CN212236866U - 一种连续化锂电池浆料搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连续化锂电池浆料搅拌装置，其包括釜体、位于所述釜体内部沿竖直方向由上向下依次排列的能使流体产生斜向下流向的第一搅拌桨、能使流体产生径向流动的第二搅拌桨和能使流体产生斜向上流向的第三搅拌桨，和出料口，所述出料口位于所述釜体上第一搅拌桨和第三搅拌桨所处的平面之间；采用本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置能有效避免锂电池浆料混合过程中由于物料密度差出现的沉降问题，同时实现连续化操作，提高锂电池浆料搅拌混合的效率。

Description

一种连续化锂电池浆料搅拌装置

技术领域

本实用新型属于锂离子电池领域，涉及一种连续化锂电池浆料搅拌装置。

背景技术

锂电池正极浆料主要由活性物质、导电剂、锂盐和粘结剂构成，由于活性物质与导电剂之间存在密度差，因此，搅拌过程中常伴随着沉降问题，尤其在工业化生产中，这种问题尤其明显，同时，目前的正极浆料搅拌方法依然采用间歇式操作，没有办法进行连续操作。

CN207722716U公开了一种锂电池正极浆料的搅拌装置，包括箱体，所述箱体的上端侧壁设有开口滑槽，且开口滑槽通过第一滑块滑动连接有矩形框，所述箱体的上端侧壁还设有第一驱动电机，且第一驱动电机上设有半齿轮，所述矩形框的两侧侧壁均设有与半齿轮匹配的齿条，所述第一滑块的下端侧壁设有支架，且支架的下端侧壁设有第二驱动电机，所述第二驱动电机的驱动轴下端侧壁设有安装槽，且安装槽中竖直设有搅拌轴，所述搅拌轴上设有多个搅拌叶，所述搅拌轴为中空结构，所述搅拌轴的两侧侧壁均设有凹槽，且凹槽的底部通过多个第一弹簧连接有卡块，所述安装槽的侧壁设有与卡块匹配的卡槽；CN108704519A公开了一种搅拌装置，包括罐体，支腿，以及顶盖；顶盖上设置有一个轴承座，该轴承座中设置有一根外轴，该外轴开设有一个横截面为圆形的轴向通孔，该轴向通孔中插入一根内轴；所述外轴的底部向下伸入罐体的内部并连接有一个搅拌器；所述内轴的底端向下伸出外轴的底端并连接一块挡板；内轴的顶端向上伸出外轴的顶端；所述顶盖上设置有气缸安装架，气缸安装架上竖直朝下地设置有驱动气缸，该驱动气缸的活塞杆端部与内轴的顶端连接；所述顶盖上还设置有用于驱动外轴转动的驱动装置；CN108246138A公开了一种搅拌装置，所述搅拌装置包括：至少两组搅拌结构，搅拌结构包括：旋转主轴，沿延伸方向具有两端；至少一个搅拌叶片结构，固定于旋转主轴的一端上；CN109806800A公开了搅拌装置，它包括搅拌罐体，搅拌罐体内安装有主动搅拌组件和从动搅拌组件；主动搅拌组件包括主动搅拌轴、设置在主动搅拌轴上并沿主动搅拌轴做上下直线往复运动的主动搅拌单元，以及将主动搅拌轴的旋转运动转化成主动搅拌单元的上下直线往复运动的第一转化机构；从动搅拌组件包括从动搅拌轴、从动搅拌单元以及第二转化机构；搅拌罐体的顶部安装有伺服电机，伺服电机的输出端通过伸入搅拌罐体内的联轴器与主动搅拌轴的上端相连，主动搅拌轴的下端转动安装在搅拌罐体的内侧底壁上，主动搅拌轴与从动搅拌轴通过连接机构传动相连，且主动搅拌轴与从动搅拌轴的转动方向相反。上述搅拌装置存在着结构复杂，且不适用于锂电池浆料的混合搅拌过程。

