CN218924357U - 一种捏合式搅拌设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种捏合式搅拌设备，包括旋转桶体(1)、分散轴(2)、分散盘(3)和刮料组件(4)；所述的旋转桶体(1)连接旋转驱动组件(5)，分散轴(2)伸入旋转桶体(1)内并连接有旋转驱动件(6)，分散轴(2)底部设置有分散盘(3)，刮料组件(4)伸入旋转桶体(1)并与旋转桶体(1)的侧壁和底板接触。与现有技术相比，本实用新型可提高搅拌效率。

Description

一种捏合式搅拌设备

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种捏合式搅拌设备。

背景技术

目前在锂电池行业中，设备的制造能力、工艺均有了突破性的进展，电芯的好坏主要由浆料决定，然而在现有的搅拌设备上却没有大的进步，目前行业内仍以双行星搅拌为主。行星架在转动的时候，可以带动机器的搅拌轴围绕着反应釜料桶公转的同时，双行星的搅拌轴进行高速自转，这种公转自转的同时进行可以促进物料受到机械强烈的剪切与捏合的作用，从而达到物料的乳化、分散和混合。双行星搅拌机是耐真空的机械，可进行抽真空、加热、冷却，可以满足锂电池浆料的湿法混料工艺的加工需求。但是，因为受到各方面限制，如浆料、设备功能、性能等多方面原因造搅拌设备效率低，随着锂离子电池材料的不断进步，原材料颗粒粒径越来越小，这不仅提高了锂离子电池性能，也非常容易形成二级团聚体，从而增加了混合分散工艺的难度，因此，亟需一种搅拌效率高，搅拌效果好的搅拌设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种捏合式搅拌设备，提高搅拌效率。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种捏合式搅拌设备，包括旋转桶体、分散轴、分散盘和刮料组件；

所述的旋转桶体连接旋转驱动组件，分散轴伸入旋转桶体内并连接有旋转驱动件，分散轴底部设置有分散盘，刮料组件伸入旋转桶体并与旋转桶体的侧壁和底板接触。

本实用新型设备可用于浆料的捏合工艺，旋转驱动组件可驱动旋转桶体发生转动，通过旋转桶体带动物料一起运动，旋转驱动件带动分散轴、分散盘动作，分散盘主要是将物料不停的打散在融合的循环过程，同时旋转桶体旋转使物料与分散盘之间产生速度差和离心作用，使其更好的捏合。刮料组件可固定在外部设备上，其与桶壁、桶底之间的速度差、摩擦等可实现高效高速分散。优选地，所述的旋转驱动组件和旋转驱动件为电机。

优选地，所述的旋转桶体外侧设置有固定外桶，在旋转桶体与固定外桶之间设置有夹层。所述的夹层的主要作用是用于溶剂冷却，固定外桶固定不转，旋转桶体在旋转驱动组件的驱动下旋转。

进一步优选地，所述的夹层内设置有冷却油，旋转驱动组件通过齿轮驱动旋转桶体转动，齿轮位于冷却油内。所述的齿轮浸泡在冷却油内，不仅可以起到降温作用，还可以对齿轮进行润滑。旋转驱动组件通过齿轮传动，使得旋转桶体绕自身中轴线转动。

进一步优选地，所述的捏合式搅拌设备设有釜盖，釜盖固定在固定外桶上，刮料组件和旋转驱动件固定在釜盖上。

更进一步优选地，所述的釜盖上开设有真空口。通过釜盖上真空口的设置，可对釜盖封闭后的旋转桶体进行抽真空，对浆料除气泡。优选地，在旋转桶体和固定外桶之间设置有导流挡板，且进行液位控制，可防止冷却油被抽出。

优选地，所述的分散轴一端连接旋转驱动件，另一端连接分散盘，且沿分散轴的轴向设置有翻料螺旋桨，翻料螺旋桨上端设置有螺旋挡料桨。旋转驱动件的作用是驱动分散轴转动，翻转螺旋桨主要作用是物料在进行捏合时可以有效将物料上下翻转，使其捏合更均匀，螺旋挡料桨主要作用是将翻转上去的料挡住并且将其打散下降，分散盘主要作用是物料捏合时产生足够的剪切频次，高效将物料进行捏合。所述的螺旋挡料桨优选为叶轮式，所述的分散盘优选为双针式。

优选地，所述的旋转桶体上设置有用于连通出料组件的出料口。出料组件采用自动出料，可采用堵头式液压控制，正常运转时液压组件伸出将出料口堵住，需要出料时液压组件退出堵头打开浆料流出。优选地，所述的出料组件上设置有液压旋转阀和气动出料阀。

优选地，所述的刮料组件包括刮壁安装板以及设置在刮壁安装板上的刮壁板和刮底板。整个刮料组件呈镰刀型，其中刮壁板主要对桶壁进行刮壁处理，可以有效将桶壁料刮掉同时可以让捏合时浆料更均匀，刮底板对桶壁进行刮底处理，可以在有效将桶底料刮掉的同时让物料上下翻腾，捏合时浆料更均匀。

