CN214950542U

CN214950542U - 匣钵内粉体搅拌装置以及连续加热炉

Info

Publication number: CN214950542U
Application number: CN202120566177.3U
Authority: CN
Inventors: 青木道郎; 清水博纪
Original assignee: Ngk Technocera Suzhou Co ltd
Current assignee: Ngk Technocera Suzhou Co ltd
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2031-03-19

Abstract

本实用新型提供能在不使炉长度增加的前提下高效地对烧成后的匣钵和粉体进行冷却的匣钵内粉体搅拌装置以及连续加热炉。匣钵内粉体搅拌装置(1)设置于连续加热炉的炉出口，具备：设置于上方的搅拌装置(2)、设置于搅拌装置(2)的下方并用于将匣钵(S)沿水平方向进行输送的输送装置(4)、以及使搅拌装置(2)和/或匣钵(S)沿上下方向移动的升降装置(3)，升降装置(3)使搅拌装置(2)以及匣钵(S)的上下方向的相对位置在第一位置与第二位置之间变化，第一位置是用于将匣钵(S)沿水平方向进行输送的位置，第二位置是用于利用搅拌装置(2)来搅拌匣钵(S)内的粉体的位置。

Description

匣钵内粉体搅拌装置以及连续加热炉

技术领域

本实用新型涉及匣钵内粉体搅拌装置以及连续加热炉。

背景技术

从以往，使用了锂离子电池作为能量密度高且充放电效率良好的二次电池。在锂离子电池中，使锂过渡金属氧化物等原材料成为粉末状并在匣钵内进行烧成，且将得到的烧成物用作正极、负极。

实用新型内容

(实用新型要解决的课题)

在正极材料等的制造工序中，在烧成工序后，在烧成炉的冷却部将冷却气体等供给至炉内来使气氛温度下降，将匣钵内的粉体从其外表面进行冷却。另外，在炉内无法充分冷却匣钵内的粉体的情况下，还在炉外向匣钵的外表面吹送冷却气体等从而使温度进一步下降。

然而，在匣钵和粉体无法被充分冷却而以高温的状态被取出的情况下，有可能超过配置于烧成炉的出口的破碎机等设备、收容粉体的容器包装体等的耐热温度，故不优选。因此，虽然需要在烧成炉的内部使匣钵和粉体的温度充分下降后再进行取出，但加长炉内的冷却部来使滞留时间增加会导致烧成炉的大型化，从而单位生产率下降。

为此，本实用新型的课题在于，提供一种匣钵内粉体搅拌装置以及连续加热炉，能在不使炉长度增加的前提下高效地对烧成后的匣钵和粉体进行冷却。

(用于解决课题的技术方案)

为了解决上述课题，本实用新型的匣钵内粉体搅拌装置是设置于连续加热炉的炉出口的匣钵内粉体搅拌装置，其特征在于，所述匣钵内粉体搅拌装置具备：搅拌装置，设置于上方；输送装置，设置于所述搅拌装置的下方，并用于将匣钵沿水平方向进行输送；以及升降装置，使所述搅拌装置和/或所述匣钵沿上下方向移动，所述升降装置使所述搅拌装置以及所述匣钵的上下方向的相对位置在第一位置与第二位置之间变化，所述第一位置是用于将所述匣钵沿水平方向进行输送的位置，所述第二位置是用于利用所述搅拌装置来搅拌所述匣钵内的粉体的位置。

通过这样的本实用新型的匣钵内粉体搅拌装置，利用升降装置使搅拌装置与匣钵的上下方向的相对位置变化，利用搅拌装置将匣钵内的粉体在第二位置处进行搅拌，因此能够在不使炉长度增加的前提下高效地对烧成后的匣钵和粉体进行冷却。

另外，在本实用新型的一形态中，其特征在于，所述搅拌装置具备：搅拌轴；搅拌翼，设置于所述搅拌轴的下端；以及驱动装置，对所述搅拌轴进行旋转驱动。

另外，在本实用新型的一形态中，其特征在于，所述搅拌翼的形状为浆型、螺旋型、带棘爪圆板型、涡轮型或锚型。

另外，在本实用新型的一形态中，其特征在于，所述搅拌翼是具有平面或扭曲面的2片以上的陶瓷叶片。

另外，在本实用新型的一形态中，其特征在于，所述搅拌翼具有贯通孔。

另外，在本实用新型的一形态中，其特征在于，搅拌翼的宽度为50mm 以上且120mm以下。

另外，在本实用新型的一形态中，其特征在于，所述搅拌装置搅拌时的从所述匣钵的接地面起至搅拌翼的下端为止的距离为30mm以上且 100mm以下。

为了解决上述课题，本实用新型的连续加热炉具备设置于输送方向上游侧的入口侧气氛置换室、设置于所述入口侧气氛置换室的下游侧的炉主体以及设置于所述炉主体的下游侧的出口侧气氛置换室，其特征在于，在所述出口侧气氛置换室中具备上述任一项所述的匣钵内粉体搅拌装置。

