CN219238633U - 一种石墨化装料用坩埚升降填实装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，两个支撑立板相对的两侧均竖直设置有升降驱动条，进料压头的一端设置于顶板，另一端具有压实面，压实面开设有下料小孔，两个升降立板相背的两侧均设置有升降驱动部，升降驱动部与升降驱动条一一对应驱动配合，以带动底板升降运动，且水平装料工位保持水平，压实面可在坩埚的内底面与开口之间相对升降运动。通过升降底座带动坩埚升降运动，实现坩埚的自动装料及压实，满足大批量生产需求，通过多次少量装料压实的操作，提高坩埚中负极材料的压实均匀性，能够使得石墨化处理后负极材料的质量均匀性高，由于是压实面伸入到坩埚内再进行落料，能够避免装料过程中负极材料粉料飘散而导致扬尘。

Description

一种石墨化装料用坩埚升降填实装置

技术领域

本申请涉及负极材料石墨化技术领域，特别是涉及一种石墨化装料用坩埚升降填实装置。

背景技术

随着新能源的兴起，锂电池越来越多的得到了市场的认可，锂电池在制备过程中，作为负极材料的粉料在调配完成后需要灌装到坩埚中，随后对坩埚进行加热焙烧，最终获得作为锂电池负极材料的初级成品粉料。

目前向坩埚内装填负极材料粉料的操作主要依赖人工完成，粉料粉末直径小且密度低，在装填过程中，粉尘飞扬，工作环境恶劣、原材料浪费严重，且劳动强度大，无法满足大批量生产需求。同时，在人工向坩埚内装填负极材料的粉料后，还需要借助压实装置将坩埚内的粉料压实，这种将所有的粉料装入到坩埚中后，再通过压实装置将粉料压实的压实效果差，且坩埚内粉料的压实分布不均，压实均匀性较差，装罐量不高，导致石墨化过程中每炉的产量不高，导致石墨化处理后成品粉料的质量均匀性较差。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中，向坩埚内装填负极材料粉料的操作主要依赖人工完成，无法满足大批量生产需求的问题，以及坩埚内粉料压实的压实效果差、压实均匀性差和装罐量不高的问题。本申请提供一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，能够解决现有技术中的上述问题。

一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，包括支撑架、升降底座、进料压头和坩埚，所述支撑架具有顶板和两个相对设置的支撑立板，两个所述支撑立板相对的两侧均竖直设置有升降驱动条，所述进料压头的一端设置于所述顶板，另一端具有压实面，所述压实面开设有下料小孔，所述升降底座包括底板和两个相对的升降立板，所述底板具有用于放置所述坩埚的水平装料工位，所述压实面朝向所述水平装料工位，且相平行，两个所述升降立板相背的两侧均设置有升降驱动部，所述升降驱动部与所述升降驱动条一一对应驱动配合，以带动所述底板升降运动，且所述水平装料工位保持水平，所述压实面可在所述坩埚的内底面与开口之间相对升降运动。

优选地，上述一种石墨化装料用坩埚升降填实装置中，还包括上料料道、装料料道和下料料道，所述装料料道设置于所述底板上，在所述装料料道的运动方向上，所述上料料道和所述下料料道分别设置于所述装料料道的两侧。

优选地，上述一种石墨化装料用坩埚升降填实装置中，还包括传送板，所述传送板可在所述上料料道、所述装料料道和所述下料料道之间传送，且所述传送板上设置有限位凸起，所述坩埚与所述限位凸起在水平方向上限位配合。

优选地，上述一种石墨化装料用坩埚升降填实装置中，两个所述支撑立板均开设有升降避让槽，两个所述升降立板相对的两侧均设置有伸缩抱紧装置，所述升降避让槽避让所述伸缩抱紧装置，所述伸缩抱紧装置用于抱紧放置于所述水平装料工位的所述坩埚。

优选地，上述一种石墨化装料用坩埚升降填实装置中，所述进料压头包括进料管和与所述进料管一端相连通的压头，所述压头背离所述进料管的表面为所述压实面，所述进料管背离所述压头的一端与所设置于所述顶板。

