CN212493190U - 一种锂离子电池正极材料粉碎装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂离子电池正极材料粉碎装置，它包括粉碎仓、一对平行设于粉碎仓中且相向旋转的挤压辊以及两个带动对应挤压辊转动的电机；所述挤压辊包括转轴、设于转轴外围的碳钢铁芯、包覆于碳钢铁芯外围的陶瓷滚筒、设于碳钢铁芯上的加热棒以及与加热棒连接的电源组件；所述碳钢铁芯上设有沿其轴向延伸的空腔，所述加热棒插设于所述空腔中；所述陶瓷滚筒与碳钢铁芯之间设有间隙且所述间隙中填充有耐高温胶水；本实用新型的锂离子电池正极材料粉碎装置设有的加热棒，能够对碳钢铁芯进行提前预热，使碳钢铁芯有一个缓慢膨胀的过程，防止物料的高温传递至陶瓷滚筒和碳钢铁芯，碳钢铁芯快速膨胀而将陶瓷滚筒涨裂。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池正极材料粉碎装置。
背景技术
在锂离子电池正极材料的生产过程中，需要将经过烧结的物料块经对辊机挤压、粉碎成一定大小的颗粒。然而，在一些锂离子电池正极材料的生产工程中，烧结的物料温度很高且物料为软料，烧结的物料利用对辊机进行挤压时，高温的软料会附着在对辊机的挤压辊表面，极易造成挤压辊涨裂，这不仅影响锂离子电池正极材料的粉碎效率，而且涨裂后的挤压辊会污染正极材料，同时会造成正极材料的损耗。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单且不会涨裂的锂离子电池正极材料粉碎装置。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种锂离子电池正极材料粉碎装置，它包括粉碎仓、一对平行设于粉碎仓中且相向旋转的挤压辊以及两个带动对应挤压辊转动的电机；所述挤压辊包括转轴、设于转轴外围的碳钢铁芯、包覆于碳钢铁芯外围的陶瓷滚筒、设于碳钢铁芯上的加热棒以及与加热棒连接的电源组件；所述碳钢铁芯上设有沿其轴向延伸的空腔，所述加热棒插设于所述空腔中；所述陶瓷滚筒与碳钢铁芯之间设有间隙且所述间隙中填充有耐高温胶水。
较之现有技术而言，本实用新型的优点在于：1.本实用新型的锂离子电池正极材料粉碎装置设有的加热棒，能够对碳钢铁芯进行提前预热，使碳钢铁芯有一个缓慢膨胀的过程，防止物料的高温传递至陶瓷滚筒和碳钢铁芯，碳钢铁芯快速膨胀而将陶瓷滚筒涨裂。2.该锂离子电池正极材料粉碎装置还设有恒温控制系统，能够恒温控制碳钢铁芯的温度，进一步减少陶瓷滚筒涨裂的发生概率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是粉碎仓的内部结构示意图。
图3是挤压辊的结构示意图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是圆盘的结构示意图。
图6是恒温控制系统各部件的连接关系示意图。
图7为传统对辊机中挤压辊的结构示意图。
图8为图7的B-B剖视图。
标号说明：1粉碎仓、11进料口、12出料口、2挤压辊、21转轴、22碳钢铁芯、23陶瓷滚筒、24加热棒、3电机、41圆盘、411通孔、412环形导轨、 42碳刷、5温度传感器。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本实用新型内容进行详细说明：
如图1至图6所示为本实用新型提供的一种锂离子电池正极材料粉碎装置的实施例示意图。
所述锂离子电池正极材料粉碎装置，它包括粉碎仓1、一对平行设于粉碎仓 1中且相向旋转的挤压辊2以及两个带动对应挤压辊2转动的电机3；所述挤压辊2包括设于粉碎仓1上的转轴21、设于转轴21外围的碳钢铁芯22、包覆于碳钢铁芯22外围的陶瓷滚筒23、设于碳钢铁芯22上的加热棒24以及与加热棒 24连接的电源组件；所述碳钢铁芯22上设有沿其轴向延伸的空腔，所述加热棒 24插设于所述空腔中；所述陶瓷滚筒23与碳钢铁芯22之间设有间隙且所述间隙中填充有耐高温胶水。
