ES3041259T3 - Electrode slurry control device - Google Patents

Electrode slurry control device

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ES3041259T3
ES3041259T3 ES22893098T ES22893098T ES3041259T3 ES 3041259 T3 ES3041259 T3 ES 3041259T3 ES 22893098 T ES22893098 T ES 22893098T ES 22893098 T ES22893098 T ES 22893098T ES 3041259 T3 ES3041259 T3 ES 3041259T3
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ES22893098T
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Paul Choi
Dong Hun Song
Jung Sik Choi
Dongwook Shin
Shin Wook Jeon
Sang Hoon Choy
Hyunwoo Choi
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

La presente especificación se refiere a un dispositivo de control de suspensión de electrodos que comprende: un cuerpo principal con un puerto de entrada a través del cual se suministra la suspensión de electrodos desde una unidad de almacenamiento externa; una unidad de recubrimiento para descargar la suspensión de electrodos sobre un material base; una tubería de suministro que suministra la suspensión de electrodos dentro del cuerpo principal a la unidad de recubrimiento y que está conectada al cuerpo principal a través de una primera tubería de conexión que tiene un primer elemento de apertura/cierre; una primera tubería de circulación que mueve una porción de la suspensión de electrodos introducida en el cuerpo principal a la unidad de almacenamiento y que está conectada al cuerpo principal a través de una segunda tubería de conexión que tiene un segundo elemento de apertura/cierre; y una segunda tubería de circulación que traslada una porción de la suspensión de electrodos dentro del cuerpo principal a la unidad de almacenamiento y que está conectada al cuerpo principal a través de una tercera tubería de conexión que tiene un tercer elemento de apertura/cierre, en donde el diámetro promedio de la superficie circunferencial interna de la segunda tubería de conexión es menor que el diámetro promedio de la superficie circunferencial interna de la primera tubería de circulación, y el diámetro promedio de la superficie circunferencial interna de la tercera tubería de conexión es mayor que el diámetro promedio de la superficie circunferencial interna de la segunda tubería de conexión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de control de suspensión de electrodos
Sector de la técnica
Esta solicitud reivindica la prioridad y el beneficio de la solicitud de patente coreana n.° 10-2021-0155725, presentada en la Oficina de Propiedad Intelectual de Corea el 12 de noviembre de 2021.
Esta memoria descriptiva se refiere a un dispositivo de control de suspensión de electrodos.
Antecedentes de la invención
Recientemente, los precios de las fuentes de energía han subido debido al agotamiento de los combustibles fósiles, y el interés por la contaminación ambiental es cada vez mayor. Por lo tanto, cada vez hay más demanda de fuentes de energía alternativas respetuosas con el medio ambiente. Por lo tanto, investigaciones sobre diversas tecnologías de producción de energía, tal como la nuclear, la energía solar, la energía eólica y la mareomotriz, se están llevando a cabo en la actualidad. Además, existe un gran interés por los dispositivos de almacenamiento de energía para usar de forma más eficiente la energía producida.
En particular, a medida que aumentan el desarrollo de las tecnologías y la demanda de dispositivos móviles, la demanda de pilas como fuente de energía aumenta rápidamente. Se están realizando muchos estudios sobre las baterías para satisfacer estas necesidades.
De forma representativa, con respecto a la forma de la batería, existe una gran demanda de una pila secundaria angular o de tipo petaca que pueda tener un grosor reducido y aplicarse a productos tales como teléfonos móviles. Respecto a un material, existe una gran demanda de baterías secundarias de litio, como las baterías de iones de litio y las baterías de polímero de iones de litio, que tienen ventajas tales como una alta densidad de energía, una tensión de descarga, y la estabilidad de la salida.
En general, la batería secundaria está estructurada para incluir un conjunto de electrodos formado por el apilamiento de un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador colocado entre el electrodo positivo y el electrodo negativo. Los electrodos positivo y negativo se fabrican por aplicación de una suspensión que contiene un material activo sobre un sustrato.
La suspensión se suministra desde un almacén de tinta a un dispositivo de recubrimiento y se aplica sobre el sustrato. La suspensión puede suministrarse de forma continua en caso de que se realice un recubrimiento continuo. La suspensión puede suministrarse de forma intermitente en caso de que se sustituya el sustrato o de que sea necesario formar en el sustrato un patrón que tenga una parte recubierta y otra no recubierta.
En este caso, se necesitan medios capaces de controlar los procesos de suministro de suspensiones y de tope del suministro de suspensiones a fin de suministrar temporal y continuamente las suspensiones o de tope el suministro de suspensiones según sea necesario. Los procesos de suministro de suspensiones y de tope del suministro de suspensiones deben controlarse justamente en caso de que se requiera un patrón más preciso. Los documentos KR20170101025A, JP 4092462 B2, CN 210965714 U y JP 5780085 B2 se refieren al campo de los dispositivos de recubrimiento.
Explicación de la invención
Problema técnico
La presente memoria descriptiva está prevista para proporcionar un dispositivo de control de suspensión de electrodos. Solución técnica
Una realización de la presente memoria descriptiva proporciona un dispositivo de control de suspensión de electrodo que incluye: un cuerpo principal que tiene un puerto de recepción configurado para recibir suspensión de electrodo desde un almacenamiento exterior; un recubridor configurado para descargar suspensión de electrodos sobre un sustrato; un tubo de suministro configurado para suministrar la suspensión de electrodos del cuerpo principal al recubridor y conectado al cuerpo principal a través de un primer tubo de conexión que tiene un primer miembro de apertura/cierre; un primer tubo de circulación configurado para mover una parte de la suspensión de electrodos introducida en el cuerpo principal hacia el almacén, estando conectado el primer tubo de circulación al cuerpo principal a través de un segundo tubo de conexión que tiene un segundo miembro de apertura/cierre; y un segundo tubo de circulación configurado para mover una parte de la suspensión de electrodos en el cuerpo principal hacia el almacenamiento y conectado al cuerpo principal a través de un tercer tubo de conexión que tiene un tercer miembro de apertura/cierre, en el que un diámetro promedio de una superficie periférica interior del segundo tubo de conexión es menor que un diámetro promedio de una superficie periférica interior del primer tubo de circulación, y en el que un diámetro promedio de una superficie periférica interior del tercer tubo de conexión es mayor que un diámetro promedio de una superficie periférica interior del segundo tubo de conexión.
