,并且,搅拌轴133另一端依次贯穿第一轴承16的轴孔、筒体12 的干燥室及第二轴承18的轴孔。搅拌轴133借助第一轴承支座15与第二轴承支座17的支撑力,通过第一轴承16与第二轴承18,搅拌轴133的转动更加可靠与稳定。
热源传输组件19设置于筒体12的另一侧,并且,热源传输组件19与搅拌轴133另一端的中空部连通。热源传输组件19可以向搅拌轴133传输热源,亦可以将搅拌轴133内的热源导出。其中,热源可以为水、油等流体物质。
在一些实施例中,热源输入组件19包括第一导管191与第二导管192。第一导管191一端与搅拌轴133另一端的中空部连通,第一导管191另一端用于将热源导入搅拌轴133。第二导管192一端与搅拌轴133另一端的中空部连通,第二导管192另一端用于将来自搅拌轴133的热源输出外部环境。采用此类结构,一方面,通过热源循环输入与输出,使得热源的温度能够保持期望恒定的温度值,使得干燥效率更高。
为了在加热过程中更加安全可靠,在一些实施例中,热源传输组件19还包括手动控制阀193,手动控制阀193设置于第一导管191上。当用户需要人工控制热源流入筒体12时,用户可以随时关闭或打开手动控制阀193,以便切断热源进入筒体12内的通道或者允许热源进入筒体12内。
第一密封端盖20设置于筒体12的一侧,第二密封端盖21设置于筒体12 的另一侧。通过第一密封端盖20与第二密封端盖21的密封作用,筒体12的干燥效率会更高。
在一些实施例中,第一密封端盖20或第二密封端盖21可采用密封法兰结构。
压力计22设置于筒体12上,压力计22用于探测筒体12的干燥室的压力,当压力超过预设阈值时,压力计22自动报警。
温度计23设置于筒体12上,温度计23用于探测筒体12的干燥室的温度,当温度超过预设阈值时,温度计23自动报警。
为了更加详细的理解本实施例,下面阐述本实施例提供的耙式干燥机的工作原理。
外部热源循环系统(图未示)通过热源传输组件19向筒体12传输热源,一方面,热源流进搅拌轴133的中空部,并且,热源通过搅拌轴133流入耙齿 14。另一方面,热源还流进设置于筒体12外周面的夹套(图未示),该夹套可将热量传递至筒体12的筒壁。
搅拌轴133带动耙齿14转动,于是,耙齿14开始搅拌物料,物料的水分受热蒸发,变成水汽。外部真空泵通过抽气口123抽取水汽,以防止水汽返回干燥室而降低干燥效率。在一些实施例中,从抽气口123出去的水汽在外部真空泵的作用下,可经过冷凝系统冷凝成水液。
干燥完毕后,干燥后的物料可通过下料口122输出。
清洗干燥机时,用户通过拆卸出搅拌轴133,在耙齿14的齿头部142的连接孔143安装后外部清洗部件。然后再将此时的搅拌轴安装回干燥机。假设清洗膏状物料时,热源传输组件19向搅拌轴133传输清洗液,并且搅拌轴133 带动外部清洗部件转动,于是,结块的膏状物料在清洗液与外部清洗部件的作用力下,可以从筒壁上脱落。采用此种方式,一方面,由于一边转动一边清洗,清洗干净度高,效率高。另一方面,其清洗结构比较简单。
总体而言,一方面,当需要清洗干燥机时,用户使用外部清洗部件安装在耙齿的连接孔上,搅拌轴通过耙齿带动外部清洗部件转动,于是,外部清洗部件可以将一些粘贴在筒体内部的结块物料给拍掉,使得结块物料掉下,进而清洗掉结块物料。另一方面,干燥物料时,通过减速箱的作用,干燥机能够充分均匀地搅拌物料,物料充分地接收热量,使得物料的干燥效率更高。请参阅图 4,图4为本实用新型实施例提供的一种气流粉碎机的结构示意图。如图4所示,该气流粉碎机400包括:投料装置41、气流粉碎分级机42、第一旋风收集器43、第一过滤器44、第二旋风收集器45、除尘器46、消音器47及引风机48。
该投料装置41包括物料入口与物料出口,该物料入口用于投入物料,该物料出口用于输出物料。在一些实施例中,该投料装置41为螺旋投料装置。
该气流粉碎分级机42包括粉碎入口与粉碎出口,该粉碎入口与该物料出口连通,该粉碎出口用于输出粉碎后的物料。
该第一旋风收集器43包括第一收集入口、第一收集出口及第一气体出口,该第一收集入口与该粉碎出口连通,该第一收集出口用于输出细粉类型的物料,该第一气体出口用于第一废气体;
该第一过滤器44包括第一过滤入口与第一过滤出口,该第一过滤入口与该第一气体出口连通;
该第二旋风收集器45包括第二收集入口、第二收集出口及第二气体出口,该第一收集入口与该第一过滤出口连通,该第二收集出口用于输出细粉类型的物料,该第二气体出口用于第二废气体;