另外，在本实用新型的一形态中，其特征在于，在所述连续加热炉的宽度方向上并排设置有多个所述匣钵内粉体搅拌装置。

(实用新型效果)

由此，本实用新型能够提供一种匣钵内粉体搅拌装置以及连续加热炉，能在不使炉长度增加的前提下高效地对烧成后的匣钵和粉体进行冷却。

附图说明

图1是说明本实用新型的匣钵内粉体搅拌装置1的概要的示意侧视图。

图2是说明第一实施方式所涉及的匣钵内粉体搅拌装置1中的匣钵S 内的粉体的搅拌的示意放大图。

图3A和图3B是表示第二实施方式所涉及的搅拌翼22的结构例的示意图，图3A是侧视图，图3B是仰视图。

(标号说明)

1匣钵内粉体搅拌装置

2搅拌装置

21搅拌轴

22搅拌翼

22a贯通孔

23驱动装置

24框体

24a搬入口

24b搬出口

3升降装置

4输送装置

5支承台

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图来详细说明本实用新型的实施方式。对各图中所示的相同或者等同的构成要素、构件、处理赋予同一标号，并酌情省略重复的说明。如图1所示，匣钵内粉体搅拌装置1具备搅拌装置2、升降装置3、输送装置4、支承台5和框体24。匣钵S是用于对正极或负极所采用的材料进行烧成的容器。通过在匣钵S的内部填充有原料粉末的状态下进行热处理，从而对容器内的原料粉末进行烧成而得到烧成体。

搅拌装置2具备搅拌轴21、搅拌翼22和驱动装置23，是利用驱动装置23对搅拌轴21进行旋转驱动从而使设置于搅拌轴21的下端的搅拌翼 22旋转来对匣钵S内的粉体进行搅拌的装置。

升降装置3收容于框体24内，是用于使搅拌装置2与匣钵S的上下方向的相对位置在用于将匣钵S沿水平方向进行输送的输送装置4上的第一位置与用于对匣钵S内的粉体进行搅拌的第二位置之间变化的装置。虽然在图1所示的例子中，作为升降装置3，示出了对匣钵S的下表面进行支承来使匣钵S沿上下方向移动的例子，但也可以使搅拌装置2沿上下方向移动。

输送装置4是从匣钵内粉体搅拌装置1的外部经过框体24的下部来输送匣钵S的装置。支承台5是对输送装置4以及框体24进行搭载并保持的台。框体24是在内部收容搅拌装置2以及升降装置3的容器，并设置有搬入口24a和搬出口24b。

图1所示的匣钵内粉体搅拌装置1设置于具备入口侧气氛置换室、炉主体和出口侧气氛置换室的连续加热炉当中的出口侧气氛置换室。入口侧气氛置换室设置于连续加热炉的输送方向上的上游侧，是在将匣钵S搬入炉主体前对气氛进行置换的空间。炉主体设置于入口侧气氛置换室的下游侧，是对匣钵S和粉体进行加热且烧成的炉。出口侧气氛置换室设置于炉主体的下游侧，是将由炉主体加热后的匣钵S进行搬出并置换气氛的空间。

作为匣钵内粉体搅拌装置1的框体24内的气氛，可以导入大气，也可以导入氮气等非活性气体。为了抑制粉体在匣钵S内变质的同时高效地进行冷却，优选使匣钵内粉体搅拌装置1的内部成为非活性气体氛围。另外，匣钵内粉体搅拌装置1在输送方向上的炉主体的下游侧并排设置有多个，可以将匣钵S从炉主体依次分派搬出。

接下来，使用图2来说明本实施方式所涉及的匣钵内粉体搅拌装置1 的动作。在载置于输送装置4的匣钵S，填充有构成锂离子电池的正极材料的原材料的粉体。在搅拌翼22的叶片设置有贯通孔22a，在搅拌翼22 的旋转动作时，使得粉体能够在匣钵S内通过贯通孔22a。作为搅拌翼22 的形状，列举浆型、螺旋型、带棘爪圆板型、涡轮型或锚型。另外，搅拌翼22可以是具有平面或扭曲面的2片以上的陶瓷叶片。另外，搅拌翼的宽度L1优选为50mm以上且120mm以下。

炉主体进行加热处理后的匣钵S由输送装置4从搬入口24a输送至匣钵内粉体搅拌装置1的框体24内，并在搅拌装置2的正下方位置(第一位置)处停止。接下来，利用升降装置3使匣钵S急速上升至给定高度(例如，从匣钵S内的粉体的上表面起至搅拌轴21的下端为止的距离成为 10mm的高度)，其后，如图2所示，至搅拌翼22位于匣钵S的内部的搅拌位置(第二位置)为止，使匣钵S逐渐上升。接下来，在框体24内供给非活性气体作为冷却气体的同时，由驱动装置23对搅拌轴21以及搅拌翼22进行旋转驱动，搅拌翼22在匣钵S内对粉体进行搅拌。接下来，升降装置3使匣钵S下降至输送装置4的第一位置。其后，匣钵S由输送装置4从搬出口24b搬出至框体24外。

