CN220534886U - 一种双螺杆挤出机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双螺杆挤出机，涉及电极制备技术领域。其包括出料头，所述出料头内设有用于挤出混合物料的挤出空腔，所述出料头的外周侧套设有冷却套，所述冷却套内设有用于冷却介质流通的冷却流道，所述冷却套的侧壁分别开设有流入口与流出口，所述流入口与所述冷却流道的一端相连通，所述流出口与所述冷却流道的另一端相连通。通过在出料头的外侧壁设置冷却套，冷却套内设有用于冷却介质流通的冷却流道，在双螺杆挤出机工作时，在流入口通入冷却介质，冷却介质依次通过冷却流道、流出口完成对出料头的冷却，进而实现对混合物料的冷却，避免混合物料中的粘结剂因温度过高而失效。

Description

一种双螺杆挤出机

技术领域

本申请涉及电极制备技术领域，具体涉及一种双螺杆挤出机。

背景技术

干法电极工艺是一种锂离子电池制造新工艺，在电极的制程中不采用溶剂，通常是将正/负极活性物质、导电剂与固态粘结剂直接混合后，直接喷涂到集流体上，或者通过不同的工艺制成自支撑膜后与集流体复合。

现有技术中干法电极的制备工艺包括如下步骤：将正/负极活性材料、粘结剂及导电剂进行初步混合后，得到混合物料；采用双螺杆挤出机对混合物料进行挤压搅拌，高速剪切，同时提高温度，冷却后保证形成高粘度纤维化混合物料；通过辊压将纤维化混合物料压制在正/负极集流体的一侧或两侧即得正极/负极极片。然而因在挤出混合物料的过程中经常会出现螺旋回转生成的摩擦剪切热比混合物料所需热量多的情况，尤其是在双螺杆挤出机的出料口位置，出料口内壁环面的直径变小，相较于行腔直径变窄小，挤出的物料堆积，影响混合物料前移，阻力增大，应力集中，导致温度进一步升高，容易导致粘结剂因温度过高而失效，从而导致混合物料挤出后断裂、破碎、无法成型，影响电池制备的后续工艺和电池使用性能。

因此，亟需一种可避免粘结剂因温度过高而失效的双螺杆挤出机。

实用新型内容

本申请提供了一种双螺杆挤出机，可以解决粘结剂因温度过高而失效的问题。

为解决上述一个或多个技术问题，本申请采用的技术方案是：

本申请提供了一种双螺杆挤出机，包括：包括出料头，所述出料头内设有用于挤出混合物料的挤出空腔，所述出料头的外周侧套设有冷却套，所述冷却套内设有用于冷却介质流通的冷却流道，所述冷却套的侧壁分别开设有流入口与流出口，所述流入口与所述冷却流道的一端相连通，所述流出口与所述冷却流道的另一端相连通。

进一步的，所述冷却流道以所述挤出空腔的轴线为中心线螺旋设置。

进一步的，所述冷却流道螺旋圈数至少两圈，所述冷却流道连通有临近孔道，所述临近孔道设于所述冷却流道与所述出料头之间。

进一步的，每圈所述冷却流道皆至少连通有两个临近孔道，每圈所述冷却流道对应的所有所述临近孔道沿每圈所述冷却流道的周向等距设置。

进一步的，所述冷却套的一侧设有栅栏组件，所述栅栏组件包括至少两个扇片，所有所述扇片沿所述挤出空腔的轴向排布。

进一步的，所述栅栏组件包括两组，两组所述栅栏组件关于所述冷却套对称设置，所述冷却套的外侧壁开设有用于所述扇片插设的安装孔，相邻两所述安装孔之间设有用于所述扇片插设的安装深孔，所述安装深孔的孔深大于所述安装孔的孔深。

进一步的，所述冷却套的一侧设有用于储存冷却介质的储放箱，所述储放箱与所述冷却流道之间设有工作泵，所述工作泵的一端与所述储放箱相连通，所述工作泵的另一端与所述流入口相连通；