优选地，上述一种石墨化装料用坩埚升降填实装置中，所述顶板开设有避让孔，所述进料管背离所述压头的一端穿过所述避让孔，且固定设置于所述避让孔，所述进料管背离所述压头的一端与进料软管相连。

优选地，上述一种石墨化装料用坩埚升降填实装置中，所述压实面的直径为a毫米，所述坩埚的内径为b毫米，10毫米≤b-a≤3毫米。

优选地，上述一种石墨化装料用坩埚升降填实装置中，所述压实面310的直径为a毫米，所述压实面310的理论表面积为d，d＝3.14*a²，所述压实面310的有效表面积为c，c＝(90％至70％)*d。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置中，通过升降底座带动坩埚升降运动，实现坩埚的自动装料及压实，代替人工装料，避免工人的劳动强度大，通过机械化装置进行装料，装料速度较快，提高装料效率，有利于提高石墨化过程中每炉的生产速度，降低成本较高，满足大批量生产需求。在装料压实的过程中，并不是在将所有的负极材料粉料加入到坩埚中后，通过进料压头压实，而是通过多次少量装料压实的操作，实现坩埚中负极材料粉料分段压实，以将坩埚中负极材料粉料的压实程度高，且压实均匀性好，提高坩埚中负极材料粉料的压实效果，避免坩埚中负极材料粉料的压实分布不均，提高坩埚中负极材料粉料的压实均匀性，从而能够使得石墨化处理后负极材料粉料的质量均匀性高，提高石墨化处理后负极材料粉料的品质，且能够提高每个坩埚的装罐量，以使石墨化过程中每炉的产量较高，且压实面伸入到坩埚内通过多次少量装料压实的操作，实现坩埚中负极材料分段装料，这种装料方式能够避免装料过程中负极材料粉料飘散而导致扬尘，避免在装填过程中，粉尘飞扬，工作环境恶劣、原材料浪费严重，进而能够解决现有技术中的上述问题。

附图说明

图1为本申请实施例公开的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置的示意图；

图2为本申请实施例公开的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置的部分示意图；

图3为图2的剖视示意图；

图4为本申请实施例公开的支撑架的示意图；

图5为本申请实施例公开的升降底座、装料料道和传送板的示意图；

图6为本申请实施例公开的进料压头的示意图；

图7为本申请实施例公开的进料压头的剖视示意图。

其中：支撑架100、支撑立板110、顶板120、升降驱动条130、升降避让槽140、避让孔150、升降底座200、升降立板210、底板220、升降驱动部230、伸缩抱紧装置240、进料压头300、压实面310、下料小孔320、进料管330、压头340、坩埚400、上料料道510、装料料道520、下料料道530、传送板540、限位凸起550。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1至图7，本申请实施例公开一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，包括支撑架100、升降底座200、进料压头300和坩埚400，其中：

升降底座200包括底板220和两个相对的升降立板210，底板220与两个升降立板210的底部相连，底板220具有用于放置坩埚400的水平装料工位，水平装料工位水平设置，以使在将坩埚400放置到该水平装料工位时，坩埚400能够竖直，且开口向上。工作人员通过搬运工具将坩埚400搬运放置到水平装料工位，然后向坩埚400中装入负极材料，装料完成后通过搬运工具将坩埚400搬离水平装料工位，进行下一坩埚400的装料。两个升降立板210相背的两侧均设置有升降驱动部230，上文中升降底座200具有两个相对的升降立板210，两个升降立板210相背的两侧指的是：两个升降立板210中的任意一者背向另一者的一侧，即两个升降立板210相对的两侧。

支撑架100具有顶板120和两个相对设置的支撑立板110，两个相对设置的支撑立板110支设与地面，且位于水平装料工位两侧，顶板120与两个支撑立板110的顶端相连，支撑架100用于竖直支撑本申请公开装置的其他部件。具体地，两个支撑立板110相对的两侧均竖直设置有升降驱动条130，上文中支撑架100具有两个相对设置的支撑立板110，两个支撑立板110相对的两侧指的是：两个支撑立板110中的任意一者朝向另一者的一侧，即两个支撑立板110相对的两侧。两个支撑立板110相对的两侧均竖直设置有升降驱动条130，升降驱动条130竖直设置，以使升降驱动条130垂直于水平装料工位。

