CN211334699U - 一种锂离子电池材料生产用辊压机及其系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂离子电池材料生产用辊压机及其系统，其包括用于挤压正极材料的辊压装置，所述辊压装置上开设有进料口，所述进料口上设有蛟龙输送装置，所述蛟龙输送装置包括机壳，所述机壳侧面封闭、两端开口，一端与进料口连通，另一端用于放入正极材料，所述机壳内设有转动轴，以及设于转动轴上的螺旋叶片，所述转动轴上设有用于驱动转动轴转动的驱动装置；在机壳远离进料口一端放入正极材料后，所述驱动装置驱动转动轴转动，带动螺旋叶片转动，所述螺旋叶片将正极材料送至辊压装置内进行辊压。本实用新型能够降低正极材料的水分含量，且能够生产出厚度均匀的料饼，保障锂离子电池正极材料性能。

Description

一种锂离子电池材料生产用辊压机及其系统

技术领域

本实用新型涉及辊压机的技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池材料生产用辊压机及其系统。

背景技术

锂离子电池具有重量轻、使用寿命长、高低温适应性强等优点，目前已逐渐取代铅酸电池。锂离子电池包括正极与负极，通过正极与负极之间的化学反应实现充电与放电。

锂离子电池正极材料的主要原料为磷酸铁锂、三元材料等，在生产锂离子电池正极材料过程中，为了提高锂电正极材料的产能，会对锂离子电池正极材料进行压片后，再进行干燥和烧结。

在压片过程中，一般会使用辊压机，辊压机内设有两个作相对运动的挤压辊，挤压辊上方开设有进料口，下方设有出料口，进料口上设有漏斗。挤压辊辊压正极材料时，正极材料从漏斗进入辊压机内，然后从两个挤压辊之间的缝隙通过，挤压辊挤压正极材料，正极材料在高压作用下形成密实的料饼，最后从出料口排出。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有的辊压机采用漏斗进行进料，由于漏斗为敞口结构，正极材料在进料过程中始终暴露在空气中，如果正极材料生产车间空气的湿度较高，正极材料容易吸收空气中的水分，导致正极材料内部水分含量增高，从而影响锂离子电池正极材料的性能。同时，由于采用漏斗进料，其进料速度不可控，辊压成饼后的正极材料容易出现厚度不均匀等问题，进一步影响锂离子电池正极材料的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的一是提供一种锂离子电池正极材料生产用辊压机，其能够降低正极材料的水分含量，且能够生产出厚度均匀的料饼，保障锂离子电池正极材料性能。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种锂离子电池材料生产用辊压机，包括用于挤压正极材料的辊压装置，所述辊压装置上开设有进料口，所述进料口上设有蛟龙输送装置，所述蛟龙输送装置包括机壳，所述机壳侧面封闭、两端开口，一端与进料口连通，另一端用于放入正极材料，所述机壳内设有转动轴，以及设于转动轴上的螺旋叶片，所述转动轴上设有用于驱动转动轴转动的驱动装置；在机壳远离进料口一端放入正极材料后，所述驱动装置驱动转动轴转动，带动螺旋叶片转动，所述螺旋叶片将正极材料送至辊压装置内进行辊压。

通过采用上述技术方案，通过设置蛟龙输送装置，机壳的一端与进料口连接，驱动装置能够使螺旋叶片转动，从而将正极材料输送至辊压装置内进行辊压。由于机壳为密闭结构，使正极材料在被输送过程中不易与生产车间的空气直接接触，从而降低正极材料与空气中水分接触的概率，进而降低正极材料的水分含量，保障锂离子电池正极材料性能。并且通过蛟龙输送装置输送正极材料，不仅能够使正极材料混合更加均匀，减少结块，还能够控制正极材料的进料速度，实现均匀送料，使挤压辊将正极材料挤压后，生产出厚度均匀的料饼，弥补了输送正极材料不均匀导致料饼厚度不均匀等缺陷，提高正极材料的产能。此外，密闭的机壳还能够减少生产过程中产生的粉尘与噪音，具有环保的优点。

本实用新型进一步设置为：所述蛟龙输送装置上设有加热装置，所述加热装置包括导热层与加热棒，所述导热层设于机壳内壁，所述加热棒设于机壳外壁，且穿过机壳与加热棒连接。

通过采用上述技术方案，通过设置加热棒与导热层，加热棒加热后，能够将热量传递至导热层，使导热层温度升高，正极材料进入辊压装置后与机壳内壁接触，高温的导热层能够对正极材料起到一定的干燥作用，进一步降低正极材料内的水分含量。