所述流出口连通有流斗，所述流斗的正下方设有放置槽体，所述放置槽体用于接收自所述流斗流出的冷却介质，所述放置槽体的外侧设有用于检测所述放置槽体内的冷却介质的温度计；

所述放置槽体与所述储放箱之间连通有中间管，所述中间管内设有流量阀。

进一步的，所述出料头连接有工作主体，所述工作主体内设有与所述挤出空腔相连通的工作腔，所述工作主体的下方设有用于承载所述工作主体的支撑架，所述支撑架上设有用于固定所述工作主体的固定块。

进一步的，所述挤出空腔呈圆台状。

进一步的，所述冷却套与所述出料头一体成型。

根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

通过在出料头的外侧壁设置冷却套，冷却套内设有用于冷却介质流通的冷却流道，在双螺杆挤出机工作时，在流入口通入冷却介质，冷却介质依次通过冷却流道、流出口完成对出料头的冷却，进而实现对混合物料的冷却，避免了混合物料中的粘结剂因温度过高而失效，从而保证粘结剂充分纤维化，提升了混合物料的柔韧性和强度，保持高粘度纤维化混合物料完整结构的同时提高了制作效率；

进一步的，通过在冷却套的外侧设置格栅组件，利用风冷的方式进一步冷却出料头，增强了冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的双螺杆挤出机的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的工作主体与出料头连接关系的剖视图；

图3为本申请实施例提供的流出口与流斗连接关系的剖视图；

图4为本申请实施例提供的圈流道的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的扇片与冷却头连接关系的剖视图；

图6为本申请实施例提供的圆台状挤出空腔的结构示意图。

附图标记：

1、工作主体；11、工作腔；2、出料头；21、挤出空腔；3、冷却套；31、冷却流道；311、圈流道；32、流入口；33、流出口；331、流斗；34、安装孔；35、安装深孔；4、支撑架；41、固定块；5、储放箱；6、工作泵；7、放置槽体；71、温度计；72、中间管；73、流量阀；8、栅栏组件；81、扇片；811、安装部；812、扇叶部。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如背景技术所述，当混合物料通过双螺杆挤出机的挤出空腔时，因挤出空腔环面的直径相较于行腔直径变窄，挤出的混合物料容易堆积，影响混合物料前移，从而导致混合物料前移的阻力增大，应力集中，导致混合物料的温度进一步升高，容易导致粘结剂因温度过高而失效，进而会造成混合物料挤出后断裂、破碎、无法成型，最终影响电池制备的后续工艺和电池使用性能。

为解决现有技术中的上述一个或多个技术问题，本申请创造性的提出了一种双螺杆挤出机，通过在出料头的外侧壁套设冷却套，让冷却介质自流入口流入冷却流道，从流出口流出，从而带走混合物料的传递至出料头的热量，达到对混合物料的降温效果，减少对粘结剂的影响和避免破坏混合物料的结合力，从而保证了粘结剂充分纤维化，提升了混合物料的柔韧性和强度，保持高粘度纤维化混合物料完整结构的同时提高了制作效率。

下面结合附图具体描述本申请实施例的双螺杆挤出机。

参照图1所示，双螺杆挤出机包括工作主体1、出料头2及冷却套3，所述工作主体1与所述出料头2相连接，所述冷却套3套设于所述出料头2的外周侧，工作主体1的下方设有用于承载工作主体1的支撑架4，支撑架4上设有用于固定工作主体1的固定块41，使双螺杆挤出机在工作时更加稳定。

优选的，工作主体1宽度方向的两侧分别设有固定块41，固定块41的形状呈L型，固定块41相互垂直的两侧面中一侧面用于与工作主体1的外侧壁贴合，另一侧面用于与支撑架4固定连接。

参照图2及图3所示，出料头2内设有用于挤出混合物料的挤出空腔21，工作主体1内设有与挤出空腔21相连通的工作腔11。冷却套3内设有用于冷却介质流通的冷却流道31，冷却套3的侧壁分别开设有流入口32与流出口33，流入口32与冷却流道31的一端相连通，流出口33与冷却流道31的另一端相连通。