升降驱动部230与升降驱动条130一一对应驱动配合，即升降底座200设置有四个升降驱动部230，支撑架100设置有四个升降驱动条130，四个升降驱动部230与四个升降驱动条130一一对应驱动配合，升降驱动部230与升降驱动条130驱动配合指的是：升降驱动部230与升降驱动条130既能够滑动导向配合，同时，升降驱动部230可以在升降驱动条130升降上运动，例如齿轮齿条，以使升降驱动部230沿着升降驱动条130升降运动，由于升降驱动条130竖直设置，且升降驱动条130垂直于水平装料工位，因此，升降驱动部230沿着升降驱动条130竖直升降运动，且垂直于水平装料工位升降运动，从而带动底板220升降运动，以带动水平装料工位升降运动，且水平装料工位在升降运动过程中保持水平。

进料压头300的一端设置于顶板120，另一端具有压实面310，压实面310开设有下料小孔320，负极材料粉料通过进料压头300靠近顶板120的一端通入到进料压头300中，输送至进料压头300中的负极材料粉料通过下料小孔320进行落料，进料压头300垂直于水平装料工位，以使压实面310朝向水平装料工位，且压实面310与水平装料工位相平行。由于底板220能够升降运动，且坩埚400可放置到底板220上的水平装料工位，从而使得在底板220升降运动时带动坩埚400竖直升降运动，由于压实面310朝向水平装料工位，且压实面310与水平装料工位相平行，使得底板220带动坩埚400竖直升降运动的过程中进料压头300进出坩埚400，以使压实面310可在坩埚400的内底面与开口之间相对升降运动，也就是说，压实面310保持水平不动，坩埚400竖直升降运动，坩埚400靠近或远离压实面310，以使压实面310可在坩埚400的内底面与开口之间相对升降运动。

在坩埚400具体装料过程中，首先工作人员通过搬运工具将坩埚400搬运放置到水平装料工位，然后启动升降驱动部230，以使升降驱动部230沿着升降驱动条130竖直上升，带动底板220竖直上升，以带动放置在水平装料工位的坩埚400竖直上升，以使压实面310伸入到坩埚400内，直至压实面310距离坩埚400的内底面预设距离后，停止上升，开始装料操作，负极材料粉料通过进料压头300靠近顶板120的一端通入到进料压头300中，输送至进料压头300中的负极材料粉料通过下料小孔320进行落料，通过下料小孔320将进料压头300中的负极材料粉料装入负极材料粉料，对坩埚400进行装料，待装入到坩埚400中的负极材料粉料与压实面310相平后，停止落料，然后启动升降驱动部230，以使底板220继续竖直上升，压实面310压实坩埚400内的负极材料粉料，待压实后，操作升降驱动部230沿着升降驱动条130竖直下降，带动坩埚400竖直下降，压实面310离开压实后的第一表面，下降预设距离后，此时压实面310与压实后的第一表面之间的距离也是预设距离，完成一次装料流程，重复这样的装料流程多次，待将坩埚400装满后，操作升降驱动部230沿着升降驱动条130竖直下降至最底部，带动坩埚400竖直下降，以使进料压头300离开坩埚400，然后通过搬运工具将坩埚400搬离水平装料工位，进行下一坩埚400的装料。