因此，开发一种具有高的搅拌混合效率，且能进行锂电池浆料的连续化搅拌操作的搅拌装置仍具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连续化锂电池浆料搅拌装置，其包括釜体、位于所述釜体内部沿竖直方向由上向下依次排列的能使流体产生斜向下流向的第一搅拌桨、能使流体产生径向流动的第二搅拌桨和能使流体产生斜向上流向的第三搅拌桨，和出料口，所述出料口位于所述釜体上第一搅拌桨和第三搅拌桨所处的平面之间；采用本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置能有效避免锂电池浆料混合过程中由于物料密度差出现的沉降问题，同时实现连续化操作，提高锂电池浆料搅拌混合的效率。

为达到此实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种连续化锂电池浆料搅拌装置，所述连续化锂电池浆料搅拌装置包括釜体、位于所述釜体内部沿竖直方向由上向下依次排列的第一搅拌桨、第二搅拌桨和第三搅拌桨、及出料口；所述第一搅拌桨能使流体产生斜向下的搅拌流向，所述第三搅拌桨能使流体产生斜向上的搅拌流向，所述第二搅拌桨为径向搅拌桨，所述出料口位于所述釜体上第一搅拌桨和第三搅拌桨所处的平面之间。

本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置通过能使流体产生斜向下流向的第一搅拌桨和能是流体产生斜向上流向的第三搅拌桨，使得所述釜体中位于所述第一搅拌桨和第三搅拌桨之间的区域成为导电剂和活性物质混合最为集中位置，并结合第二搅拌桨使流体产生径向流动，从而实现出料，进而实现连续化操作的目的。

本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置采用上述结构，从而解决了锂电池浆料混合过程中出现的因密度差异造成的物料沉降的问题，且有利于提高锂电池浆料内部物料混合的均匀性。

优选地，所述出料口位于所述第一搅拌桨所处平面和第二搅拌桨所处的平面之间，所述出料口的形心与所述第一搅拌桨的桨叶的最下端所处水平面的距离为第一搅拌桨的桨叶的最下端所处平面与所述第二搅拌桨的桨叶的最下端所处平面之间距离的0.5-1，例如0.6、0.7、0.8或0.9等。

优选地，所述出料口位于所述第二搅拌桨所处平面和第三搅拌桨所处的平面之间，所述出料口的形心与所述第三搅拌桨的桨叶的最上端所处水平面的距离为第二搅拌桨的桨叶的最上端所处平面与所述第三搅拌桨的桨叶的最上端所处平面之间距离的0.5-1，例如0.6、0.7、0.8或0.9等。

优选地，所述第二搅拌桨所处的平面对应的釜体处设置有所述出料口。

此处所述第一搅拌桨、第二搅拌桨和第三搅拌桨所处平面均指的是水平方向的平面。

优选地，所述第一搅拌桨为斜叶搅拌桨。

优选地，所述第三搅拌桨为斜叶搅拌桨。

本实用新型中所述第一搅拌桨和第三搅拌桨均采用斜叶搅拌桨，进而分别实现使流体产生斜向下流向和斜向上流向的目的，实现正极浆料中物料的均匀混合，提高混合的效率。

本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置中所述第一搅拌桨和第三搅拌桨为斜叶搅拌桨，其分别能是流体产生斜向下和斜向上的流向，从而使得流体在二者之间的区域达到最佳的混合状态。

优选地，所述第一搅拌桨的直径与釜体的直径之比为0.5-0.95，例如0.6、0.7、0.8或0.9等。

优选地，所述第二搅拌桨的直径与釜体的直径之比为0.5-0.95，例如0.6、0.7、0.8或0.9等。

优选地，所述第三搅拌桨的直径与釜体的直径之比为0.5-0.95，例如0.6、0.7、0.8或0.9等。

优选地，所述第一搅拌桨的桨心与所述第二搅拌桨的桨心的距离与所述釜体的高度之比为0.2-0.4，例如0.25、0.3或0.35等。

优选地，所述第二搅拌桨的桨心与所述第三搅拌桨的桨心的距离与所述釜体的高度之比为0.2-0.4，例如0.25、0.3或0.35等。

本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置中，所述第一搅拌桨、第二搅拌桨和第三搅拌桨与釜体直径的尺寸满足上述范围，其能最大效率实现锂电池浆料的混合和出料过程，提高连续化锂电池浆料的搅拌效率。