进一步的，参照图1所示，冷却套3的一侧设有用于储放冷却介质的储放箱5，储放箱5与冷却流道31之间设有工作泵6，工作泵6的一端与储放箱5相连通，工作泵6的另一端与流入口32相连通。

参照图1、图2及图3所示，流出口33连通有流斗331，流斗331的正下方设有放置槽体7，放置槽体7用于接收来自流斗331流出的冷却介质，放置槽体7的外侧设有用于检测放置槽体7内冷却介质的温度计71。放置槽体7与储放箱5之间连通有中间管72，中间管72内设有流量阀73。

具体的，当双螺杆挤出机工作时，开启工作泵6，储放箱5内的冷却物质通过工作泵6流入冷却流道31，在冷却流道31停留一段时间后带走出料头2内混合物料的部分热量，并依次通过流出口33、流斗331，最终流入放置槽体7内。温度计71实时检测放置槽体7内的冷却介质的温度，当放置槽体7内的冷却介质的温度达到使用要求时，打开流量阀73，放置槽体7内的冷却物质通过中间管72流向储放箱5，从而实现冷却物质的循环使用。

其中，参照图2所示，流斗331呈漏斗状，流斗331的小端与流出口33相连接，流斗331的大端朝向放置槽体7，便于冷却介质流入放置槽体7，同时可减少温度升高的冷却介质溅出放置槽体7。

在本申请实施例中，冷却介质为冷却水，但可以理解的是，冷却水仅为本申请实施例中的冷却介质的一种示例性而非限制性说明，在不违背本申请发明构思的前提下，任何已知类型的可用于冷却的液体均可作为本申请中的冷却介质。

参照图3及图4所示，为便于展示，图4中仅截取了部分的冷却流道31，在一个具体的示例中，冷却流道31以挤出空腔21的轴线为中心螺旋设置。当冷却介质从流入口32流入冷却流道31时，冷却介质以挤出空腔21为轴线不间断地绕出料头2的周向流动，直至冷却介质通过流出口33流出冷却流道31，从而延长了冷却介质在冷却套3内的停留时间，充分利用了冷却介质，增强了散热效果。

实施例二

对应于上述实施例一，本申请还提供了一种双螺杆挤出机，其中，本实施例中，与上述实施例一相同或类似的内容，可以参考上述介绍，后续不再赘述。参照图2及图4所示，冷却流道31的螺旋圈数至少有两圈，为便于说明，一圈的冷却流道31对应地命名为一层圈流道311，其中，一层圈流道311的两个端口重合于同一平面，且该平面与挤出空腔21的轴线重合。对应的，冷却套3内设有至少两个临近孔道，两个临近孔道中的一个与两层圈流道311中的一层相连通，且临近孔道设于冷却流道31与出料头2之间。

优选的，每层圈流道311至少连通有两个临近孔道(图未示)，每层圈流道311对应的所有临近孔道沿圈流道311的周向等距设置。

具体的，当冷却介质在冷却流道31内流动时，部分冷却介质会流入临近孔道，使得冷却介质与出料头2之间的距离更小，挤出空腔21内的混合物料的热量将更快地传递至冷却介质内，使得单位时间内冷却介质对挤出空腔21内混合物料的散热效果更佳。临近孔道沿圈流道311的周向等距设置，使得挤出空腔21内混合物料的热量从挤出空腔21的周向上较为均匀地通过临近孔道传递至冷却介质内。

实施例三

对应于上述实施例一、二，本申请还提供了一种双螺杆挤出机。参照图1及图5所示，冷却套3的一侧设有栅栏组件8，栅栏组件8包括至少两个扇片81，扇片81沿挤出空腔21的轴向排布。