本申请实施例公开的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置中，通过升降底座200带动坩埚400升降运动，实现坩埚400的自动装料及压实，代替人工装料，避免工人的劳动强度大，通过机械化装置进行装料，装料速度较快，提高装料效率，有利于提高石墨化过程中每炉的生产速度，降低成本较高，满足大批量生产需求。在装料压实的过程中，并不是在将所有的负极材料粉料加入到坩埚400中后，通过进料压头300压实，而是通过多次少量装料压实的操作，实现坩埚400中负极材料粉料分段压实，以将坩埚400中负极材料粉料的压实程度高，且压实均匀性好，提高坩埚400中负极材料粉料的压实效果，避免坩埚400中负极材料粉料的压实分布不均，提高坩埚400中负极材料粉料的压实均匀性，从而能够使得石墨化处理后负极材料粉料的质量均匀性高，提高石墨化处理后负极材料粉料的品质，且能够提高每个坩埚400的装罐量，以使石墨化过程中每炉的产量较高，且压实面310伸入到坩埚400内通过多次少量装料压实的操作，实现坩埚400中负极材料分段装料，由于是压实面310伸入到坩埚400内再进行落料，能够避免装料过程中负极材料粉料飘散而导致扬尘，避免在装填过程中，粉尘飞扬，工作环境恶劣、原材料浪费严重，进而能够解决现有技术中的上述问题。

作为优选，本申请公开的装置还可以包括上料料道510、装料料道520和下料料道530，均为输送带料道，装料料道520设置于底板220上，在装料料道520的运动方向上，上料料道510和下料料道530分别设置于装料料道520的两侧，实现坩埚400的自动移动，减少工人的参与度，进一步降低坩埚400装料过程中的人工参与度，降低工人劳动强度。

坩埚400通常为圆柱状，且高度较高，如果放到输送带料道上，在输送带料道启动的瞬间，坩埚400可能因重心较高以及惯性作用而倾倒，存在将坩埚400摔坏的风险，以及存在装料结束后的坩埚400因倾倒而导致负极材料倾洒。基于此，可选地，本申请公开的装置还可以包括传送板540，传送板540可在上料料道、装料料道和下料料道之间传送，传送板540能够保持水平，且传送板540上设置有限位凸起550，坩埚400与限位凸起550在水平方向上限位配合。在具体的工作过程中，将坩埚400放置到传送板540上时，对准限位凸起550放置，限位凸起550能够起到限位稳定坩埚400的效果，避免输送带料道启动的瞬间坩埚400容易倾倒，提高坩埚400在输送带料道上输送过程中的稳定性，且由于坩埚400放置到传送板540上，在坩埚400在上料料道510、装料料道520和下料料道530之间转移时，通过传送板540的转移而转移，且传送板540能够保持水平，里面坩埚400容易倾倒，进而提高本申请公开的该装置在装料过程中的稳定性，提高装料过程的可靠性。

为了提高坩埚400在升降装料过程中的稳定性，避免坩埚400在升降装料过程中从底板220上掉落、倾斜、侧倒等影响正常装料，可选地，两个支撑立板110均开设有升降避让槽140，两个升降立板210相对的两侧均设置有伸缩抱紧装置240，升降避让槽140避让伸缩抱紧装置240，伸缩抱紧装置240用于抱紧放置于水平装料工位的坩埚400。工作人员首先通过搬运工具将坩埚400搬运放置到底板220上，然后伸缩抱紧装置240伸长抱紧坩埚400的上部，然后再进行升降装料工作，装料完成后伸缩抱紧装置240缩回，以使伸缩抱紧装置240离开坩埚400，然后通过搬运工具将坩埚400搬离水平装料工位，且在升降装料工作过程中，伸缩抱紧装置240随着底板220同步升降，因此设置升降避让槽140避让升降的伸缩抱紧装置240。在坩埚400装料过程中通过伸缩抱紧装置240将坩埚400抱紧，避免坩埚400在升降装料过程中从底板220上掉落、倾斜、侧倒等影响正常装料，从而提高坩埚400在装料过程中的稳定性。

作为优选，进料压头300可以包括进料管330和与进料管330一端相连通的压头340，压头340背离进料管330的表面为压实面310，进料管330背离压头340的一端与所设置于顶板120，负极材料粉料通过进料管330输送至压头340中，输送至压头340中的负极材料粉料通过下料小孔320落料，实现坩埚400的装料。

进一步地，顶板120开设有避让孔150，进料管330背离压头340的一端穿过避让孔150，且固定设置于避让孔150，进料管330背离压头340的一端与进料软管相连，此种设置方式方便设置进料压头300，结构简单。