En otra realización de la presente memoria descriptiva, cuando el primer miembro de apertura/cierre cierra el primer tubo de conexión, el segundo miembro de apertura/cierre puede abrir el segundo tubo de conexión, el tercer miembro de apertura/cierre puede abrir el tercer tubo de conexión, o el segundo miembro de apertura/cierre y el tercer miembro de apertura/cierre pueden abrir respectivamente el segundo tubo de conexión y el tercer tubo de conexión, y cuando el primer miembro de apertura/cierre abre el primer tubo de conexión, el segundo miembro de apertura/cierre y el tercer miembro de apertura/cierre pueden cerrar respectivamente el segundo tubo de conexión y el tercer tubo de conexión.
En otra realización de la presente memoria descriptiva, un diámetro promedio de una superficie periférica interior del primer tubo de conexión puede ser menor que un diámetro promedio de una superficie periférica interior del tubo de suministro, el primer miembro de apertura/cierre puede tener forma cónica, un diámetro de una superficie lateral cónica orientada hacia el primer tubo de conexión puede disminuir gradualmente hacia el primer tubo de conexión, y un ángulo cónico de la superficie lateral cónica puede ser de 110 a 150 grados.
En otra realización de la presente memoria descriptiva, el segundo miembro de apertura/cierre puede tener forma cónica, un diámetro de una superficie lateral cónica orientada hacia el segundo tubo de conexión puede disminuir gradualmente hacia el segundo tubo de conexión, y un ángulo cónico de la superficie lateral cónica puede ser de 110 a 150 grados.
En otra realización de la presente memoria descriptiva, el tercer miembro de apertura/cierre puede ser una válvula de bola que tiene un orificio pasante, y el diámetro promedio de la superficie periférica interior del tercer tubo de conexión puede ser un diámetro promedio del orificio pasante.
En otra realización de la presente memoria descriptiva, el dispositivo de control de los lodos de electrodos puede incluir además un tubo de confluencia conectado al primer tubo de circulación y al segundo tubo de circulación, de modo que se fusionen los lodos de electrodos que se desplazan hacia el cuerpo principal a través del primer tubo de circulación y los lodos de electrodos que se desplazan hacia el cuerpo principal a través del segundo tubo de circulación.
Efectos ventajosos
El dispositivo de control de las suspensiones de electrodo según la presente memoria descriptiva puede reducir el esfuerzo de cizallamiento de las suspensiones de electrodo suministrados.
El dispositivo de control de las suspensiones de electrodo según la presente memoria descriptiva puede controlar uniformemente la cantidad de carga de las suspensiones de electrodo suministrados.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de circulación de un dispositivo de control de suspensión de electrodos en la técnica relacionada.
La FIG. 2 es una vista en perspectiva de un dispositivo de control de suspensión de electrodos de acuerdo con una realización de la presente memoria descriptiva.
La FIG. 3 es una vista en sección transversal que ilustra un estado en el que el dispositivo de control de suspensión de electrodo según la realización de la presente memoria descriptiva aplica suspensión de electrodo sobre un sustrato.
La FIG. 4 es un diagrama de circulación que ilustra un estado en el que el dispositivo de control de suspensión de electrodo según la realización de la presente memoria descriptiva no aplica suspensión de electrodo sobre un sustrato durante un largo período de tiempo.
La FIG. 5 es un diagrama de circulación que ilustra un estado en el que el dispositivo de control de suspensión de electrodo según la realización de la presente memoria descriptiva no aplica instantáneamente suspensión de electrodo sobre un sustrato durante el recubrimiento intermitente (recubrimiento de patrón).
La FIG. 6 es un diagrama de circulación que ilustra un estado en el que un dispositivo de control de suspensión de electrodos según otra realización de la presente memoria descriptiva no aplica suspensión de electrodos sobre un sustrato durante un largo periodo de tiempo.
La FIG. 7A es una vista que ilustra un caso en el que una válvula de cono, que es un elemento de apertura/cierre del dispositivo de control de suspensión de electrodos según la realización de la presente memoria descriptiva, y la FIG. 7B ilustra un caso en el que la válvula cónica está en posición invertida.
La FIG. 8A es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo en un tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición regular, y la FIG. 8B es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo en un tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en la posición regular.
La FIG. 9A es una vista que ilustra un cambio en el esfuerzo de cizallamiento en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición normal, y la FIG. 9B es una vista que ilustra un cambio en el esfuerzo de cizallamiento en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en la posición normal.
La FIG. 10A es una vista que ilustra un cambio de presión en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición regular, y la FIG. 10B es una vista que ilustr cambio de presión en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo cono de 120 grado proporciona en la posición regular.
La FIG. 11A es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición inversa, y la FIG. 11B es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en la posición inversa.
La FIG. 12A es una vista que ilustra un cambio en el esfuerzo de cizallamiento en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición inversa, y la FIG. 12B es una vista que ilustra un cambio en el esfuerzo de cizallamiento en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en la posición inversa.
La FIG. 13A es una vista que ilustra un cambio de presión en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición inversa, y la FIG. 13B es una vista que ilustr cambio de presión en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo cono de 120 grado proporciona en la posición inversa.
La FIG. 14 es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo de la suspensión en un estado de disposición durante un período de interrupción del recubrimiento en el que un primer miembro de apertura/cierre está cerrado y un segundo miembro de apertura/cierre está abierto en el dispositivo de control de suspensión de electrodo en la técnica relacionada en la FIG. 1.
La FIG. 15 es una vista que ilustra un cambio en el esfuerzo de cizallamiento aplicado a la suspensión en el estado de disposición durante el período de interrupción del recubrimiento en el que el primer miembro de apertura/cierre está cerrado y el segundo miembro de apertura/cierre está abierto en el dispositivo de control de suspensión de electrodo en la técnica relacionada en la FIG. 1.
La FIG. 16 es una vista que ilustra un cambio en la presión estática de la suspensión en el estado de disposición durante el período de interrupción del recubrimiento en el que el primer miembro de apertura/cierre está cerrado y el segundo miembro de apertura/cierre está abierto en el dispositivo de control de suspensión de electrodo en la técnica relacionada en la FIG. 1.
La FIG. 17 es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo de la suspensión en un estado de disposición para un período de interrupción de recubrimiento de largo plazo en el que un primer miembro de apertura/cierre está cerrado y un segundo y tercer miembro de apertura/cierre están abiertos en un nuevo dispositivo de control de suspensión en la FIG. 6.
La FIG. 18 es una vista que ilustra un cambio en la tensión cortante de la suspensión en el estado de disposición para el período de interrupción de recubrimiento de largo plazo en el que el primer miembro de apertura/cierre está cerrado y el segundo y tercer miembro de apertura/cierre están abiertos en el nuevo dispositivo de control de suspensión de la FIG. 6.
