CN211012185U - 二次电池材料振动干燥机及二次电池材料振动干燥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种二次电池材料振动干燥机及二次电池材料振动干燥系统，该二次电池材料振动干燥机及该二次电池材料振动干燥系统能够制备粉粒体中发生金属污染的现象得到抑制且高性能及质量优良的二次电池材料。二次电池材料振动干燥机具备：金属制的内容器(2)，用于收容二次电池材料的粉粒体；振动部(3)，用于使内容器(2)振动；封套(4)，设置在内容器(2)的外壁上，并且在内部流通有热介质(H)；和氟树脂膜(7)，用于覆盖内容器(2)的内壁。

Description

二次电池材料振动干燥机及二次电池材料振动干燥系统

技术领域

本实用新型涉及一种二次电池材料(例如，锂离子电池)振动干燥机及二次电池材料振动干燥系统。

背景技术

以往，例如已知有专利文献1的振动干燥机。该振动干燥机通过利用振动器单元使筐体振动，并且使收容在筐体的内部空间的处理室中的粉粒体流动的同时，从处理室的内壁向粉粒体施加传导热，从而进行干燥处理。

专利文献1：日本专利公开2005-214532号公报

在使用二次电池材料作为粉粒体的情况下，由于金属制的处理室的内壁与粉粒体接触，因此粉粒体有可能发生金属污染。如果发生污染，则使用二次电池材料制造的二次电池的性能下降。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述情况而提出的，其目的之一是提供一种二次电池材料振动干燥机及二次电池材料振动干燥系统，该二次电池材料振动干燥机及该二次电池材料振动干燥系统能够制备粉粒体中发生金属污染的现象得到抑制且高性能及质量优良的二次电池材料。

本实用新型的二次电池材料振动干燥机的一方式具备：金属制的内容器，用于收容二次电池材料的粉粒体；振动部，用于使所述内容器振动；封套，设置在所述内容器的外壁上，并且在内部流通有热介质；和氟树脂膜，用于覆盖所述内容器的内壁。

根据本实用新型，在对二次电池材料的粉粒体进行干燥处理时，利用内容器的振动。例如，和与本实用新型不同地利用旋转轴或搅拌叶片等来搅拌粉粒体的同时进行干燥处理的以往产品的干燥机相比较，本实用新型能够抑制粉粒体的形状破坏(粒子破坏)。另外，根据本实用新型，能够将粉粒体的干燥不均匀控制为较少。因此，能够制备粉粒体的功能稳定且高性能及质量优良的二次电池材料。

另外，由于本实用新型不使用旋转轴或搅拌叶片等，因此能够将构造装置的部件的故障或维修的频率控制为较少，并且能降低装置维护费用。另外，能够利用振动力从内容器排出粉粒体，且能简化结构。另外，内容器的操作简单，可容易进行水洗等清洗。

并且，在本实用新型中，在内容器的内壁上设置有以所谓“特氟龙(Teflon)”(注册商标)的名称已知的聚四氟乙烯(聚四氟化乙烯)等的氟树脂膜。因此，能够抑制粉粒体与金属制的内容器的内壁直接接触，并且抑制粉粒体发生金属污染。由此，能够制备良好地维持粉粒体的功能且高性能及质量优良的二次电池材料。

在上述二次电池材料振动干燥机中，优选所述内容器为其中心轴沿水平方向延伸的筒状，所述氟树脂膜覆盖所述内壁中的至少上端部以外的部分。

在该情况下，由于在内容器的内壁中的至少粉粒体直接接触的部分(即上端部以外的部分)上设置有氟树脂膜，因此能够稳定地得到上述效果的同时，削减氟树脂膜的使用量。

在上述二次电池材料振动干燥机中，所述热介质优选为水蒸气、温水及油中的任一种。

在该情况下，能够将热介质稳定地供给到封套中，并且能够高效地干燥粉粒体。

在上述二次电池材料振动干燥机中，所述振动部优选具有：能够切换正转及反转的电动机；和由所述电动机旋转驱动的偏心轴部。

在该情况下，通过使振动部的电动机的旋转方向变化为正转及反转，从而能够进一步高效地进行粉粒体的干燥处理。另外，能够在装置中分散振动力所作用的部件或部位，从而能够抑制特定结构部件的破损，并且延长部件寿命。