本实用新型进一步设置为：所述驱动装置包括套设于转动轴上的皮带，所述皮带远离转动轴一端套连接有电机，所述电机转轴转动带动皮带转动，再带动转动轴转动。

通过采用上述技术方案，通过设置皮带，皮带两端分别与转动轴和电机转轴连接，启动电机时，电机转轴转动带动皮带转动，皮带转动再带动转动轴转动，转动轴转动能够实现螺旋叶片的转动。正极材料进入机壳内后，随着螺旋叶片的转动能够分散在螺旋叶片上，并且在螺旋叶片的作用下能够往靠近辊压装置的方向移动，从而达到输送正极材料的目的。

本实用新型进一步设置为：所述电机上设有用于调节电机转速的变速器。

通过采用上述技术方案，通过设置变速器，变速器能够调节电机转轴的转动速度，从而调节正极材料的输送速度，使电机转速能够满足不同送料速度的需求，提高实用性。

本实用新型进一步设置为：所述辊压装置内设有两个用于辊压正极材料的挤压辊，所述挤压辊外壁设有若干凸起。

通过采用上述技术方案，通过在挤压辊外壁设置若干凸起，当正极材料经过挤压辊辊压成料饼后，料饼表面会形成若干凹陷，能够提高料饼与外界的接触面积，从而有利于料饼在后续干燥和烧结过程中加热更加均匀，进而提高产能。同时，还能够提高正极材料中磷酸铁锂在烧结过程中的包覆效果。

本实用新型进一步设置为：所述蛟龙输送装置上连接有用于支撑蛟龙输送装置的支撑架。

通过采用上述技术方案，支撑架能够用于支撑蛟龙输送装置，从而保证蛟龙输送装置作用的正常发挥。

本实用新型的目的二是提供一种系统，其具有降低正极材料的水分含量，从而保障锂离子电池正极材料性能。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

本实用新型进一步设置为：一种系统，包括上述的一种锂离子电池正极材料生产用辊压机。

通过采用上述技术方案，包括上述辊压机的辊压系统具有降低正极材料的水分含量，从而保障锂离子电池正极材料性能。

本实用新型进一步设置为：还包括储料罐与混料桶，所述储料罐连接于机壳远离进料口一端，所述混料桶与储料罐之间设有第二输料管，所述第二输料管两端分别与混料桶和储料罐连通。

通过采用上述技术方案，通过设置储料罐与混料桶，混料桶能够混合正极材料，储料罐用于将混合后的正极材料储存，从而使正极材料无需人工进行混合，降低人工成本。

本实用新型进一步设置为：还包括上料桶与设于上料桶的真空上料机，所述真空上料机与混料桶之间设有第一输料管，所述第一输料管两端分别与真空上料机和混料桶连通，所述真空上料机可将正极材料从上料桶输送至混料桶。

通过采用上述技术方案，通过设置上料桶与真空上料机，真空上料机能够借助真空吸力将正极材料从上料通输送至混料桶，使正极材料在输送至混料桶过程中不必接触空气，从而进一步减少正极材料接触直接空气的机会，进一步使正极材料不易吸收空气中的水分。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过设置蛟龙输送装置，机壳的一端与进料口连接，驱动装置能够使螺旋叶片转动，从而将正极材料输送至辊压装置内进行辊压。由于机壳为密闭结构，使正极材料在被输送过程中不易与生产车间的空气直接接触，从而降低正极材料与空气中水分接触的概率，进而降低正极材料的水分含量，保障锂离子电池正极材料性能。并且通过蛟龙输送装置输送正极材料，不仅能够使正极材料混合更加均匀，减少结块，还能够控制正极材料的进料速度，实现均匀送料，使挤压辊将正极材料挤压后，生产出厚度均匀的料饼，弥补了输送正极材料不均匀导致料饼厚度不均匀等缺陷，提高正极材料的产能。此外，密闭的机壳还能够减少生产过程中产生的粉尘与噪音，具有环保的优点；

2.通过设置加热装置，加热装置能够对进入蛟龙输送装置内的正极材料进行加热，从而降低了正极材料内的水分含量。

3.通过设置真空上料机，真空上料机能够使正极材料在密闭环境中进入混料桶，进一步减少正极材料与空气的接触机会，从而进一步降低正极材料内的水分含量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的部分结构示意图。

图中，1、上料桶；2、混料桶；3、储料罐；4、辊压装置；41、进料口；42、挤压辊；421、缝隙；422、凸起；43、出料口；5、真空上料机；51、真空泵；52、抽气管；53、执行装置；531、吸料管；6、第一输料管；7、第二输料管；8、蛟龙输送装置；81、机壳；811、装料口；812、卸料口；82、转动组件；821、转动轴；822、螺旋叶片；9、支撑架；101、驱动装置；1011、皮带；1012、电机；1021、导热层；1022、加热棒；103、变速器。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种系统，包括上料桶1、混料桶2、储料罐3与辊压装置4。生产电池正极时，将作为锂离子电池正极材料的磷酸铁锂、三元材料等原料放入上料桶1，然后依次经过上料桶1、混料桶2、储料罐3与辊压装置4处理后，最后形成料饼排出，用于锂离子电池正极后续的生产。