该除尘器46包括除尘入口、除尘出口及第二气体出口,该除尘入口与该气体出口连通,该除尘入口用于输入该第二废气体,该除尘出口用于输出粗粉类型的物料与杂质,该第二气体出口用于输出经过除尘处理后的第三废气体;
该消音器47包括消音通道,该消音通道一端与该第二气体出口连通;
该引风机48与该消音通道另一端连通,用于产生气流。
为了详细理解本实施例,本实施例气流粉碎机的工作原理如下:
向投料装置41投放物料,投料装置41向气流粉碎分级机42传输物料,物料进入到气流粉碎分级机42的粉碎室,粉碎室上的粉碎喷嘴开始工作,压缩空气通过粉碎喷嘴激烈膨胀加速产生的高速喷射流在粉碎室内部形成向心逆喷射流场,在压差的作用下,使磨底物料流态化,被加速的物料在喷嘴的交汇点汇合,产生剧烈的冲击、碰撞、摩擦而粉碎;经粉碎的物料随上升的气流一起运动至粉碎室上部的一定高度,粗颗粒失速后在重力的作用下,沿粉碎室壁面回落到粉碎室下部,细粉随气流一起运动到上部的涡轮分级机,在高速涡轮所产生的强制涡流场内,细颗粒在离心力的作用下被抛向筒壁附近,并随失速粗粉一起回落到粉碎室下部再行粉碎,粉碎后的物料进入第一旋风收集器 43。
第一旋风收集器43对粉碎后的物料进行分离,合格的物料经过第一收集出口输出,不合格的物料随着气流进入第一过滤器44,第一过滤器44从不合格的物料中将大尺寸的物料给过滤,过滤后的物料进入第二旋风收集器45做二次分离与收集,掺杂在之前不合格的物料中还可以存在合格的物料,经过第二旋风收集器45二次分离与收集后,不合格的物料再随着气流进入除尘器46,除尘器46除掉气流中灰尘等杂质,以便向外部排放干净气体。
消音器47能够消除粉碎时产生的噪音,引风机18提供气流。
总体而言,一方面,采用两级旋风收集器,其能够充分地收集超细粉物料;另外,在第二旋风收集器分离粗粉物料与细粉物料之前,其还经过第一过滤器的过滤,将大尺寸的粗粉物料给过滤,以便提高第二旋风收集器的分离效率,进而提高超细粉物料的生产效率;另一方面,消音器能够消除生成超细粉物料的噪音,使得生产过程更加环保。
在一些实施例中,请继续参阅图4,该第一旋风收集器43包括:第一支撑架431、第一分离器432及第一滑轮组件433,第一分离器432设置于该第一支撑架431上,第一滑轮组件433设置于该第一支撑架131上。
在一些实施例中,该第一滑轮组件433包括第一滑轮4331与第二滑轮 4332;
该第一支撑架431包括:第一支架4311、第一支撑板4312及第二支架4313,该第一支架4311一端设置于该第一支撑板4312一侧,该第一支架4311另一端设置有该第一滑轮4331,该第二支架4313一端设置于该第一支撑板4312 另一侧,该第二支架4313另一端设置有该第二滑轮4332。
通过该第一滑轮4331与该第二滑轮4332,用户可以很方便地更换第一旋风收集器43的位置,以适应相应的生产需求。
在一些实施例中,该第二旋风收集器45包括:第二支撑架451、第二分离器452及第二滑轮组件453,第二分离器452设置于该第二支撑架451上,该第二滑轮组件453设置于该第二支撑架451上。
在一些实施例中,该第二滑轮组件453包括第三滑轮4531与第四滑轮 4532;
该第二支撑架451包括:第三支架4511、第二支撑板4512及第四支架4513,该第三支架4511一端设置于该第二支撑板4512一侧,该第三支架4511另一端设置有该第三滑轮4531,该第四支架4513一端设置于该第二支撑板4512 另一侧,该第四支架4513另一端设置有该第四滑轮4532。
该通过第三滑轮4531与该第四滑轮4532,用户可以很方便地更换第二旋风收集器45的位置,以适应相应的生产需求。
在一些实施例中,该气流粉碎机400还包括:传输导管49、卸料箱50及第三滑轮组件51,该传输导管49一端与该第一收集出口连通,该传输导管49 另一端与该第二收集出口连通,该传输导管49中部设置有卸料口,该卸料口与该卸料箱50连通,该第三滑轮组件51设置于该卸料箱50的底板上。
在一些实施例中,该第三滑轮组件51包括第五滑轮512与第六滑轮513,该第五滑轮512设置于该卸料箱50的底板一侧,该第六滑轮513设置于该卸料箱50的底板另一侧;通过该第五滑轮512与该第六滑轮513,用户可以很方便地卸料。
以上所述,仅是实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。