La FIG. 19 es una vista que ilustra un cambio en la presión estática de la suspensión en el estado de disposición para el período de interrupción de recubrimiento de largo plazo en el que el primer miembro de apertura/cierre está cerrado y el segundo y tercer miembro de apertura/cierre están abiertos en el nuevo dispositivo de control de suspensión de la FIG. 6.
Explicación de los números y símbolos de referencia
100: Dispositivo de control de suspensión de electrodos
10: Cuerpo principal
11: Puerto de recepción
12: Primera abertura
13: Segunda abertura
14: Tercera abertura
20: Tubo de suministro
21: Primer miembro de apertura/cierre
22: Primer tubo de conexión
23: Superficie lateral cónica
24: Segunda superficie lateral cónica
25: Primer miembro de conexión
26: Segundo miembro de conexión
30: Primer tubo de circulación
31: Segundo miembro de apertura/cierre
32: Segundo tubo de conexión
40: Segundo tubo de circulación
41: Tercer miembro de apertura/cierre
42: Tercer tubo de conexión
43: Bola
44: Orificio pasante
45: Válvula
50: Tubo de confluencia
60: Almacenamiento
Realización preferente de la invención
En lo sucesivo en el presente documento, la presente invención se describirá en detalle con referencia a los dibujos. Sin embargo, los dibujos están previstos para describir ilustrativamente la presente invención, y el alcance de la presente invención no está limitado por los dibujos.
La FIG. 2 es una vista en perspectiva de un dispositivo de control de suspensiones por electrodo 100 según una realización de la presente memoria descriptiva, y la FIG. 3 es una vista en sección transversal del dispositivo de control de suspensiones por electrodo 100 según la realización de la presente memoria descriptiva.
El dispositivo de control de suspensión de electrodos 100 incluye un cuerpo principal 10, un tubo de suministro 20, un primer tubo de circulación 30 y un segundo tubo de circulación 40.
El cuerpo principal 10 tiene un puerto de recepción 11 formado en un extremo de la misma, y el puerto de recepción 11 se proporciona para recibir las suspensiones de electrodo de un almacenamiento (no ilustrado) que almacena las suspensiones de electrodo. Además, un primer tubo de conexión 22 conectado a una primera abertura 12 del cuerpo principal 10 se abre o cierra mediante un primer miembro de apertura/cierre 21. Cuando se abre el primer tubo de conexión 22, la suspensión de electrodos del cuerpo principal 10 se suministra a un recubridor a través del tubo de suministro 20, y el recubridor descarga la suspensión de electrodos sobre un sustrato. Un segundo tubo de conexión 32 conectado a una segunda abertura 13 del cuerpo principal 10 se abre o cierra mediante un segundo miembro de apertura/cierre 31. Cuando se abre el segundo tubo de conexión 32, la suspensión de electrodos del cuerpo principal 10 se traslada al almacén a través del primer tubo de circulación 30. Un tercer tubo de conexión 42 conectado a una tercera abertura 14 del cuerpo principal 10 se abre o se cierra mediante un tercer miembro de apertura/cierre 41. Cuando se abre el tercer tubo de conexión 42, la suspensión de electrodos del cuerpo principal 10 se traslada al almacén a través del segundo tubo de circulación 40.
El tubo de suministro 20 está acoplado al recubridor (no ilustrado) configurado para recubrir el sustrato. El primer tubo de circulación 30 está conectado a la segunda abertura 13 del cuerpo principal 10 y al almacenamiento y está configurado para hacer circular la suspensión de electrodos hacia el almacenamiento exterior.
En este caso, el cuerpo principal 10, el tubo de suministro 20, y el primer tubo de circulación 30 pueden estar provistos en forma de tubo cilíndrico, y un diámetro promedio y la forma de cada uno del cuerpo principal 10, el tubo de suministro 20 y el primer tubo de circulación 30 pueden modificarse libremente, ya que el diámetro promedio y la forma pueden ser diseñados libremente por un diseñador, según las necesidades.
En este caso, el sustrato no está particularmente limitado siempre que el sustrato pueda recubrirse con suspensión de electrodos. El sustrato puede ser un colector de corriente, específicamente, una lámina de metal. El sustrato puede ser una lámina de cobre, aluminio, o una combinación de los mismos.
La suspensión de electrodos, que debe aplicar el recubridor, puede incluir un material activo de electrodo, un aglutinante y un disolvente.
El material activo del electrodo no está particularmente limitado mientras el material activo del electrodo sea un material usado para un electrodo positivo o un electrodo negativo de una batería. En el caso del electrodo positivo, el material activo del electrodo puede ser LCO (LiCoO2), NCM (Li(NiCoMn)O2), NCA (Li(NiCoAl)O2), LMO (LiMn2O), LFP (LiFePO4), o similares. El material activo del electrodo puede ser carbono (grafito) o similares en el caso del electrodo negativo.
El aglutinante no está particularmente limitado, siempre que el aglutinante pueda coagular el material activo del electrodo. El aglutinante puede seleccionarse de entre los aglutinantes utilizados en el ámbito técnico.
El disolvente no está particularmente limitado siempre que el disolvente pueda proporcionar fluidez a la suspensión de electrodos. El disolvente puede ser agua, N-metilpirrolidona, o similares.
El tubo de suministro 20 está conectado al cuerpo principal 10 a través del primer tubo de conexión 22. Por lo tanto, el primer tubo de conexión 22 está situado entre el tubo de suministro 20 y el cuerpo principal 10. Un diámetro promedio r1 de una superficie periférica interior del primer tubo de conexión 22 es menor que un diámetro promedio R1 de una superficie periférica interior del tubo de suministro 20.
Al mismo tiempo, un diámetro promedio de una superficie periférica exterior del primer tubo de conexión 22 puede ser igual a un diámetro promedio de una superficie periférica exterior del tubo de suministro 20 para implementar la comodidad y la estabilidad en el acoplamiento del primer tubo de conexión 22 y el tubo de suministro 20.
En este caso, el primer tubo de conexión 22 puede ser de un material metálico que tenga una rigidez predeterminada. Se puede usar cualquier material siempre que pueda soportar la presión aplicada por el suministro de la suspensión de electrodos.
El primer tubo de circulación 30 está conectado al cuerpo principal 10 a través del segundo tubo de conexión 32. Por lo tanto, el segundo tubo de conexión 32 está entre el primer tubo de circulación 30 y el cuerpo principal 10. Un diámetro promedio r2 de una superficie periférica interior del segundo tubo de conexión 32 es menor que un diámetro promedio R2 de una superficie periférica interior del primer tubo de circulación 30.