此处所述搅拌桨的桨心位于搅拌轴上与搅拌桨叶连接段的搅拌轴的中心处。

优选地，所述第一搅拌桨和第二搅拌桨连接在第一搅拌轴上，所述第三搅拌桨连接在第二搅拌轴上。

本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置中第一搅拌桨和第二搅拌桨连接在同一根搅拌轴上，而第三搅拌桨连接在另一根搅拌轴上，结构设计简单，第一搅拌桨和第二搅拌桨通过轴套实现差速搅拌，减少了电机数量的使用。

优选地，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴的轴向方向均为竖直方向。

优选地，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴的中轴线在同一条直线上。

优选地，所述出料口连接出料管。

优选地，所述出料管为微通道管。

本实用新型所述出料管为微通道管，其能有效避免锂电池浆料在管道中发生沉降。

优选地，所述出料管连接涂布机。

优选地，所述釜体的底部为圆形、椭圆形或蝶形封头中的任意一种。

优选地，所述釜体的侧壁为两端开口的圆柱形壳体。

优选地，所述圆柱形壳体的一端与所述釜体的底部连接。

优选地，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴的中轴线和所述釜体的中轴线重合。

本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置的操作原理：

所述连续化锂电池浆料搅拌装置的釜体中位于内部上端的第一搅拌桨能使混合中的浆料产生斜向下的流向，而位于釜体内部下端的第三搅拌桨能使混合中的浆料产生斜向上的流向；而斜向下和斜向上的流向的流体在第二搅拌桨的位置进行混合，之后在第二搅拌桨径向搅拌作用下由位于釜体上与第二搅拌桨径向位置对应的出料口流出釜体；

同时，本实用新型所述出料口连接出料管，所述出料管连接涂布机，从而实现连续锂电池浆料的搅拌过程。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置包含釜体，所述釜体内沿竖直方向由上到下依次设置有能使流体产生斜向下流向的第一搅拌桨、能使流体产生径向流动形态以便出料的第二搅拌桨及能使流体产生斜向上的流向的第三搅拌桨；并在所述釜体上所述第二搅拌桨的径向对应的位置处设置出料口，从而改善锂电池浆料的混合效果，增加混合效率，同时实现连续化操作；

(2)本实用新型所述连续化锂电池浆料搅拌装置的釜体中位于第一搅拌桨和第三搅拌桨之间的区域是锂电池浆料活性物质和导电剂混合最为集中的区域，其能明显改善连续出料过程中物料混合的均匀性，改善锂电池浆料的品质。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中所述的连续化锂电池浆料搅拌装置的结构示意图；

图2是本实用新型对比例1中所述的连续化锂电池浆料搅拌装置的结构示意图；

1-釜体，2-第一搅拌桨，3-第二搅拌桨，4-第三搅拌桨，5-出料口，6-出料管，7-第一搅拌轴，8-第二搅拌轴。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1

本实施例所述连续化锂电池浆料搅拌装置的结构示意图如图1所示，由图1可以看出，本实施例所述连续化锂电池浆料搅拌装置包括釜体1，所述釜体内部沿竖直方向由上向下依次设置有第一搅拌桨2、第二搅拌桨3和第三搅拌桨4；所述第一搅拌桨2和第三搅拌桨4均为斜叶搅拌桨，所述第二搅拌桨3为径向搅拌桨；

所述第一搅拌桨2能使混合中的浆料产生斜向下的流向，所述第三搅拌桨4能使混合中的浆料产生斜向上的流向；

所述连续化锂电池浆料搅拌装置还包括出料口5，所述出料口5与所述第二搅拌桨的桨心位于同一平面上，所述第二搅拌桨3能使混合中的浆料产生沿釜体径向的流动形态，从而使流体由出料口流出；