优选地，所述的捏合式搅拌设备还设有清洗组件，所述的清洗组件包括喷淋头和与喷淋头相连通的高压泵。清洗组件主要作用是对旋转桶体进行高压喷淋清洗。喷淋头优选为360°高压清洗喷淋头，使其360°无死角高压喷淋，一般喷淋压力大于12公斤。

优选地，所述的捏合式搅拌设备设置在倾斜底座上。通过将捏合式搅拌设备设置在倾斜底座上，可以使得旋转桶体与水平面之间保持一定夹角，可以使浆料在混合时形成速度差很高的交错性混合，保证浆料均匀，无死角，最终搅拌出合格的浆料。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1. 本实用新型采用旋转桶体与分散盘同时运转来实现高速分散，分散盘将物料不停的打散在融合的循环过程，同时旋转桶体旋转使物料与分散盘之间产生速度差和离心作用，使其更好的捏合，搅拌效率高，搅拌效果好；

2. 本实用新型通过刮料组件的设置，利用其与桶壁、桶底之间的速度差、摩擦等可实现高效高速分散，提高搅拌效果；

3. 本实用新型通过翻料螺旋桨、螺旋挡料桨、分散盘的配合设置，可在进行捏合时可以有效将物料上下翻转，使其捏合更均匀，并将翻转上去的料挡住并且将其打散下降，且可在物料捏合时产生足够的剪切频次，高效将物料进行捏合；

4. 本实用新型通过旋转桶体、固定外桶及其之间夹层的设置，可进一步提高搅拌设备的安全性和运行稳定性；

5. 本实用新型通过釜盖及其上各组件的设置，提高了设备的集成度，体积小，安全性高；

6. 本实用新型通过釜盖上真空口的设置，可便于对旋转桶体内的浆料除气泡，提高对浆料的均质效果；

7. 本实用新型通过清洗组件的设置，可进行高压喷淋清洗，便于设备的清洗维护。

附图说明

图1为实施例1搅拌设备的结构示意图；

图2为实施例3搅拌设备的结构示意图；

图3为实施例4搅拌设备的结构示意图；

图中：1-旋转桶体，2-分散轴，3-分散盘，4-刮料组件，41-刮壁安装板，42-刮壁板，43-刮底板，5-旋转驱动组件，6-旋转驱动件，7-固定外桶，8-翻料螺旋桨，9-螺旋挡料桨，10-出料组件，11-喷淋头，12-机架，13-集成口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种捏合式搅拌设备，如图1所示，包括旋转桶体1、分散轴2、分散盘3、刮料组件4、旋转驱动组件5和旋转驱动件6，旋转桶体1设置在机架12上，可在旋转驱动组件5的驱动下旋转，分散轴2伸入旋转桶体1内，可在旋转驱动件6的驱动下带动其上设置的分散盘3转动，刮料组件4伸入旋转桶体1内并与旋转桶体1的侧壁和底板接触。通过旋转桶体1、分散盘2和刮料组件4的配合可实现高效搅拌。在本实施例中旋转驱动件6和刮料组件4可固定在外部设备如固定架上。

实施例2

一种捏合式搅拌设备，刮料组件4包括刮壁安装板41以及设置在刮壁安装板41上的刮壁板42和刮底板43，整个刮料组件4呈镰刀型，刮壁安装板41起到固定安装作用，刮壁板42主要对桶壁进行刮壁处理，可以有效将桶壁料刮掉同时可以让捏合时浆料更均匀，刮底板43对桶壁进行刮底处理，可以在有效将桶底料刮掉的同时让物料上下翻腾，捏合时浆料更均匀。其余结构与实施例1相同。

实施例3

一种捏合式搅拌设备，如图2所示，分散轴2一端连接旋转驱动件6，另一端连接分散盘3，且在分散轴2上设置有翻料螺旋桨8，翻料螺旋桨8沿分散后的轴向设置，且在其上端设置有螺旋挡料桨9，翻转螺旋桨8主要作用是物料在进行捏合时可以有效将物料上下翻转，使其捏合更均匀，螺旋挡料桨9主要作用是将翻转上去的料挡住并且将其打散下降，分散盘3主要作用是物料捏合时产生足够的剪切频次，高效将物料进行捏合。其余结构与实施例2相同。

实施例4

一种捏合式搅拌设备，如图3所示，包括旋转桶体1、分散轴2、分散盘3、刮料组件4、旋转驱动组件5、旋转驱动件6、固定外桶7、翻料螺旋桨8、螺旋挡料桨9、喷淋头11和机架12。