Al mismo tiempo, un diámetro promedio de una superficie periférica exterior del primer tubo de circulación 30 puede ser igual a un diámetro promedio de una superficie periférica exterior del primer tubo de circulación 30 para implementar la comodidad y la estabilidad en el acoplamiento del segundo tubo de conexión 32 y el primer tubo de circulación 30.
En este caso, el segundo tubo de conexión 32 puede ser de un material metálico que tenga una rigidez predeterminada. Se puede usar cualquier material siempre que pueda soportar la presión aplicada por el suministro de la suspensión de electrodos.
El segundo tubo de circulación 40 está conectado al cuerpo principal 10 a través del tercer tubo de conexión 42. Por lo tanto, el tercer tubo de conexión 42 está situado entre el segundo tubo de circulación 40 y el cuerpo principal 10.
El segundo tubo de circulación 40 tiene el tercer miembro de apertura/cierre 41. Un diámetro promedio de una superficie periférica interior del tercer tubo de conexión 42 es un diámetro promedio de un orificio abierto por el tercer miembro de apertura/cierre 41. Por ejemplo, el tercer miembro de apertura/cierre 41 puede ser una válvula de bola que tiene un orificio pasante. Un diámetro promedio r3 de una superficie periférica interior del tercer tubo de conexión 42 puede ser un diámetro promedio r3 del orificio pasante. El diámetro promedio r3 de la superficie periférica interior del tercer tubo de conexión 42 es igual o menor que un diámetro promedio R3 de una superficie periférica interior del segundo tubo de circulación 40.
Al mismo tiempo, un diámetro promedio de una superficie periférica exterior del tercer tubo de conexión 42 puede ser igual a un diámetro promedio de una superficie periférica exterior del segundo tubo de circulación 40 para implementar la comodidad y la estabilidad en el acoplamiento del tercer tubo de conexión 42 y el segundo tubo de circulación 40. Para implementar la comodidad y la estabilidad en el acoplamiento del tercer tubo de conexión 42 y el segundo tubo de circulación 40, un diámetro promedio de un extremo del tercer tubo de conexión 42 acoplado al segundo tubo de circulación 40 puede ser igual al diámetro promedio de la superficie periférica exterior del segundo tubo de circulación 40, y un diámetro promedio de una superficie periférica exterior de una porción en la que se proporciona el tercer miembro de apertura/cierre 41 puede ser mayor que el diámetro promedio de la superficie periférica exterior del segundo tubo de circulación 40.
En este caso, el tercer tubo de conexión 42 puede ser de un material metálico que tenga una rigidez predeterminada. Se puede usar cualquier material siempre que pueda soportar la presión aplicada por el suministro de la suspensión de electrodos.
El primer miembro de apertura/cierre 21 está provisto en el tubo de suministro 20 y configurado para abrir o cerrar el primer tubo de conexión 22. El segundo miembro de apertura/cierre 31 está previsto en el primer tubo de circulación 30 y configurado para abrir o cerrar el segundo tubo de conexión 32.
El segundo miembro de apertura/cierre 31 puede ser idéntico en forma al primer miembro de apertura/cierre 21, y el segundo miembro de apertura/cierre 31 puede ser diferente en tamaño y diámetro promedio del primer miembro de apertura/cierre 21. Sin embargo, porque el segundo miembro de apertura/cierre 31 puede abrir o cerrar el segundo tubo de conexión 32 según el mismo principio que el primer miembro de apertura/cierre 21 que abre o cierra el primer tubo de conexión 22, se omitirá una descripción repetida de lo mismo.
El primer miembro de apertura/cierre 21 tiene una superficie lateral cónica 23 que mira hacia el primer tubo de conexión 22. Cuando un cono, que se enfrenta al primer tubo de conexión 22, y en particular, está definido por la superficie lateral cónica 23, se denomina primer cono, una segunda superficie lateral cónica 24 puede estar formada y posicionada para corresponder a un lado opuesto al primer cono.
El primer miembro de apertura/cierre 21 puede ser una válvula cónica que tiene una forma cónica de modo que un diámetro de la superficie lateral cónica 23 que da al primer tubo de conexión 22 disminuye gradualmente hacia fuera.
En este caso, la superficie lateral cónica 23 y la segunda superficie lateral cónica 24 tienen cada una la forma cónica que tiene un diámetro que disminuye gradualmente hacia fuera. En este caso, por superficie lateral cónica se entiende una superficie curva definida por la unión de un vértice y un círculo de un fondo de forma cónica.
Por lo tanto, el primer miembro de apertura/cierre 21 tiene una única forma cónica o una forma definida por la unión de los fondos de dos conos idénticos. En el caso de que el primer miembro de apertura/cierre 21 tenga una forma definida por la unión de los fondos de dos conos idénticos, una forma cónica de la superficie lateral cónica 23 y una forma cónica de la segunda superficie lateral cónica 24 definen una estructura simétrica.
En este caso, la segunda superficie lateral cónica 24 del primer miembro de apertura/cierre 21 puede tener una forma cónica aguda, o un vértice de la segunda superficie lateral cónica 24 puede ser redondeado.
El ángulo del cono del primer miembro de apertura/cierre 21 puede ser de 110 a 150 grados. Específicamente, el ángulo del cono del primer miembro de apertura/cierre 21 puede ser de 110 a 140 grados, 110 a 130 grados, o de 115 a 125 grados. Particularmente, el ángulo del cono del primer miembro de apertura/cierre 21 puede ser de 120 grados.
Las FIG. 8 a 13 son vistas que ilustra la comparación de la velocidad del flujo, el esfuerzo de cizallamiento y la presión de los lodos del electrodo entre el momento en que se abre o se cierra una válvula de cono en la técnica relacionada que tiene un ángulo de cono de 90 grados y el momento en que se abre o se cierra una válvula de cono que tiene un ángulo de cono de 120 grados.
Es posible implementar un efecto de reducción de la resistencia a la fricción contra la suspensión del electrodo cuando el primer miembro de apertura/cierre 21 y el segundo miembro de apertura/cierre 31 oscilan repetidamente.
Además, puede reducirse la fricción entre el primer miembro de apertura/cierre 21 y la suspensión del electrodo, de tal manera que pueda reducirse la presión de la suspensión de electrodos aplicada al primer miembro de apertura/cierre 21 cuando el primer miembro de apertura/cierre 21 se mueve, lo que impide su mal funcionamiento, minimizando la cantidad de lodo de electrodo empujado hacia arriba a una ubicación por encima de la segunda superficie lateral cónica 24, e impidiendo que se produzca una porción en la que se realice localmente una gran cantidad de recubrimiento durante un proceso de recubrimiento inicial.