本实施例所述连续化锂电池浆料搅拌装置还包括连接所述出料口5的出料管6，所述出料管6位于釜体1外部，所述出料管6连接涂布机。

所述连续化锂电池浆料搅拌装置中第一搅拌桨2和第二搅拌桨3连接在第一搅拌轴7上，所述第一搅拌轴7的轴向方向为竖直方向；所述第三搅拌桨4连接在第二搅拌轴8上，所述第二搅拌轴8的轴向方向为竖直方向，所述第一搅拌轴7的中轴线与所述第二搅拌轴8的中轴向在同一直线上。

本实施例所述连续化锂电池浆料搅拌装置的釜体的直径为6m，釜体高度为9m，所述第一搅拌桨的桨心与所述第二搅拌桨的桨心间的距离为3.6m，所述第二搅拌桨的桨心与所述第三搅拌桨的桨心间的距离为3.2m，所述第一搅拌桨直径为4.8m，所述第二搅拌桨的直径为4.4m；所述第三搅拌桨的直径为4.8m；其中，所述第一搅拌桨和第三搅拌桨的桨叶与水平面的夹角为30°。

对比例1

本对比例所述锂电池浆料的搅拌装置如图2所示，其包括三个径向搅拌桨，即将实施例1中第一搅拌桨和第三搅拌桨替换径向搅拌桨。其所述径向搅拌桨的尺寸与实施例1中第二搅拌桨的结构尺寸完全相同。

性能测试：

使用实施例1和对比例1所述锂电池浆料的搅拌装置进行搅拌，搅拌时间为3h，搅拌完成后，将电池浆料取出，静置，观察10h内的沉降状态。上述性能测试结果如表1所示；

锂电池浆料的成分为：75份NCM811,4.5份Super-P，0.5份锂镧锆钽氧，10份PEO，80份N-甲基吡咯烷酮；

实施例1中装置：第一搅拌桨的转速为1500rpm，第二搅拌桨的转速为1200rpm，第三搅拌桨的转速为1500rpm。

实施例2中装置：三个径向搅拌桨的转速均为1500rpm。

表1

装置	沉降状态
		实施例1	不沉降
对比例1	5h沉降

由上表可以看出，采用本申请所述连续化锂电池搅拌装置搅拌得到的电池浆料能在较长时间内保持高的稳定状态，其在静置10h后仍不沉降，而对比例1中的搅拌装置得到的电池浆料在静置5h后即发生沉降。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种连续化锂电池浆料搅拌装置，其特征在于，所述连续化锂电池浆料搅拌装置包括釜体、位于所述釜体内部沿竖直方向由上向下依次排列的第一搅拌桨、第二搅拌桨和第三搅拌桨、及出料口；所述第一搅拌桨能使流体产生斜向下的搅拌流向，所述第三搅拌桨能使流体产生斜向上的搅拌流向，所述第二搅拌桨为径向搅拌桨，所述出料口位于所述釜体上第一搅拌桨和第三搅拌桨所处的平面之间。

2.如权利要求1所述的连续化锂电池浆料搅拌装置，其特征在于，所述第二搅拌桨所处的平面对应的釜体处设置有所述出料口。

3.如权利要求1所述的连续化锂电池浆料搅拌装置，其特征在于，所述第一搅拌桨为斜叶搅拌桨，所述第三搅拌桨为斜叶搅拌桨。

4.如权利要求1所述的连续化锂电池浆料搅拌装置，其特征在于，所述第一搅拌桨和第二搅拌桨连接在第一搅拌轴上，所述第三搅拌桨连接在第二搅拌轴上。

5.如权利要求4所述的连续化锂电池浆料搅拌装置，其特征在于，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴的轴向方向均为竖直方向。

6.如权利要求4或5所述的连续化锂电池浆料搅拌装置，其特征在于，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴的中轴线在同一条直线上。

7.如权利要求1所述的连续化锂电池浆料搅拌装置，其特征在于，所述出料口连接出料管。

8.如权利要求7所述的连续化锂电池浆料搅拌装置，其特征在于，所述出料管为微通道管。

9.如权利要求7或8所述的连续化锂电池浆料搅拌装置，其特征在于，所述出料管连接涂布机。

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