CN218917112U - 快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器，包括壳体和磁性组件；所述壳体包括物料进口和物料出口；所述磁性组件包括能够伸入所述壳体中并能够与所述壳体可拆卸气密性连接的磁棒夹套和能够伸入所述磁棒夹套与所述磁棒夹套滑动连接的磁棒，通过滑动磁棒能够将其套入所述磁棒夹套或将其从磁棒夹套中抽出。其优点是：实现了在保证测试准确性的前提下提高粉体材料、浆料磁性异物含量的测试速率，降低仪器成本。

Description

快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，尤其是一种粉体材料、浆料中的磁性异物含量检测装置。

背景技术

目前正极材料前驱体、正极材料不仅对磁性异物含量要求很高，而且对金属颗粒尺寸大小也有严格要求，如果正极材料磁性异物太高，负极析出金属会造成电池的微短路，金属颗粒电池的安全性能存在很大隐患，同时电池自放电也高，电池能量密度衰减快，磁性异物含量控制30-50ppb,金属颗粒控制0-50颗，技术指标提高，相应的磁性异物及金属颗粒的测试要求也越来提高。

目前前驱体、正极材料测试磁性异物最通行的测试方法是：量取1000mL待测样品放在洗干净的PE瓶中，加入清洗干净的磁棒(5000高斯以上的涂敷聚四氟乙烯的规格为

的永磁棒，旋紧盖子，放在球磨机上滚动，30min后关闭球磨机的转速为50转/分，使磁棒充分吸附样品中的含铁、铬、锌等磁性金属元素的物质，关闭球磨机电机开关，取出测试磁棒，放入干净的300ml烧杯中，用纯水充分冲洗后连同烧杯放入超声清洗水槽中超声5min，超声两次，取出用纯水充分冲洗磁棒及烧杯，然后加纯水50ml，浓王水10ml后用表面皿盖上，放在电炉上加热温度200℃左右，煮沸直至溶液量至磁棒一半时，将烧杯取下放冷后，在烧杯外面底部吸一个磁棒，固定住烧杯中的磁棒，把溶液转移到100mL容量瓶，用纯水定容摇匀；同时做空白试验，在ICP-OES采用标准曲线法测试Fe、Cr、Zn元素，并计算其合量，视为磁性异物结果。但是该方法测试速度慢，使用仪器成本高。

公开号为CN111337376A的专利文献公开了一种测试氧化铝磁性异物装置及测试方法，该设备不足之处在于液体物料流速快，吸附时间、效果受影响。

实用新型内容

为了在保证测试准确性的前提下提高粉体材料、浆料磁性异物含量的测试速率，降低仪器成本，本实用新型提供了一种快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器，包括壳体和磁性组件；所述壳体包括物料进口和物料出口；所述磁性组件包括能够伸入所述壳体中并能够与所述壳体可拆卸气密性连接的磁棒夹套和能够伸入所述磁棒夹套与所述磁棒夹套滑动连接的磁棒，通过滑动磁棒能够将其套入所述磁棒夹套或将其从磁棒夹套中抽出。

作为本发明的进一步改进，所述壳体内部沿磁棒夹套周围设置有螺旋导流槽，用于将进入壳体的物料从物料进口沿螺旋导流路径导流至物料出口。经过螺旋导流缓慢除磁，可增大除磁接触面积，液体浆料停留时间长，有效吸附磁性异物。

作为本发明的进一步改进，所述磁棒夹套与所述壳体实现可拆卸气密性连接的结构包括安装于磁棒夹套与壳体接触部位的密封垫圈和用于实现磁棒夹套、密封垫圈、壳体相互气密性贴合的弹簧锁扣。

作为本发明的进一步改进，所述磁性组件还包括便于拉动磁棒的磁棒拉柄。

更佳的，所述壳体和所述磁棒夹套的材质可以选用喷涂2～4mm厚度四氟的不锈钢。

本发明还公开了一种快速测试粉体材料、浆料磁性异物的收集系统，其包括本发明的螺旋收集器和透明容器，所述透明容器包括设置于上部的加注口组和螺旋收集器来料进口，设置于下部的循环浆料出口和排液口；所述螺旋收集器来料进口与所述物料出口连接，所述循环浆料出口通过浆料循环泵与所述物料进口连接。