Al mismo tiempo, el primer miembro de apertura/cierre 21 puede estar formado por la unión de los fondos de dos conos idénticos. Como alternativa, el primer miembro de apertura/cierre 21 puede estar fabricado inicialmente con una forma idéntica a la definida por la unión de las partes inferiores de los dos conos idénticos sin unión de las partes inferiores de los dos conos idénticos.
Sin embargo, el primer miembro de apertura/cierre 21 puede tener una forma definida por el acoplamiento selectivo de dos conos que tienen diámetros medios diferentes según el tipo, viscosidad y otras propiedades de la suspensión de electrodos.
Además, el material del primer miembro de apertura/cierre 21 puede tener una rigidez predeterminada sin tener permeabilidad para bloquear perfectamente la suspensión de electrodos introducido en el tubo de suministro 20 a través del primer tubo de conexión 22. Específicamente, el material del primer miembro de apertura/cierre 21 puede ser, aunque no de forma limitativa, un material metálico.
Al mismo tiempo, el primer miembro de apertura/cierre 21 incluye además un primer miembro de conexión 25 conectado a una parte motriz (no ilustrada). El segundo miembro de apertura/cierre 31 incluye además un segundo miembro de conexión 26 conectado a la parte motriz (no ilustrada).
Los miembros de conexión primero y segundo 25 y 26 pueden estar provistos en forma de barra. Cuando la parte motriz transmite potencia a los miembros de conexión primero y segundo 25 y 26, los primeros y segundos miembros de apertura/cierre 21 y 31 pueden desplazarse.
En este caso, los primeros y segundos miembros de conexión 25 y 26 pueden tener cada uno una rigidez tal que los primeros y segundos miembros de conexión 25 y 26 puedan soportar la presión aplicada en el cuerpo principal 10 por la suspensión de electrodos. Específicamente, los miembros de conexión primero y segundo 25 y 26 pueden estar hechos cada uno de un material metálico.
Además, los miembros de conexión primero y segundo 25 y 26 pueden tener cada uno un espesor mucho menor que el diámetro promedio de la superficie periférica interior de cada uno de los tubos de conexión primero y segundo 22 y 32. De este modo, se impide que los primeros y segundos miembros de conexión 25 y 26 ocupen grandes volúmenes en los primeros y segundos tubos de conexión 22 y 32 y se reduce al mínimo la medida en que los movimientos de los primeros y segundos miembros de conexión 25 y 26 afectan al movimiento de la suspensión de electrodos.
La FIG. 3 es una vista que ilustra un estado de funcionamiento en el que el tubo de suministro 20 está abierto y los tubos de circulación primero y segundo 30 y 40 están cerrados en el dispositivo de control de suspensión de electrodos. La FIG. 4 es una vista que ilustra un estado de funcionamiento en el que el tubo de suministro 20 y el primer tubo de circulación 30 están cerrados y el segundo tubo de circulación 40 está abierto en el dispositivo de control de suspensión de electrodos. La FIG. 5 es una vista que ilustra un estado de funcionamiento en el que el tubo de suministro 20 y el segundo tubo de circulación 40 están cerrados y el primer tubo de circulación 30 está abierto en el dispositivo de control de suspensión de electrodos. La FIG. 6 es una vista que ilustra un estado de funcionamiento en el que el tubo de suministro 20 está cerrado y los tubos de circulación primero y segundo 30 y 40 están abiertos en el dispositivo de control de suspensión de electrodos.
Como se ilustra en las FIG. 2 y 3, el primer miembro de conexión 25 conectado a la parte motriz (no ilustrada) permite que el primer miembro de apertura/cierre 21 abra o cierre el primer tubo de conexión 22, y el segundo miembro de conexión 26 permite que el segundo miembro de apertura/cierre 31 abra o cierre el segundo tubo de conexión 32.
El tercer miembro de apertura/cierre 41 puede ser una válvula de bola que tiene un orificio pasante 44. Una bola 43 que tiene el orificio pasante 44 puede estar provista en el tercer tubo de conexión 42, y la bola 43 puede ser girada por una válvula 45 acoplada a una superficie exterior de la bola 43. Como se ilustra en las FIG. 4 y 6, el orificio pasante 44 se abre cuando el orificio pasante 44 se coloca para conectarse al segundo tubo de circulación 40 mediante la rotación de la bola 43. Como se ilustra en las FIG. 3 y 5, el orificio pasante 44 está cerrado cuando el orificio pasante 44 no está conectado al segundo tubo de circulación 40 por la rotación de la bola.
En este caso, cuando el primer miembro de apertura/cierre 21 cierra el primer tubo de conexión 22, al menos una cualquiera del tercer tubo de conexión 42 y del segundo tubo de conexión 32 se abre mediante el tercer miembro de apertura/cierre 41 y/o el segundo miembro de apertura/cierre 31. Cuando el primer miembro de apertura/cierre 21 abre el primer tubo de conexión 22, el segundo miembro de apertura/cierre 31 cierra el segundo tubo de conexión 32, y el tercer miembro de apertura/cierre 41 cierra el tercer tubo de conexión 42.
Específicamente, haciendo referencia a las FIG. 4, 5 y 6, la superficie lateral cónica 23 del primer miembro de apertura/cierre 21 se introduce en el primer tubo de conexión 22 estando en estrecho contacto con el primer tubo de conexión 22. El primer tubo de conexión 22 se cierra a medida que la superficie lateral cónica 23 del primer miembro de apertura/cierre 21 se introduce en el primer tubo de conexión 22 estando en estrecho contacto con el primer tubo de conexión 22. Una posición del primer miembro de apertura/cierre 21 cuando el movimiento de la suspensión de electrodos hacia el tubo de suministro 20 está bloqueado puede definirse como "primera posición".
Haciendo referencia a la FIG. 3, toda la superficie lateral cónica 23 del primer miembro de apertura/cierre 21 se retira del primer tubo de conexión 22. Una posición del primer miembro de apertura/cierre 21 cuando el primer tubo de conexión 22 está abierto y la suspensión de electrodos puede desplazarse hacia el tubo de suministro 20 puede definirse como "segunda posición".