上料桶1用于装载正极材料，上料桶1一侧设有真空上料机5，真空上料机5包括真空泵51以及通过抽气管52连通的执行装置53。执行装置53侧壁上连通有吸料管531，吸料管531远离执行装置53一端与上料桶1连通。执行装置53底部开设有输料口（图中未示出），通过真空泵51能够将上料桶1内的正极材料吸入执行装置53内，然后从输料口排出。

输料口上连接有第一输料管6，第一输料管6远离输料口一端与混料桶2顶部连通，真空上料机5通过第一输料管6与混料桶2连通。正极材料能够从真空上料机5输送至第一输料管6，再输送至混料桶2，从而避免了与空气直接接触，有效减少正极材料吸收空气中水分的可能性。

混料桶2内设有搅拌装置（图中未示出），用于将从上料桶1经过真空上料机5输送至混料桶2的正极材料混合均匀。通过混料桶2混合正极材料，免去了人工混料的造成的麻烦，降低人工成本。

混料桶2底部连通有第二输料管7，第二输料管7远离混料桶2一端与储料罐3顶部连通，储料罐3底部设有蛟龙输送装置8，蛟龙输送装置8远离储料罐3一端与辊压装置4连接。经混料桶2混合均匀后的正极材料能够通过第二输料管7输送至储料罐3，储存于储料罐3内，然后再通过蛟龙输送装置8输送至辊压装置4内进行辊压。

参照图2，辊压装置4顶部开设有进料口41，蛟龙输送装置8远离储料罐3一端连接于进料口41上，储料罐3与辊压装置4通过蛟龙输送装置8连通。蛟龙输送装置8包括机壳81，机壳81倾斜设置于储料罐3与辊压装置4之间，机壳81中部靠近地面一侧设有用于支撑机壳81的支撑架9，支撑架9远离机壳81一端放置于地面上。机壳81整体为长方体，其四个侧面依次连接，其两端分别开设有装料口811与卸料口812，装料口811与卸料口812远离机壳81一端分别连接于储料罐3与辊压装置4，机壳81连接储料罐3与辊压装置4后，其内部形成密闭空间。

机壳81内部长度方向上设有转动组件82，转动组件82包括沿机壳81长度方向设置的转动轴821，转动轴821上设有螺旋叶片822，螺旋叶片822绕转动轴821轴向间隔均匀设置，螺旋叶片822的两端延伸至机壳81两端。转动轴821靠近装料口811一端伸出机壳81，且连接有用于驱动转动轴821转动的驱动装置101，驱动装置101包括连接于转动轴821上的皮带1011，以及连接于皮带1011上的电机1012，电机1012转轴的轴向与转动轴821的轴向相同，皮带1011两端分别套设于转动轴821与电机1012转轴。电机1012转轴转动时，带动皮带1011转动，再带动转动轴821转动，从而使螺旋叶片822转动。

储料罐3内的正极材料能够从装料口811进入机壳81，落在螺旋叶片822上，当螺旋叶片822转动时，正极材料分散在螺旋叶片822上，并且在螺旋叶片822的作用下能够往靠近进料口41的方向移动，再从进料口41进入辊压装置4，从而达到将正极材料输送至辊压装置4的目的。

辊压装置4内于进料口41下方设有两个挤压辊42，两个挤压辊42的轴向相同，且相互配合使用。两个挤压辊42之间设有供正极材料通过的缝隙421，缝隙421设于进料口41正下方，辊压装置4于缝隙421正下方设有出料口43。正极材料从进料口41进入辊压装置4后，从缝隙421通过，然后在两个挤压辊42的挤压作用下形成密实的料饼，最后从下方的出料口43排出。

参照图1与图2，上料桶1、混料桶2与储料罐3均为带盖设备，正极材料依次经过上料桶1、混料桶2与储料罐3时输送环境相对密闭，并且机壳81同样为密闭结构，使得正极材料从上料桶1上料到从辊压装置4排出的整个过程中均在相对密闭的环境中进行，使正极材料在被输送过程中不易与生产车间的空气直接接触，从而降低正极材料与空气中水分接触的概率，进而降低正极材料的水分含量，保障锂离子电池正极材料性能。

参照图2，为了进一步减少正极材料的水分含量，机壳81内设有导热层1021，导热层1021设于机壳81四个侧面内壁，贴合于侧面内壁。机壳81上设有多个用于加热导热层1021的加热棒1022，加热棒1022均匀设于机壳81远离支撑架9一侧外壁长度方向上，加热层穿过机壳81、与导热层1021连接。加热棒1022加热后，能够将热量传递至导热层1021，使导热层1021温度升高，从而加热进入机壳81内的正极材料，使正极材料内的水分挥发，减少正极材料的水分含量，进一步保障正极材料水分含量。