透明容器可以选用塑料材质或玻璃材质。

本实用新型的有益效果是：1)采用316不锈钢材质流体管道喷涂四氟，有效防止生锈，杜绝测试系统污染，螺旋导流增大除磁接触面积，液体浆料停留时间长，有效吸附磁性异物。2)传统永磁磁棒吸附磁性异物，磁性异物颗粒吸附在磁棒上，只能连同磁棒加入烧杯，加王水分解，做ICP测试，耗时比较长，本发明直接加酸分解磁性异物，分解速度快，提高测试效率。另外，若对中控分析ppm级别的磁性异物，收集颗粒全部视为磁性异物，洗涤干燥直接称重，计算出磁性异物，传统测试3h，该发明需要70min左右。3)传统方法使用永磁磁棒吸附磁性异物，异物不好与磁棒分离，本发明的磁性异物螺旋收集器很好的解决了该问题。4)提取磁性异物可以做定量分析、形貌、结构分析，帮助生产排查磁性异物的来源。

附图说明

图1是本实用新型的快速测试粉体材料、浆料磁性异物的收集系统结构示意图。

图2是本实用新型的快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器结构示意图。

图中标记为：1-螺旋收集器，101-壳体，1011-物料进口，1012-物料出口，1013-螺旋导流槽，1014-密封垫圈，1015-弹簧锁扣，102-磁性组件，1021-磁棒夹套，1022-磁棒，1023-磁棒拉柄，2-透明容器，201-加注口组，202-螺旋收集器来料进口，203-循环浆料出口，204-排液口，3-浆料循环泵，4-放空阀，5-泵出口阀，6-回流阀，7-止回阀，8-泵进口阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型的快速测试粉体材料、浆料磁性异物的收集系统，包括螺旋收集器1和玻璃材质的透明容器2，所述透明容器2包括设置于上部的加注口组201和螺旋收集器来料进口202，设置于下部的循环浆料出口203和排液口204；所述螺旋收集器来料进口202与所述物料出口1012连接，所述循环浆料出口203通过浆料循环泵3与所述物料进口1011连接。

所述螺旋收集器包括壳体101和磁性组件102；所述壳体101包括物料进口1011和物料出口1012；所述磁性组件102包括能够伸入所述壳体101中并能够与所述壳体101可拆卸气密性连接的磁棒夹套1021和能够伸入所述磁棒夹套1021与所述磁棒夹套1021滑动连接的磁棒1022，通过滑动磁棒1022能够将其套入所述磁棒夹套1021或将其从磁棒夹套1021中抽出。所述壳体101内部沿磁棒夹套1021周围设置有螺旋导流槽1013，用于将进入壳体101的物料从物料进口1011沿螺旋导流路径导流至物料出口1012。所述磁棒夹套1021与所述壳体101实现可拆卸气密性连接的结构包括安装于磁棒夹套1021与壳体101接触部位的密封垫圈1014和用于实现磁棒夹套1021、密封垫圈1014、壳体101相互气密性贴合的弹簧锁扣1015。所述磁性组件还包括便于拉动磁棒1022的磁棒拉柄1023。所述壳体101和所述磁棒夹套1021的材质为喷涂4mm厚度四氟的316不锈钢。

工作时，准备一间相对独立的干净清洁的房间，尽量避免环境可能对测试带来的外部污染。用纯水清洗干净磁性异物收集系统的磁棒1022、流体管道，透明容器2，用UP水润洗3次系统。安装时将磁棒1022(≥12000GS)塞入磁棒夹套1021，将密封垫圈1014安装在端盖口，用手握住磁棒拉柄1023将磁性组件102整体插入腔体内，压紧弹簧锁扣1015即可。

空白试验关闭放空阀4，打开泵出口阀5、打开回流阀6；加入2L的浆料于倒入刻度透明容器2，加注口组201给透明容器2加入2L的UP纯水，开启浆料循环泵3，水通过管道经过止回阀7(防止倒流)进入螺旋收集器1进行除磁，循环30min后关闭浆料循环泵3及相应阀门，取下螺旋收集器1，取出磁性组件102，取下螺旋收集器1，取出磁棒，取下夹套，把夹套上的磁性异物转移到200ml的烧杯中，超声5min洗涤(总计洗涤三次)，磁性异物收集在已干燥称重的小烧杯内，烘干，称重，作为空白，鉴定系统是否清洗干净。空白应该小于5ppb..