具体地，旋转桶体1通过旋转驱动组件5转动设置在机架12上，在本实施例中，旋转驱动组件5包括电机和齿轮，在提高传动精度和稳定性的同时保证旋转桶体1绕自身中轴线旋转。在旋转桶体1外侧设置有固定外桶7，在旋转桶体1旋转时，固定外桶7固定不转，在旋转桶体1与固定外桶7之间设置有夹层，夹层内设置有冷却油，旋转驱动组件5的齿轮位于冷却油内。在固定外桶7上设置有釜盖，刮料组件4和旋转驱动件6固定在釜盖上。刮料组件4伸入旋转桶体1内并与旋转桶体1的侧壁和底板接触。旋转驱动件6为电机，其转轴连接分散轴2，分散轴2底部设置分散盘3，且沿分散轴2轴线方向设置有翻料螺旋桨8，在翻料螺旋桨8上方设置有螺旋挡料桨9。本实施例设备还设有清洗组件，清洗组件包括喷淋头11和与喷淋头11相连通的高压泵。

实施例5

一种捏合式搅拌设备，在釜盖上设置有真空口，用于对旋转桶体1内的浆料真空除气泡，且本实施例设备设置在倾斜底座上。其余结构与实施例4相同。

实施例6

一种捏合式搅拌设备，在旋转桶体1上设置有用于连通出料组件10的出料口，出料组件10采用自动出料，可采用堵头式液压控制，正常运转时液压组件伸出将出料口堵住，需要出料时液压组件退出堵头打开浆料流出。其余结构与实施例5相同。

实施例7

一种捏合式搅拌设备，设置有降温系统，在釜盖上设置有集成口13，集成口13包含粉体加料口、溶剂加料口、视镜口、反吹式呼吸阀、真空口、检修口、泄压口、喷淋清洗口、测温组件等；其中真空口作用是主要是对封闭后的搅拌罐进行抽真空，对浆料除气泡，其包含泄压阀和真空压力表，可以实时监测真空压力；测温组件主要作用是对物料温度进行实时监测，同时可以反馈至降温系统进行温度调节。其余结构与实施例6相同。

本实用新型设备可用于干法制浆：

第一步：干粉+辅料后进行干混5-15分钟，转速根据需求设定；

第二步：加入工艺需求的溶剂量（NMP或DI水）进行捏合，转速根据工艺需求设定，时间在20-40分钟，一般捏合时固含量约68-75%；

第三步：加入溶剂进行制浆，转速根据需求设定，时间在10-30分钟；

第四步：慢搅抽真空除气泡，转速根据需求设定，时间在5-15分钟。

现有的双行星搅拌设备，因为受到各方面限制，如浆料、设备功能、性能等多方面原因造成搅拌备效率低、自动化程度低、清洁困难、捏合效果差、制浆效果一般；

在操作过程中双行星搅拌也会遇到诸多问题：

1.批次分散工艺，混合分散时间长，能量消耗大。

2.浆料的粘度、细度等不稳定导致电芯的一致性较差。

3.批次工艺致使量产受到限制，生产线占地面的大，维护成本高。

4.悬挂式设计，安全性低，设备出现故障或液压机构异常存在掉落、安全问题。

而本实用新型搅拌设备为一种高效捏合式搅拌设备，效率高，搅拌效果好。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种捏合式搅拌设备，其特征在于，包括旋转桶体（1）、分散轴（2）、分散盘（3）和刮料组件（4）；

所述的旋转桶体（1）连接旋转驱动组件（5），分散轴（2）伸入旋转桶体（1）内并连接有旋转驱动件（6），分散轴（2）底部设置有分散盘（3），刮料组件（4）伸入旋转桶体（1）并与旋转桶体（1）的侧壁和底板接触；

所述的分散轴（2）一端连接旋转驱动件（6），另一端连接分散盘（3），且沿分散轴（2）的轴向设置有翻料螺旋桨（8），翻料螺旋桨（8）上端设置有螺旋挡料桨（9）。

2.根据权利要求1所述的捏合式搅拌设备，其特征在于，所述的旋转桶体（1）外侧设置有固定外桶（7），在旋转桶体（1）与固定外桶（7）之间设置有夹层。

3.根据权利要求2所述的捏合式搅拌设备，其特征在于，所述的夹层内设置有冷却油，旋转驱动组件（5）通过齿轮驱动旋转桶体（1）转动，齿轮位于冷却油内。

4.根据权利要求2所述的捏合式搅拌设备，其特征在于，所述的捏合式搅拌设备设有釜盖，釜盖固定在固定外桶（7）上，刮料组件（4）和旋转驱动件（6）固定在釜盖上。

5.根据权利要求4所述的捏合式搅拌设备，其特征在于，所述的釜盖上开设有真空口。

6.根据权利要求1所述的捏合式搅拌设备，其特征在于，所述的旋转桶体（1）上设置有用于连通出料组件（10）的出料口。

7.根据权利要求1所述的捏合式搅拌设备，其特征在于，所述的刮料组件（4）包括刮壁安装板（41）以及设置在刮壁安装板（41）上的刮壁板（42）和刮底板（43）。

8.根据权利要求1所述的捏合式搅拌设备，其特征在于，所述的捏合式搅拌设备还设有清洗组件，所述的清洗组件包括喷淋头（11）和与喷淋头（11）相连通的高压泵。

9.根据权利要求1~8任一项所述的捏合式搅拌设备，其特征在于，所述的捏合式搅拌设备设置在倾斜底座上。

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