所述锂离子电池正极材料粉碎装置还包括机架，所述粉碎仓1以及电机3 设于机架上。
经烧结的物料块，直接落在挤压辊2表面，通过两电机3带动两挤压辊2 反向转动，两挤压辊2间的物料变为颗粒。
所述电源组件包括设于粉碎仓1侧壁上且可导电的圆盘41、与圆盘41连接为圆盘41通电的电源以及设于加热棒24端头的碳刷42；所述圆盘41的中心设有容转轴21穿入的通孔411，圆盘41上且位于通孔411的外周设有环形导轨 412，挤压辊2转动，碳刷42沿环形导轨412运动；通电的圆盘41通过碳刷42 与加热棒24连接，为加热棒24通电加热。
由于为导体通电的电源的设定属于常规技术，因此本实用新型的附图中未标注电源的具体位置。
所述圆盘41的材质为铝。
所述的锂离子电池正极材料粉碎装置，它还包括用于监控碳钢铁芯22温度的恒温控制系统；所述恒温控制系统包括设于碳钢铁芯22上用于检测碳钢铁芯 22温度的温度传感器5、与温度传感器5连接的温控表以及与温控表连接并控制加热棒24通断电的恒温控制器。
所述碳钢铁芯22上设有容纳温度传感器的孔道。所述恒温控制器与电源连接，控制电源通断电。
所述温度传感器5的型号为PT 100；所述温控表的型号为 LU-960mBJ100010；所述恒温控制器的型号为W5SP4V030-24JCV。
如图7、8所示：传统的对辊机，其挤压辊2包括转轴21、设于转轴21外围的碳钢铁芯22以及包覆于碳钢铁芯22外围的陶瓷滚筒23，所述陶瓷滚筒23 与碳钢铁芯22之间设有间隙且所述间隙中填充有耐高温胶水；经烧结的物料块，直接落在陶瓷滚筒23表面，通过两电机3带动两平行挤压辊2反向转动，两挤压辊2间的物料变为颗粒。当两挤压辊2间的物料温度为150℃左右，且物料为软料时，经过挤压的高温软物料会粘附在陶瓷滚筒23表面一段时间。通过热传递，物料的温度会传递至陶瓷滚筒23和碳钢铁芯22。因为碳钢铁芯22热膨胀系数大于陶瓷滚筒23热膨胀系数，碳钢铁芯22膨胀变量大于陶瓷滚筒23的膨胀变量，导致碳钢铁芯22将陶瓷滚筒23涨裂，而且陶瓷滚筒23弹性模量随温度升高而减小。
为避免以上现象的出现，本实用新型的锂离子电池正极材料粉碎装置作了以下改进：
1)为避免以上情况，根据热涨冷缩原理，常温下碳钢铁芯22与陶瓷滚筒23 间隙配合；当陶瓷滚筒23达到150℃时，碳钢铁芯22与陶瓷滚筒23需达到过度配合(碳钢铁芯222和陶瓷滚筒231的公差等级IT6)。为了达到以上要求，常温下碳钢铁芯22与陶瓷滚筒23的间隙为：
①碳钢铁芯222膨胀系数α＝(11.3～13)*10-6/℃；
②导致陶瓷滚筒23开裂的主要原因是因为碳钢铁芯22径向膨胀挤压陶瓷滚筒23。
常温下碳钢铁芯222的外径d0，经过升温后的碳钢铁芯222外径d1，△T为温度变量，环境常温为25℃。
当温度达到150℃时，碳钢铁芯222的外径达到d1，按照碳钢径向变形的原理倒推出常温下碳钢铁芯222的外径d0：
当假设膨胀系数为11.3*10-6/℃：
所以d0＝d1*0.99590。
当假设膨胀系数为13*10-6/℃：
所以d0＝d1*0.99838。
综上所述，当碳钢铁芯222的温度从25℃上升到150摄氏度直径为d1，则25℃情况下的直径：d0＝d1*0.99590～0.99838。
2)本实用新型的锂离子电池正极材料粉碎装置在碳钢铁芯22中设有加热棒24，能够对碳钢铁芯22进行提前预热，将碳钢铁芯22预热到150℃，防止因物料的高温传递至陶瓷滚筒23、碳钢铁芯22，碳钢铁芯22快速膨胀而将陶瓷滚筒23涨裂。
3)本实用新型的锂离子电池正极材料粉碎装置设置恒温控制系统，能够恒温控制碳钢铁芯22的温度，进一步减少陶瓷滚筒23涨裂的发生概率。