在上述二次电池材料振动干燥机中，所述氟树脂膜也可以通过涂覆来设置在所述内壁上。

在该情况下，能够在内容器的内壁上宽范围而简便地设置氟树脂膜。另外，能够容易实现氟树脂膜的薄膜化，并且削减氟树脂膜的材料使用量。

在上述二次电池材料振动干燥机中，所述氟树脂膜也可以通过衬料来设置在所述内壁上。

在该情况下，能够容易在内容器的内壁上设置例如2～3mm等的较厚的氟树脂膜，并且长期稳定地发挥氟树脂膜的功能。

上述二次电池材料振动干燥机优选具备：外容器，用于收容所述内容器及所述封套；和多个支撑脚，用于支撑所述外容器并沿上下方向延伸，多个所述支撑脚中的至少一个能够沿上下方向伸缩。

在该情况下，通过使能够伸缩的支撑脚伸缩，从而能够从内容器顺畅地排出二次电池材料的粉粒体，或者能够高效地进行干燥处理。

另外，本实用新型的二次电池材料振动干燥系统的一方式具备：上述二次电池材料振动干燥机；与所述二次电池材料振动干燥机的所述内容器连接的换热器；与所述换热器连接的冷凝液接收槽；和与所述冷凝液接收槽连接的真空泵。

根据本实用新型的二次电池材料振动干燥系统，在干燥处理时由二次电池材料产生的有机溶剂气体等从内容器输送到换热器及冷凝液接收槽中而被回收。能够将相互连通的内容器、换热器、冷凝液接收槽及真空泵的系统整体设为密闭结构，并且能够抑制二次电池材料的粉尘或有机溶剂等向装置周围飞散。

根据本实用新型的一方式的二次电池材料振动干燥机及二次电池材料振动干燥系统，能够制备粉粒体中发生金属污染的现象得到抑制且高性能及质量优良的二次电池材料。

附图说明

图1是表示本实用新型的一实施方式的二次电池材料振动干燥机的侧视图。

图2是表示本实用新型的一实施方式的二次电池材料振动干燥机的主视图。

图3是表示二次电池材料振动干燥机的剖视图。

图4是用于说明振动部的电动机正转时的粉粒体的流动状况的图。

图5是用于说明振动部的电动机反转时的粉粒体的流动状况的图。

图6是表示本实用新型的一实施方式的二次电池材料振动干燥系统的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图对本实用新型的一实施方式的二次电池材料振动干燥机1及二次电池材料振动干燥系统10进行说明。

如图1～图5所示，本实施方式的二次电池材料振动干燥机1具备：金属制的内容器2，用于收容二次电池材料的粉粒体G；振动部3，用于使内容器2振动；封套4，设置在内容器2的外壁上，并且在内部流通有热介质H；外容器5，用于收容内容器2 及封套4；多个支撑脚6，用于支撑外容器5并沿上下方向延伸；和氟树脂膜7，用于覆盖内容器2的内壁。

在本实施方式中，粉粒体G例如为锂离子电池材料。因此，本实施方式的二次电池材料振动干燥机1例如也可以改称为锂离子电池材料振动干燥机1。另外，二次电池材料振动干燥系统10例如也可以改称为锂离子电池材料振动干燥系统10。

如图1及图2所示，内容器2为其中心轴C沿水平方向延伸的筒状。在本实施方式中，内容器2为圆筒状。此外，内容器2的中心轴C也可以相对于水平方向稍微倾斜。内容器2具有能够密闭的结构。内容器2通过管道等与后述的真空泵13连接，从而内部处于减压状态。

内容器2的材质例如为SUS304、SUS316、SUS316L、钛钢(Titanium Steel)或哈氏合金(Hastelloy)(注册商标)等。内容器2的容积例如为26～1145升等。内容器2的直径例如为250～900mm等。内容器2的真空度例如为常压～1.33kPa等。