在本申请中，压实面310需要伸入到坩埚400内，因此，压实面310的直径小于坩埚400的内径，但是若压实面310的直径过小，则在压实面310压实负极材料粉料时压实效果较差，基于此，可选地，压实面310的直径为a毫米，坩埚400的内径为b毫米，10毫米≤b-a≤3毫米，以使压实面310既能够平稳顺利伸入到坩埚400内，还能够避免压实面310的直径过小而导致其在压实负极材料粉料时压实效果较差。

在压实面310压实负极材料时，压实面310与负极材料接触进行，由于压实面310开设有下料小孔320，为了避免下料小孔320的开设而影响压实面310对负极材料的压实效果，进一步地，压实面310的直径为a毫米，压实面310的理论表面积为d，d＝3.14*a²，压实面310的有效表面积为c，c＝90％至70％*d。也就是说，压实面310的有效表面积占理论表面积的90％至70％，避免因开设下料小孔320而导致压实面310的有效表面积较小，避免下料小孔320的开设而影响压实面310对负极材料粉料的压实效果。压实面310的有效表面积指的是压实面除去开设下料小孔320后的表面积，即压实面310的有效表面积指的是压实面310的理论表面积减去下料小孔320所占用的面积。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，其特征在于，包括支撑架(100)、升降底座(200)、进料压头(300)和坩埚(400)，所述支撑架(100)具有顶板(120)和两个相对设置的支撑立板(110)，两个所述支撑立板(110)相对的两侧均竖直设置有升降驱动条(130)，所述进料压头(300)的一端设置于所述顶板(120)，另一端具有压实面(310)，所述压实面(310)开设有下料小孔(320)，所述升降底座(200)包括底板(220)和两个相对的升降立板(210)，所述底板(220)具有用于放置所述坩埚(400)的水平装料工位，所述压实面(310)朝向所述水平装料工位，且相平行，两个所述升降立板(210)相背的两侧均设置有升降驱动部(230)，所述升降驱动部(230)与所述升降驱动条(130)一一对应驱动配合，以带动所述底板(220)升降运动，且所述水平装料工位保持水平，所述压实面(310)可在所述坩埚(400)的内底面与开口之间相对升降运动。

2.根据权利要求1所述的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，其特征在于，还包括上料料道(510)、装料料道(520)和下料料道(530)，所述装料料道(520)设置于所述底板(220)上，在所述装料料道(520)的运动方向上，所述上料料道(510)和所述下料料道(530)分别设置于所述装料料道(520)的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，其特征在于，还包括传送板(540)，所述传送板(540)可在所述上料料道(510)、所述装料料道(520)和所述下料料道(530)之间传送，且所述传送板(540)上设置有限位凸起(550)，所述坩埚(400)与所述限位凸起(550)在水平方向上限位配合。

4.根据权利要求1所述的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，其特征在于，两个所述支撑立板(110)均开设有升降避让槽(140)，两个所述升降立板(210)相对的两侧均设置有伸缩抱紧装置(240)，所述升降避让槽(140)避让所述伸缩抱紧装置(240)，所述伸缩抱紧装置(240)用于抱紧放置于所述水平装料工位的所述坩埚(400)。

5.根据权利要求1所述的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，其特征在于，所述进料压头(300)包括进料管(330)和与所述进料管(330)一端相连通的压头(340)，所述压头(340)背离所述进料管(330)的表面为所述压实面(310)，所述进料管(330)背离所述压头(340)的一端与所设置于所述顶板(120)。

6.根据权利要求5所述的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，其特征在于，所述顶板(120)开设有避让孔(150)，所述进料管(330)背离所述压头(340)的一端穿过所述避让孔(150)，且固定设置于所述避让孔(150)，所述进料管(330)背离所述压头(340)的一端与进料软管相连。

7.根据权利要求1所述的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，其特征在于，所述压实面(310)的直径为a毫米，所述坩埚(400)的内径为b毫米，10毫米≤b-a≤3毫米。

8.根据权利要求1所述的一种石墨化装料用坩埚升降填实装置，其特征在于，所述压实面(310)的直径为a毫米，所述压实面(310)的理论表面积为d，d＝3.14*a²，所述压实面(310)的有效表面积为c，c＝(90％至70％)*d。

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