进一步的，挤压辊42侧壁上均匀设有若干凸起422，凸起422的设置使得当正极材料经过挤压辊42辊压成料饼后，料饼表面能够形成若干凹陷，从而提高料饼与外界的接触面积，有利于料饼在后续干燥和烧结过程中加热更加均匀，提高产能。同时，还能够提高正极材料中磷酸铁锂在烧结过程中的包覆效果。

另外,转动轴821连接驱动装置101后，在电机1012的驱动作用下转动，电机1012的转轴转动速度保持一定时，正极材料的进料速度则保持一定，达到能够控制进料速度的目的，实现均匀送料，使正极材料被挤压后能够生产出厚度均匀的料饼，弥补了输送正极材料不均匀导致料饼厚度不均匀等缺陷，提高正极材料的产能。同时，还能够使正极材料混合更加均匀，减少结块。

进一步的，电机1012转轴上设有变速器103，变速器103能够调节电机1012转轴的转动速度，使得通过蛟龙输送装置8输送正极材料，不仅能够提高料饼质量，还能够根据实际生产情况调节送料速度，以满足不同生产需求，提高实用性。

本实施例的实施原理为：生产锂离子电池的正极材料时，将正极材料的原料装载在上料桶1上，在真空上料机5的作用下正极材料被输送至混料桶2，在混料桶2内进行混合，混合均匀后被输送至储料罐3内。启动电机1012，电机1012转轴转动，带动皮带1011转动，皮带1011转动带动转动轴821转动，转动轴821转动再带动螺旋叶片822转动，螺旋叶片822转动能够将正极材料从储料罐3输送至辊压装置4，正极材料进入辊压装置4内后，被两个挤压辊42挤压成料饼，最后从出料口43排出，完成正极生产工作。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锂离子电池材料生产用辊压机，包括用于挤压正极材料的辊压装置（4），所述辊压装置（4）上开设有进料口（41），其特征在于：所述进料口（41）上设有蛟龙输送装置（8），所述蛟龙输送装置（8）包括机壳（81），所述机壳（81）侧面封闭、两端开口，一端与进料口（41）连通，另一端用于放入正极材料，所述机壳（81）内设有转动轴（821），以及设于转动轴（821）上的螺旋叶片（822），所述转动轴（821）上设有用于驱动转动轴（821）转动的驱动装置（101）；在机壳（81）远离进料口（41）一端放入正极材料后，所述驱动装置（101）驱动转动轴（821）转动，带动螺旋叶片（822）转动，所述螺旋叶片（822）将正极材料送至辊压装置（4）内进行辊压。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池材料生产用辊压机，其特征在于：所述蛟龙输送装置（8）上设有加热装置，所述加热装置包括导热层（1021）与加热棒（1022），所述导热层（1021）设于机壳（81）内壁，所述加热棒（1022）设于机壳（81）外壁，且穿过机壳（81）与加热棒（1022）连接。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池材料生产用辊压机，其特征在于：所述驱动装置（101）包括套设于转动轴（821）上的皮带（1011），所述皮带（1011）远离转动轴（821）一端套连接有电机（1012），所述电机（1012）转轴转动带动皮带（1011）转动，再带动转动轴（821）转动。

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池材料生产用辊压机，其特征在于：所述电机（1012）上设有用于调节电机（1012）转速的变速器（103）。

5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池材料生产用辊压机，其特征在于：所述辊压装置（4）内设有两个用于辊压正极材料的挤压辊（42），所述挤压辊（42）外壁设有若干凸起（422）。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池材料生产用辊压机，其特征在于：所述蛟龙输送装置（8）上连接有用于支撑蛟龙输送装置（8）的支撑架（9）。

7.一种系统，其特征在于：包括权利要求1-6任意一项所述的一种锂离子电池材料生产用辊压机。

8.根据权利要求7所述的一种系统，其特征在于：还包括储料罐（3）与混料桶（2），所述储料罐（3）连接于机壳（81）远离进料口（41）一端，所述混料桶（2）与储料罐（3）之间设有第二输料管（7），所述第二输料管（7）两端分别与混料桶（2）和储料罐（3）连通。

9.根据权利要求8所述的一种系统，其特征在于：还包括上料桶（1）与设于上料桶（1）的真空上料机（5），所述真空上料机（5）与混料桶（2）之间设有第一输料管（6），所述第一输料管（6）两端分别与真空上料机（5）和混料桶（2）连通，所述真空上料机（5）可将正极材料从上料桶（1）输送至混料桶（2）。

Images