内容器2具有：原料入口2a，用于投入粉粒体G；排气口2b，用于排出在干燥处理时由粉粒体G产生的有机溶剂的气体等；和排出口2c，用于从内容器2排出粉粒体 G。

原料入口2a设置在内容器2的上部。原料入口2a具有能够开闭的结构。

排气口2b设置在内容器2的上部。排气口2b具有能够开闭的结构。排气口2b具有过滤器2d。过滤器2d能够拆卸地安装在排气口2b内。

排出口2c设置在内容器2的下部。排出口2c具有开闭阀。在打开排出口2c的开闭阀的状态下，通过使内容器2振动，能够将内容器2内的粉粒体G排出到外部。

振动部3设置在内容器2的下侧。在本实施方式中，振动部3配置在中心轴C的正下方。

振动部3具有能够切换正转及反转的电动机3a和由电动机3a旋转驱动的偏心轴部3b。

作为电动机3a的旋转中心轴的电动机轴沿水平方向延伸。偏心轴部3b大致沿电动机轴延伸。偏心轴部3b的重心配置在偏离电动机轴的位置上。通过电动机3a旋转驱动偏心轴部3b，从而在偏心轴部3b中发生的振动传递到内容器2，并且使内容器2 的粉粒体G流动。

如图4及图5所示，电动机3a正转时的粉粒体G的流动和电动机3a反转时的粉粒体G的流动互不相同。

如图3所示，封套4从外侧包围内容器2。在本实施方式中，在封套4的内部，作为热介质H流通有水蒸气、温水及油中的任一种。由于在封套4内流通有热介质H，因此在热介质H与内容器2内的粉粒体G之间进行换热，从而加热粉粒体G。热介质 H的温度例如为60～230℃等。

如图1及图2所示，外容器5为其中心轴C沿水平方向延伸的筒状。外容器5与内容器2同轴配置。在本实施方式中，外容器5为圆筒状。外容器5从外侧覆盖内容器2及封套4。在本实施方式中，在外容器5的下部设置有振动部3的一部分。

支撑脚6与外容器5的侧部连接。在水平方向中的中心轴C所延伸的方向及与中心轴C正交的方向上，相互隔开间隔设置有多个支撑脚6。在本实施方式中，设置有四个支撑脚6。

支撑脚6具有脚主体6a和弹性部6b。

支撑脚6a与地板面F或底座B连接。在本实施方式中，脚主体6a与设置在地板面F上的底座B连接。弹性部6b与脚主体6a连接。弹性部6b由能够弹性变形的空气弹簧或螺旋弹簧等构造。

氟树脂膜7为由以所谓“特氟龙”(注册商标)的名称已知的聚四氟乙烯(聚四氟化乙烯)等构成的膜。氟树脂膜7覆盖内容器2的内壁中的至少上端部以外的部分。图3所示的附图标记R表示内容器2的内壁中的设置有氟树脂膜7的区域。在本实施方式中，如图3所示，氟树脂膜7在绕中心轴C的整周覆盖内容器2的内壁。另外，在本实施方式中，氟树脂膜7通过涂覆来设置在内容器2的内壁上。氟树脂膜7的涂覆厚度例如为1mm以下等。

接着，对二次电池材料振动干燥系统10进行说明。

如图6所示，二次电池材料振动干燥系统10具备：二次电池材料振动干燥机1；通过管道21与二次电池材料振动干燥机1的内容器2连接的换热器(冷凝器)11；通过管道22与换热器11连接的冷凝液接收槽12；通过管道23与冷凝液接收槽12连接的真空泵13；和未图示的控制板(控制部)。此外，管道21与内容器2的排气口2b 连接。另外，在图6中用附图标记24表示的是绝对压力信号发生器等的压力传感器。

内容器2、换热器11、冷凝液接收槽12及真空泵13通过多个管道21、22、23相互连通。内容器2、换热器11、冷凝液接收槽12及真空泵13构造一个密闭系统的一部分。