用纯水洗涤干净流体管道系统，关闭放空阀4，打开泵出口阀5、打开回流阀6；加入2L的浆料于倒入刻度透明容器2，通过加注口组201加入2L液体，开启浆料循环泵3，浆料通过管道经过止回阀7(防止倒流)进入螺旋收集器1进行除磁，循环30min后关闭浆料循环泵3及相应阀门，先用纯水从进料口冲洗设备，清理设备内残留物料，此时时磁性异物依然附着在磁棒夹套1021上。冲洗干净后将端面处弹簧锁扣1015松开，磁棒1022及磁棒夹套1021一起拉出来，使用托盘接住，此时拉出磁棒1022，磁性异物失去吸引力收集在烧杯中，加入30mL左右超纯水，烧杯用保鲜膜封口，在超声波清洗机内超声5min，重复3次，洗涤烘干，称重。整个循环检测完成后浆料由,放空阀4排出。同理加入纯水，循环冲洗即可完成设备清洗。

洗涤干燥磁性异物颗粒做以下分析：

对明显看到磁性异物(ppm)级别磁性异物，可直接烘干，在十万分之一天平上称重，收集颗粒全部视为磁性异物，计算磁性异物含量(快速测试)。

公式：MI＝(m-m0)mg/2L。

对ppb级别磁性异物，洗涤干净磁性异物，加入盐酸(1+1)15mL，硝酸(1+1)5mL，盖上表面皿在电炉上300度加热分解磁性异物颗粒，将溶液转移至100mL的容量瓶中，然后用超纯水洗涤表面皿和烧杯，同样将洗涤后的液体转移至容量瓶中，再用超纯水定容。

在ICP上输入相关参数，以配制的标准溶液为标准，测定铬、铁、锌的含量。各被测元素参考波长：铬波长(283.563nm)、铁波长(259.940nm)、锌波长(202.548nm)；最后的结果为铁、锌、铬三个元素单质之和。

计算公式：MI＝Fe+Zn+Cr。

收集磁性异物可进行形貌、EDS、xrd、磁性异物金属颗粒等分析。

注意事项：

1、空白结果若出现异常高时(Fe+Zn+Cr>5ppb),当天的金属单质结果取消，需复测，

2、每周用高斯计测试每个磁棒的磁性，测样时发现有异常要临时测试磁性。检测完成后将流体管道清洗干净、吹干、放置干燥容器里。

Claims (7)

1.快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器，其特征在于：包括壳体(101)和磁性组件(102)；所述壳体(101)包括物料进口(1011)和物料出口(1012)；所述磁性组件(102)包括能够伸入所述壳体(101)中并能够与所述壳体(101)可拆卸气密性连接的磁棒夹套(1021)和能够伸入所述磁棒夹套(1021)与所述磁棒夹套(1021)滑动连接的磁棒(1022)，通过滑动磁棒(1022)能够将其套入所述磁棒夹套(1021)或将其从磁棒夹套(1021)中抽出。

2.根据权利要求1所述的快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器，其特征在于：所述壳体(101)内部沿磁棒夹套(1021)周围设置有螺旋导流槽(1013)，用于将进入壳体(101)的物料从物料进口(1011)沿螺旋导流路径导流至物料出口(1012)。

3.根据权利要求1所述的快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器，其特征在于：所述磁棒夹套(1021)与所述壳体(101)实现可拆卸气密性连接的结构包括安装于磁棒夹套(1021)与壳体(101)接触部位的密封垫圈(1014)和用于实现磁棒夹套(1021)、密封垫圈(1014)、壳体(101)相互气密性贴合的弹簧锁扣(1015)。

4.根据权利要求1所述的快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器，其特征在于：所述磁性组件还包括便于拉动磁棒(1022)的磁棒拉柄(1023)。

5.根据权利要求1所述的快速测试粉体材料、浆料磁性异物的螺旋收集器，其特征在于：所述壳体(101)和所述磁棒夹套(1021)的材质为喷涂2～4mm厚度四氟的不锈钢。

6.快速测试粉体材料、浆料磁性异物的收集系统，其特征在于：包括权利要求1～5中任一权利要求所述的螺旋收集器(1)和透明容器(2)，所述透明容器(2)包括设置于上部的加注口组(201)和螺旋收集器来料进口(202)，设置于下部的循环浆料出口(203)和排液口(204)；所述螺旋收集器来料进口(202)与所述物料出口(1012)连接，所述循环浆料出口(203)通过浆料循环泵(3)与所述物料进口(1011)连接。

7.根据权利要求6所述的快速测试粉体材料、浆料磁性异物的收集系统，其特征在于：所述透明容器(2)为塑料材质或玻璃材质。

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