Al mismo tiempo, una posición del segundo miembro de apertura/cierre 31 en un estado en el que el segundo miembro de apertura/cierre 31 está insertado en el segundo tubo de conexión 32 mientras está en estrecho contacto con el segundo tubo de conexión 32 y el segundo tubo de conexión 32 está cerrado, como se ilustra en las FIG. 3 y 4, puede definirse como una "tercera posición". Una posición del segundo miembro de apertura/cierre 31 en un estado en el que todo el segundo miembro de apertura/cierre 31 se retira del segundo tubo de conexión 32 y el segundo tubo de conexión 32 se abre tal y como se ilustra en las FIGS. 5 y 6 puede definirse como una "cuarta posición".
A saber, la primera posición del primer miembro de apertura/cierre 21 puede corresponder a la tercera posición del segundo miembro de apertura/cierre 31, y la segunda posición del primer miembro de apertura/cierre 21 puede corresponder a la cuarta posición del segundo miembro de apertura/cierre 31.
Al mismo tiempo, una posición del tercer miembro de apertura/cierre 41 en un estado en el que el tercer miembro de apertura/cierre 41 está insertado en el tercer tubo de conexión 42 mientras está en estrecho contacto con el tercer tubo de conexión 42 y el tercer tubo de conexión 42 está cerrado, como se ilustra en las Figuras 3 y 5, puede definirse como una "quinta posición". Una posición del tercer miembro de apertura/cierre 41 en un estado en el que el tercer miembro de apertura/cierre 41 está girado y el tercer tubo de conexión 42 está abierto, como se ilustra en las Figuras 4 y 6, puede definirse como una "sexta posición".
En primer lugar, se describirá un principio operativo haciendo referencia a las FIG. 5 y 6. El primer miembro de apertura/cierre 21 se desplaza hacia el primer tubo de conexión 22, y a continuación la superficie lateral cónica 23 del primer miembro de apertura/cierre 21 se introduce en el primer tubo de conexión 22 y se coloca así en la primera posición. El segundo miembro de apertura/cierre 31 se desplaza hacia un lado opuesto al segundo tubo de conexión 32, y a continuación la superficie lateral cónica 23 del segundo miembro de apertura/cierre 31 se retira completamente del segundo tubo de conexión 32 y se coloca así en la cuarta posición. En este caso, el tercer miembro de apertura/cierre 41 puede estar situado en la quinta posición, es decir, el estado cerrado ilustrado en la FIG. 5 o colocado en la sexta posición, es decir, el estado de abertura ilustrado en la FIG. 6.
Por el contrario, haciendo referencia a la FIG. 3, el primer miembro de apertura/cierre 21 se desplaza hacia el lado opuesto al primer tubo de conexión 22, y a continuación la superficie lateral cónica 23 del primer miembro de apertura/cierre 21 se retira completamente del primer tubo de conexión 22 y se coloca así en la segunda posición. El segundo miembro de apertura/cierre 31 se desplaza hacia el segundo tubo de conexión 32, y a continuación la superficie lateral cónica 23 del segundo miembro de apertura/cierre 31 se introduce en el segundo tubo de conexión 32 y se coloca así en la tercera posición, y el tercer miembro de apertura/cierre 41 se coloca en la quinta posición, es decir, el estado cerrado.
Por lo tanto, cuando el primer tubo de conexión 22 está totalmente abierto (segunda posición), los tubos de conexión segundo y tercero 32, 42 se colocan en estados totalmente cerrados (tercera y quinta posiciones). En este caso, se forma una porción recubierta sobre el sustrato. Además, cuando el primer tubo de conexión 22 está totalmente cerrado (primera posición), el segundo tubo de conexión 32 se coloca en un estado totalmente abierto (cuarta posición) y el tercer tubo de conexión 42 se abre o cierra selectivamente. En este caso, puede formarse una porción no recubierta sobre el sustrato.
A saber, los miembros de apertura/cierre primero y segundo 21 y 31 pueden oscilar a gran velocidad en direcciones opuestas y formar intermitentemente la porción revestida y la porción no revestida sobre el sustrato solo bajo el control del miembro de apertura/cierre sin controlar complicadamente una bomba de suministro de lodo.
El dispositivo de control de suspensión de electrodos 100 tiene el primer tubo de circulación 30 provisto adicionalmente al tubo de suministro 20, de tal manera que la suspensión de electrodos pueda circular continuamente por el cuerpo principal 10 incluso en el momento de formar la parte no recubierta sobre el sustrato, que permite reducir la presión aplicada al cuerpo principal 10 incluso sin tope del funcionamiento de la bomba de suministro de suspensión.
Cuando el segundo tubo de conexión 32 está totalmente abierto (cuarta posición), se modifican las propiedades físicas de la suspensión de electrodos que pasa por el segundo tubo de conexión 32, lo que puede afectar negativamente a la calidad del revestimiento del electrodo. Es decir, debido a la forma del segundo miembro de apertura/cierre 31 y a la forma del segundo tubo de conexión 32 que aplican un elevado esfuerzo de cizallamiento a las suspensiones.
El esfuerzo de cizallamiento es un elemento esencial para dispersar la suspensión en un proceso de mezclado que es un paso previo a un proceso de recubrimiento. Sin embargo, el esfuerzo de cizallamiento debe reducirse al mínimo una vez que la suspensión haya pasado por el proceso de mezclado. Si, por descuido, se genera una fuerza de cizallamiento adicional tras el proceso de mezcla, pueden producirse los dos problemas siguientes.
En primer lugar, el esfuerzo de cizallamiento puede afectar negativamente a una interfaz de la suspensión aplicada sobre el sustrato. Cuando el esfuerzo de cizallamiento se aplica de forma constante a la suspensión, se modifica la viscosidad de las suspensiones (curva de viscosidad). En particular, un gradiente de viscosidad de una curva de viscosidad (que tiene un eje x que indica las viscosidades y un eje y que indica las velocidades de cizallamiento) afecta a una forma de la interfaz de la suspensión aplicada sobre el sustrato. Si no se puede gestionar una interfaz de revestimiento, se rompe una relación adecuada entre el electrodo positivo y el electrodo negativo de la batería de iones de litio terminada, que puede provocar un incendio debido a la precipitación de litio.
En segundo lugar, cuando se aplica el esfuerzo de cizallamiento por propiedades viscoelásticas en el caso del electrodo negativo, puede producirse un problema en el que se obstruya un filtro (un filtro de sustancias extrañas instalado en un tubo de movimiento de suspensión) o se deteriore la calidad del revestimiento. (Viscoelasticidad significa un indicador que señala la viscosidad (propiedad viscosa) y la elasticidad (propiedad elástica) de un objeto). Cuando se aplica la fuerza de cizallamiento en el caso de electrodo negativo, se forma una red de partículas, lo que puede provocar el riesgo de que se muestren propiedades sólidas. Por esta razón, se produce un problema de obstrucción del filtro o de deterioro de la calidad del revestimiento.