根据以上说明的本实施方式的二次电池材料振动干燥机1，在对二次电池材料的粉粒体G进行干燥处理时，利用内容器2的振动。例如，和与本实施方式不同地利用旋转轴或搅拌叶片等来搅拌粉粒体的同时进行干燥处理的以往产品的干燥机相比较，本实施方式能够抑制粉粒体G的形状破坏(粒子破坏)。另外，根据本实施方式，能够将粉粒体G的干燥不均匀控制为较少。因此，能够制备粉粒体G的功能稳定且高性能及质量优良的二次电池材料。

另外，由于本实施方式不使用旋转轴或搅拌叶片等，因此能够将构造装置的部件的故障或维修的频率控制为较少，并且能够降低装置维护费用。另外，能够利用振动力从内容器2排出粉粒体G，能够简化结构。另外，内容器2的操作简单，可容易进行水洗等的清洗。

并且，在本实施方式中，在内容器2的内壁上设置有以所谓“特氟龙”(注册商标)的名称已知的聚四氟乙烯(聚四氟化乙烯)等的氟树脂膜7。因此，能够抑制粉粒体G与金属制的内容器2的内壁直接接触，并且抑制粉粒体G发生金属污染。由此，能够制备良好地维持粉粒体G的功能且高性能及质量优良的二次电池材料。

另外，在本实施方式中，内容器2为其中心轴C沿水平方向延伸的筒状，氟树脂膜7覆盖内容器2的内壁中的至少上端部以外的部分。

在该情况下，由于在内容器2的内壁中的至少粉粒体G直接接触的部分(即，上端部以外的部分)上设置有氟树脂膜7，因此能够稳定地得到上述效果的同时，削减氟树脂膜7的使用量。

此外，在本实施方式中，由于氟树脂膜7在绕中心轴C的整周从内侧覆盖内容器 2的内壁，因此能够更稳定地抑制内容器2的内壁与粉粒体G的接触。

另外，在本实施方式中，热介质H为水蒸气、温水及油中的任一种。

在该情况下，能够将热介质H稳定地供给到封套4中，并且能够高效地进行粉粒体G的干燥。

另外，在本实施方式中，振动部3具有能够切换正转及反转的电动机3a和由电动机3a旋转驱动的偏心轴部3b。

在该情况下，通过使振动部3的电动机3a的旋转方向变化为正转及反转，从而能够进一步高效地进行粉粒体G的干燥处理。另外，能够在装置中分散振动力所作用的部件或部位，从而能够抑制特定结构部件的破损，并且延长部件寿命。

另外，在本实施方式中，氟树脂膜7通过涂覆来设置在内容器2的内壁上。

在该情况下，能够在内容器2的内壁上较宽范围而简便地设置氟树脂膜7。另外，能够容易实现氟树脂膜7的薄膜化，并且削减氟树脂膜7的材料使用量。

另外，根据本实施方式的二次电池材料振动干燥系统10，在干燥处理时由二次电池材料产生的有机溶剂的气体等从内容器2送入到换热器11及冷凝液接收槽12中而被回收。能够将相互连通的内容器2、换热器11、冷凝液接收槽12及真空泵13的系统整体设为密闭结构，并且能够抑制二次电池材料的粉尘或有机溶剂等向装置周围飞散。

另外，本实施方式的二次电池材料振动干燥机1及二次电池材料振动干燥系统10还能够得到下述效果。

例如，在对水分量(湿气)多的二次电池材料进行干燥处理的情况下，开始处理时有时粉粒体G成为团状的块(以下，称为凝集体)。即使在如此水分量多的粉粒体 G的情况下，根据本实施方式的二次电池材料振动干燥机1及二次电池材料振动干燥系统10，如果进行干燥处理则凝集体也会逐渐崩裂，粉粒体G自然成为粉状。

另一方面，在与本实施方式不同地利用旋转轴或搅拌叶片等来搅拌粉粒体的同时进行干燥处理的以往产品的干燥机中，无法利用干燥机来使凝集体成为粉状，因此需要利用粉碎机来崩裂凝集体的工序。