在恒温控制系统的温控表上设定温度范围值为145-150℃，当温度传感器5 感应到碳钢铁芯22的温度等于或低于145℃，温控表向恒温控制器发出信号，恒温控制器控制电源通电，加热棒24通电加热；当温度传感器感应到碳钢铁芯22 的温度达到150℃，温控表向恒温控制器发出信号，恒温控制器控制电源断电，加热棒24断电停止加热。通过该恒温控制系统，使碳钢铁芯22温度维持在145℃～150℃，使碳钢铁芯22与陶瓷滚筒23保持过度配合，减少陶瓷滚筒23涨裂的发生概率。
所述粉碎仓1的顶壁设有进料口11且进料口11位于两挤压辊2中心连线中点的上方，所述粉碎仓1底壁设有出料口12。
需要说明的是，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干改变、改进和润饰，这些改变、改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种锂离子电池正极材料粉碎装置，其特征在于：它包括粉碎仓（1）、一对平行设于粉碎仓（1）中且相向旋转的挤压辊（2）以及两个带动对应挤压辊（2）转动的电机（3）；所述挤压辊（2）包括转轴（21）、设于转轴（21）外围的碳钢铁芯（22）、包覆于碳钢铁芯（22）外围的陶瓷滚筒（23）、设于碳钢铁芯（22）上的加热棒（24）以及与加热棒（24）连接的电源组件；所述碳钢铁芯（22）上设有沿其轴向延伸的空腔，所述加热棒（24）插设于所述空腔中；所述陶瓷滚筒（23）与碳钢铁芯（22）之间设有间隙且所述间隙中填充有耐高温胶水。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料粉碎装置，其特征在于：所述电源组件包括设于粉碎仓（1）侧壁上且可导电的圆盘（41）、与圆盘（41）连接为圆盘（41）通电的电源以及设于加热棒（24）端头的碳刷（42）；所述圆盘（41）的中心设有容转轴（21）穿入的通孔（411），圆盘（41）上且位于通孔（411）的外周设有环形导轨（412），挤压辊（2）转动，碳刷（42）沿环形导轨（412）运动；通电的圆盘（41）通过碳刷（42）与加热棒（24）连接，为加热棒（24）通电加热。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料粉碎装置，其特征在于：所述圆盘（41）的材质为铝。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料粉碎装置，其特征在于：它还包括用于监控碳钢铁芯（22）温度的恒温控制系统；所述恒温控制系统包括设于碳钢铁芯（22）上用于检测碳钢铁芯（22）温度的温度传感器（5）、与温度传感器（5）连接的温控表以及与温控表连接并控制加热棒（24）通断电的恒温控制器。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池正极材料粉碎装置，其特征在于：所述温度传感器（5）的型号为PT 100；所述温控表的型号为LU-960mBJ100010；所述恒温控制器的型号为W5SP4V030-24JCV。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料粉碎装置，其特征在于：所述粉碎仓（1）的顶壁设有进料口（11）且进料口（11）位于两挤压辊（2）中心连线中点的上方，所述粉碎仓（1）底壁设有出料口（12）。
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| CN202020517468.9U CN212493190U (zh) | 2020-04-10 | 2020-04-10 | 一种锂离子电池正极材料粉碎装置 |
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