Para resolver los problemas anteriormente mencionados, un objeto de la presente divulgación es proporcionar un método que proporcione adicionalmente el segundo tubo de circulación 40 y permita que las suspensiones eludan el segundo miembro de apertura/cierre 31 y el segundo tubo de conexión 32 que aplican una elevada tensión de cizallamiento a las suspensiones. Es más, un objeto de la presente divulgación es perfeccionar una forma del primer miembro de apertura/cierre 21, una forma del primer tubo de conexión 22, una forma del segundo miembro de apertura/cierre 31 y una forma del segundo tubo de conexión 32 para minimizar el esfuerzo de cizallamiento.
Para resolver el problema, el estado del tercer tubo de conexión 42 se cambia al estado totalmente abierto (sexta posición) en caso de que el recubrimiento se detenga durante un largo periodo de tiempo. Por lo tanto, la suspensión puede eludir el segundo miembro de apertura/cierre 31 y el segundo tubo de conexión 32 y, por lo tanto, recibir menos esfuerzo de cizallamiento, lo que permite impedir un cambio de las propiedades físicas.
En caso de que el revestimiento se pare durante un largo periodo de tiempo, el tercer miembro de apertura/cierre 41 puede estar abierto, y el tercer tubo de conexión 42 puede estar abierto. Sin embargo, durante el recubrimiento intermitente (recubrimiento de patrones), la suspensión debe ser controlada por el primer miembro de apertura/cierre 21 y el segundo miembro de apertura/cierre 31, que pueden abrirse o cerrarse a gran velocidad, y el tercer tubo de conexión 42 debe estar cerrado. Por lo tanto, en caso de que el recubrimiento se tope instantáneamente durante el recubrimiento intermitente, la suspensión tiene que pasar inevitablemente a través del segundo miembro de apertura/cierre 31 y del segundo tubo de conexión 32. En caso de que se realice el recubrimiento, la suspensión tiene que pasar inevitablemente por el primer miembro de apertura/cierre 21 y el primer tubo de conexión 22. La presente divulgación impide un cambio en las propiedades físicas de las suspensiones minimizando el esfuerzo de cizallamiento aplicada a las suspensiones fijando el ángulo del cono del miembro de apertura/cierre entre 110 y 150 grados.
Modo para la invención
Un experto en la materia puede entender que la presente invención puede llevarse a cabo de otras formas específicas sin cambiar las características esenciales de la presente invención. Por lo tanto, debe entenderse que las realizaciones descritas anteriormente son ilustrativas en todos los aspectos y no limitan la presente invención. El alcance de la presente invención está representado por las reivindicaciones más que por la descripción detallada, y debe interpretarse que el significado y el alcance de las reivindicaciones y las diversas realizaciones derivadas de los conceptos equivalentes a las mismas entran dentro del alcance de la presente invención.
En lo sucesivo en el presente documento, la presente memoria descriptiva se describirá con más detalle haciendo referencia a los Ejemplos. Sin embargo, los siguientes ejemplos están previstos para describir ilustrativamente la presente memoria descriptiva, y el alcance de la presente memoria descriptiva no está limitado por los siguientes ejemplos.
Ejemplo experimental 1
Distribución de la velocidad del flu jo
Se realizó un análisis de flujo para evaluar el efecto de la presente divulgación que minimiza el esfuerzo de cizallamiento aplicada a la suspensión fijando el ángulo del cono del miembro de apertura/cierre entre 110 y 150 grados. Se comparan y analizan el miembro de apertura/cierre en la técnica relacionada que tiene un ángulo de cono de 90 grados y el miembro de apertura/cierre según la presente divulgación que tiene un ángulo de cono de 120 grados. A continuación, se expone un método específico de análisis de flujos. Se utilizó como fluido de trabajo uno de los lodos de electrodos negativos utilizados para una batería cilíndrica de LG Energy Solution. Se obtuvo una curva de viscosidad de la suspensión mediante una medición real con un viscosímetro, y a continuación se ajustó la curva a un modelo de Carreau-Yasuda y se introdujo en un programa de análisis de flujos. Variables tales como la densidad de las suspensiones, un caudal de las suspensiones, el tamaño de la válvula y la carrera de la válvula (el grado de abertura de la válvula) se han seleccionado de modo que se refleje correctamente un proceso de recubrimiento real. El análisis se realizó en estado estacionario y se utilizó un modelo de flujo turbulento. La herramienta de análisis utilizada es STAR-CCM+ de Siemens. Los resultados se muestran en las FIG. 8 y 11.
La FIG. 8A es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición regular, y la FIG. 8B es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo en un tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en una posición regular.
La FIG. 11A es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en una posición inversa, y la FIG. 11B es una vista que ilustra un cambio en la velocidad de flujo en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en una posición inversa.
Según los resultados del análisis de flujo ilustrado en las FIG. 8B y 11B, puede verse que el uso del miembro de apertura/cierre que tiene el ángulo de cono de 120 grados puede reducir una velocidad máxima de flujo de la suspensión en comparación con el miembro de apertura/cierre que tiene el ángulo de cono de 90 grados ilustrado en las FIG. 8A y 11A. El esfuerzo de cizallamiento aplicado al fluido es (viscosidad * velocidad de deformación cortante). En general, cuando las demás condiciones siguen siendo las mismas, la velocidad de deformación por cizallamiento disminuye a medida que disminuye la velocidad de flujo. Por lo tanto, puede observarse que el esfuerzo de cizallamiento máximo aplicado a la suspensión disminuye más cuando el ángulo del cono es de 120 grados que cuando el ángulo del cono es de 90 grados. ;;Ejemplo experimental 2 ;;Distribución del esfuerzo de cizallamiento ;;Como en el ejemplo experimental 1, se realizó un análisis de flujo para evaluar el efecto de la presente divulgación que minimiza el esfuerzo de cizallamiento aplicada a la suspensión fijando el ángulo del cono del miembro de apertura/cierre entre 110 y 150 grados. En este caso, el esfuerzo de cizallamiento se calculó mediante (viscosidad de la suspensión * velocidad de deformación cortante de la suspensión). Un método específico de análisis del flujo es idéntico al del ejemplo experimental 1. Los resultados que muestran la distribución del esfuerzo de cizallamiento aplicado a la suspensión se muestran en las FIG. 9 y 12.