在此，在搅拌位置处，从匣钵S的底面即匣钵接地面起至搅拌翼22 的下端为止的距离L2优选为30mm以上且100mm以下。通过将从搅拌翼 22的下端起至匣钵接地面为止的距离L2设为上述数值范围，能够利用搅拌翼22来高效地搅拌并冷却匣钵S内的粉体。另外，搅拌翼22所执行的粉体的搅拌优选为30秒以下。另外，通过使冷却机构与搅拌轴21接触，且在对搅拌轴21以及搅拌翼22进行冷却的同时来搅拌粉体，从而能够进一步提高冷却的效率。作为搅拌轴21的冷却机构，列举使与水冷、空冷的机构接触、使冷媒在搅拌轴21的内部循环等。

在匣钵S，存在粉体的温度在内部的中央区域高的趋势，因此使搅拌翼22在匣钵S的大致中央与粉体接触，来对粉体的三分之一以上进行搅拌，从而能够更高效地进行匣钵S和粉体的冷却。另外，若设为利用升降装置3使匣钵S上升的构成，则能削减位于匣钵S的上方的驱动部件个数，因此能够抑制驱动部件的动作造成的污染，故优选。

关于本实施方式的匣钵内粉体搅拌装置1以及连续加热炉，利用升降装置3使搅拌装置2与匣钵S的上下方向的相对位置变化，利用搅拌装置 2将匣钵S内的粉体在第二位置处进行搅拌，因此能够在不使炉长度增加的前提下高效地对烧成后的匣钵S和粉体进行冷却。

(第二实施方式)

接下来，使用图3A和图3B来说明本实用新型的第二实施方式。针对与第一实施方式重复的内容，省略说明。如图3A、图3B所示，本实施方式的搅拌翼22是从正方形的四角以扇形切除后的十字状的构件。搅拌翼22的中心位于搅拌轴21的正下方，设为厚度从中心往缘部逐渐变薄的锥形形状。本实施方式的搅拌翼22易于由陶瓷材料构成，能够抑制与匣钵S内的高温的粉体接触时的不良影响。

即使使用本实施方式的搅拌翼22，也能够搅拌匣钵S内的粉体，因此能够在不使炉长度增加的前提下高效地对烧成后的匣钵S和粉体进行冷却。

本实用新型不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同实施方式所分别揭示的技术手段酌情组合而得到的实施方式也包含在本实用新型的技术范围内。

Claims

1.一种匣钵内粉体搅拌装置，是设置于连续加热炉的炉出口的匣钵内粉体搅拌装置(1)，其特征在于，

所述匣钵内粉体搅拌装置(1)具备：

搅拌装置(2)，设置于上方；

输送装置(4)，设置于所述搅拌装置的下方，并用于将匣钵沿水平方向进行输送；以及

升降装置(3)，使所述搅拌装置和/或所述匣钵沿上下方向移动，

所述升降装置使所述搅拌装置以及所述匣钵的上下方向的相对位置在第一位置与第二位置之间变化，所述第一位置是用于将所述匣钵沿水平方向进行输送的位置，所述第二位置是用于利用所述搅拌装置来搅拌所述匣钵内的粉体的位置。

2.根据权利要求1所述的匣钵内粉体搅拌装置，其特征在于，

所述搅拌装置具备：搅拌轴(21)；搅拌翼(22)，设置于所述搅拌轴的下端；以及驱动装置(23)，对所述搅拌轴进行旋转驱动。

3.根据权利要求2所述的匣钵内粉体搅拌装置，其特征在于，

所述搅拌翼的形状为浆型、螺旋型、带棘爪圆板型、涡轮型或锚型。

4.根据权利要求3所述的匣钵内粉体搅拌装置，其特征在于，

所述搅拌翼是具有平面或扭曲面的2片以上的陶瓷叶片。

5.根据权利要求3所述的匣钵内粉体搅拌装置，其特征在于，

所述搅拌翼具有贯通孔。

6.根据权利要求2所述的匣钵内粉体搅拌装置，其特征在于，

搅拌翼的宽度(L1)为50mm以上且120mm以下。

7.根据权利要求2所述的匣钵内粉体搅拌装置，其特征在于，

所述搅拌装置搅拌时的从所述匣钵的接地面起至搅拌翼的下端为止的距离(L2)为30mm以上且100mm以下。

8.一种连续加热炉，具备设置于输送方向上游侧的入口侧气氛置换室、设置于所述入口侧气氛置换室的下游侧的炉主体以及设置于所述炉主体的下游侧的出口侧气氛置换室，其特征在于，

在所述出口侧气氛置换室中具备权利要求1至7中任一项所述的匣钵内粉体搅拌装置。

9.根据权利要求8所述的连续加热炉，其特征在于，

在所述连续加热炉的宽度方向上并排设置有多个所述匣钵内粉体搅拌装置。