根据本实施方式，能够利用一道工序的干燥处理来使作为凝集体的粉粒体G成为粉状，并且能够进行二次电池材料(产品)的干燥及无损伤的粉碎。

此外，本实用新型并不限定于前述的实施方式，例如像下述说明那样，在不脱离本实用新型的主旨的范围内可进行结构变更等。

在前述实施方式中，列举了氟树脂膜7通过涂覆来设置在内容器2的内壁上的例子，但并不限于此。氟树脂膜7也可以通过衬料来设置在内容器2的内壁上。在该情况下，使用粘结剂等将氟树脂膜7粘贴在内容器2的内壁上。根据该结构，能够容易在内容器2的内壁上设置例如2～3mm等的较厚的氟树脂膜7，并且长期稳定地发挥氟树脂膜7的功能。

另外，优选多个支撑脚6中的至少一个能够沿上下方向伸缩。在该情况下，通过使能够伸缩的支撑脚伸缩，从而能够从内容器2顺畅地排出二次电池材料的粉粒体G，或者能够高效地进行干燥处理。

另外，在不脱离本实用新型的主旨的范围内，也可以组合前述的实施方式、变形例及在前面写有“此外”的部分等中说明的各结构(结构要素)，并且可以进行结构的附加、省略、置换和其他变更。另外，本实用新型并非由前述的实施方式限定，而是仅由实用新型的权利要求书限定。

产业上的可利用性

本实用新型的二次电池材料振动干燥机及二次电池材料振动干燥系统能够制备粉粒体中发生金属污染的现象得到抑制且高性能及质量优良的二次电池材料。因此，具有产业上的可利用性。

附图标记说明

1 二次电池材料振动干燥机

2 内容器

3 振动部 3a电动机 3b偏心轴部

4 封套

5 外容器

6 支撑脚

7 氟树脂膜

10 二次电池材料振动干燥系统

11 换热器

12 冷凝液接收槽

13 真空泵

C 中心轴

G 粉粒体

H 热介质。

Claims (12)

1.一种二次电池材料振动干燥机，其特征在于，具备：

金属制的内容器，用于收容二次电池材料的粉粒体；

振动部，用于使所述内容器振动；

封套，设置在所述内容器的外壁上，并且在内部流通有热介质；和

氟树脂膜，用于覆盖所述内容器的内壁。

2.根据权利要求1所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，

所述内容器为中心轴沿水平方向延伸的筒状，

所述氟树脂膜覆盖所述内壁中的至少上端部以外的部分。

3.根据权利要求1所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，

所述热介质为水蒸气、温水及油中的任一种。

4.根据权利要求2所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，

所述热介质为水蒸气、温水及油中的任一种。

5.根据权利要求1所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，

所述振动部具有：

能够切换正转及反转的电动机；和

由所述电动机旋转驱动的偏心轴部。

6.根据权利要求2所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，

所述振动部具有：

能够切换正转及反转的电动机；和

由所述电动机旋转驱动的偏心轴部。

7.根据权利要求3所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，

所述振动部具有：

能够切换正转及反转的电动机；和

由所述电动机旋转驱动的偏心轴部。

8.根据权利要求4所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，

所述振动部具有：

能够切换正转及反转的电动机；和

由所述电动机旋转驱动的偏心轴部。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，

所述氟树脂膜通过涂覆来设置在所述内壁上。

10.根据权利要求1至8中的任一项所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，

所述氟树脂膜通过衬料来设置在所述内壁上。

11.根据权利要求1至8中的任一项所述的二次电池材料振动干燥机，其特征在于，具备：

外容器，用于收容所述内容器及所述封套；和

多个支撑脚，用于支撑所述外容器并沿上下方向延伸，

多个所述支撑脚中的至少一个能够沿上下方向伸缩。

12.一种二次电池材料振动干燥系统，其特征在于，具备：

权利要求1至8中的任一项所述的二次电池材料振动干燥机；

与所述二次电池材料振动干燥机的所述内容器连接的换热器；

与所述换热器连接的冷凝液接收槽；和

与所述冷凝液接收槽连接的真空泵。

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