优选的，扇片81沿挤出空腔21的轴向等距排布，提高散热的均匀性。

进一步的，栅栏组件8包括两组，两组栅栏组件8关于冷却套3对称设置，从而使热量关于冷却套3较为均匀地传递，避免挤出空腔21内混合物料的热量流失不均。

其中，冷却套3的外侧壁开设有用于扇片81插设的安装孔34，相邻两安装孔34之间设有用于扇片81插设的安装深孔35，且安装深孔35的孔深大于安装孔34的孔深。

具体的，参照图1及图5所示，扇片81包括安装部811与扇叶部812，安装部811由弹性材料制成，在本实施例中安装部811由橡胶制成，安装部811与安装孔34过盈配合，橡胶制成的安装部811便于工作人员快速安装与拆卸扇片81。利用扇片81增大冷却套3的散热面积，从而增强对出料头2内混合物料的散热效果；用户还可根据需要，在格栅组件的一侧设置风源，开启风源，利用风冷的方式加快热量的散失。同时，用户可选择将扇片81插入安装深孔35内，缩短扇片81与出料头2之间的热传递路径，缩短挤出空腔21内混合物料传递至环境中的时间。

优选的，参照图6所示，挤出空腔21呈圆台状，混合物料在通过挤出空腔21时，阻力较小，从而减少了热量，降低了温度。

优选的，冷却套3与出料头2一体成型，便于制造的同时，缩短了冷却套3与出料头2之间的热传递路径。

以上对本申请所提供的一种双螺杆挤出机，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“垂直”、“平行”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双螺杆挤出机，包括出料头，所述出料头内设有用于挤出混合物料的挤出空腔，其特征在于，所述出料头的外周侧套设有冷却套，所述冷却套内设有用于冷却介质流通的冷却流道，所述冷却套的侧壁分别开设有流入口与流出口，所述流入口与所述冷却流道的一端相连通，所述流出口与所述冷却流道的另一端相连通。

2.根据权利要求1所述的双螺杆挤出机，其特征在于，所述冷却流道以所述挤出空腔的轴线为中心线螺旋设置。

3.根据权利要求2所述的双螺杆挤出机，其特征在于，所述冷却流道螺旋圈数至少两圈，所述冷却流道连通有临近孔道，所述临近孔道设于所述冷却流道与所述出料头之间。

4.根据权利要求3所述的双螺杆挤出机，其特征在于，每圈所述冷却流道皆至少连通有两个临近孔道，每圈所述冷却流道对应的所有所述临近孔道沿每圈所述冷却流道的周向等距设置。

5.根据权利要求1至4任一所述的双螺杆挤出机，其特征在于，所述冷却套的一侧设有栅栏组件，所述栅栏组件包括至少两个扇片，所有所述扇片沿所述挤出空腔的轴向排布。

6.根据权利要求5所述的双螺杆挤出机，其特征在于，所述栅栏组件包括两组，两组所述栅栏组件关于所述冷却套对称设置，所述冷却套的外侧壁开设有用于所述扇片插设的安装孔，相邻两所述安装孔之间设有用于所述扇片插设的安装深孔，所述安装深孔的孔深大于所述安装孔的孔深。

7.根据权利要求1所述的双螺杆挤出机，其特征在于，所述冷却套的一侧设有用于储存冷却介质的储放箱，所述储放箱与所述冷却流道之间设有工作泵，所述工作泵的一端与所述储放箱相连通，所述工作泵的另一端与所述流入口相连通；

所述流出口连通有流斗，所述流斗的正下方设有放置槽体，所述放置槽体用于接收自所述流斗流出的冷却介质，所述放置槽体的外侧设有用于检测所述放置槽体内的冷却介质的温度计；

所述放置槽体与所述储放箱之间连通有中间管，所述中间管内设有流量阀。

8.根据权利要求1所述的双螺杆挤出机，其特征在于，所述出料头连接有工作主体，所述工作主体内设有与所述挤出空腔相连通的工作腔，所述工作主体的下方设有用于承载所述工作主体的支撑架，所述支撑架上设有用于固定所述工作主体的固定块。

9.根据权利要求6至8任一所述的双螺杆挤出机，其特征在于，所述挤出空腔呈圆台状。

10.根据权利要求1至4任一所述的双螺杆挤出机，其特征在于，所述冷却套与所述出料头一体成型。