Específicamente, la FIG. 9A es una vista que ilustra un cambio en el esfuerzo cortante en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición normal, y la FIG. 9B es una vista que ilustra un cambio en el esfuerzo cortante en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en la posición normal. Además, la FIG. 12A es una vista que ilustra un cambio en el esfuerzo de cizallamiento en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición inversa, y la FIG. 12B es una vista que ilustra un cambio en el esfuerzo de cizallamiento en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en la posición inversa.
Se puede ver, a partir de los gráficos de contorno de las FIG. 9 y 12, que el esfuerzo de cizallamiento máximo aplicado al lodo disminuye más cuando el ángulo del cono es de 120 grados que cuando el ángulo del cono es de 90 grados.
Ejemplo experimental 3
Distribución de la pérdida de presión
En el presente experimento, se realizó un análisis de flujo para analizar una pérdida de presión cuando el ángulo del cono se fijó entre 110 y 150 grados. Un método específico de análisis del flujo es idéntico al del ejemplo experimental 1. Los resultados que muestran la distribución de la presión estática aplicada a las suspensiones se muestran en las FIG. 10 y 13.
Específicamente, la FIG. 10A es una vista que ilustra un cambio de presión en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición regular, y la FIG. 10B es una vista que ilustra un cambio de presión en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en la posición regular. Además, la figura FIG. 13A es una vista que ilustra un cambio de presión en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 90 grados se proporciona en la posición inversa, y la FIG. 13B es una vista que ilustra un cambio de presión en el tubo de conexión en el que la válvula cónica con un ángulo de cono de 120 grados se proporciona en la posición inversa.
Se puede ver, a partir de los gráficos de contorno ilustrados en las FIG. 10 y 13, que la pérdida de presión disminuye más cuando el ángulo del cono es de 120 grados que cuando es de 90 grados. Según los ejemplos experimentales 1 a 3, se puede comprobar que el uso del miembro de apertura/cierre que tiene el ángulo del cono de 110 a 150 grados puede reducir una carga de la bomba de lodo y hacer el movimiento suave del miembro de apertura/cierre.
Ejemplo experimental 4
El análisis de flujo del presente experimento muestra que un sistema de tubos en la técnica relacionada, en el que el segundo tubo de circulación 40 y el tercer miembro de apertura/cierre 41 no están instalados, afecta a la suspensión. Una válvula que tiene un ángulo de cono de 90 grados en la técnica relacionada se usó como el miembro de apertura/cierre. La región de análisis es un sistema de tubos en el que el primer miembro de apertura/cierre 21 está cerrado y el segundo miembro de apertura/cierre 31 está abierto (período de interrupción del recubrimiento). El método de análisis del flujo en la región restante, excepto la región de análisis, es idéntico al del ejemplo experimental 1. Los resultados se muestran en las FIG. 14, 15 y 16. Las FIG. 14, 15 y 16 ilustran una distribución de la velocidad del flujo, una distribución del esfuerzo de cizallamiento y una distribución de la presión estática, respectivamente.
El gráfico de contorno de la FIG. 14 muestra que se produce una alta velocidad de flujo en las proximidades del segundo miembro de apertura/cierre durante el periodo de interrupción del recubrimiento. Por lo tanto, la FIG. 15 ilustra que se produce una elevada tensión de cizallamiento en las proximidades del segundo miembro de apertura/cierre. La FIG. 16 ilustra que el segundo miembro de apertura/cierre genera la mayor parte de la pérdida de presión.
Por lo tanto, se puede observar que el segundo tubo de circulación 40, que permite a las suspensiones eludir el segundo miembro de apertura/cierre 31, se requiere adicionalmente cuando se deja de aplicar el revestimiento durante un largo periodo de tiempo.
Ejemplo experimental 5
El análisis de flujo del presente experimento muestra que el dispositivo de control de suspensiones que tiene el segundo tubo de circulación 40 y el tercer miembro de apertura/cierre 41 afecta a las suspensiones. Como en el ejemplo experimental 4, la región de análisis es un sistema de tubos en el que el primer miembro de apertura/cierre 21 está cerrado y el segundo miembro de apertura/cierre 31 está abierto (período de interrupción del recubrimiento). Sin embargo, en el sistema, se añade el segundo tubo de circulación 40 y se abre el tercer miembro de apertura/cierre 41, de tal manera que las suspensiones puedan eludir el segundo miembro de apertura/cierre 31. El método de análisis del flujo en la región restante, excepto la región de análisis, es idéntico al del ejemplo experimental 4. Los resultados del análisis se muestran en las FIG. 17, 18 y 19. Las FIG. 17, 18 y 19 ilustran una distribución de la velocidad del flujo, una distribución del esfuerzo de cizallamiento y una distribución de la presión estática, respectivamente.
La FIG. 17 ilustra que la mayor parte de las suspensiones fluyen a través del segundo tubo de circulación 40 y eluden el segundo miembro de apertura/cierre 31. Por lo tanto, en comparación con la FIG. 15, la FIG. 18 ilustra que el esfuerzo de cizallamiento disminuye en las proximidades del segundo miembro de apertura/cierre. Además, en comparación con la FIG. 16, la FIG. 19 ilustra que la pérdida de presión disminuye en gran medida (28,22 kPa ^ 12,01 kPa).
Por lo tanto, puede observarse que el dispositivo de control de suspensiones que tiene el segundo tubo de circulación 40 y el tercer miembro de apertura/cierre 41 puede reducir el esfuerzo de cizallamiento aplicado a las suspensiones y disminuir una pérdida de presión del sistema de tubos.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de control de suspensión de electrodos (100), que comprende:
un cuerpo principal (10) que tiene un puerto de recepción (11) configurado para recibir suspensión de electrodos procedente de un almacenamiento exterior;
un recubridor configurado para descargar la suspensión de electrodos sobre un sustrato;
un tubo de suministro (20) configurado para suministrar la suspensión de electrodos desde el cuerpo principal (10) hasta el recubridor, estando conectado el tubo de suministro (20) al cuerpo principal (10) a través de un primer tubo de conexión (22) que tiene un primer miembro de apertura/cierre (21);
un primer tubo de circulación (30) configurado para mover una parte de la suspensión de electrodos desde el cuerpo principal (10) hasta el almacenamiento (60), estando conectado el primer tubo de circulación (30) al cuerpo principal (10) mediante un segundo tubo de conexión (32) que tiene un segundo miembro de apertura/cierre (31); y
un segundo tubo de circulación (40) configurado para mover una parte de la suspensión de electrodos desde el cuerpo principal (10) hasta el almacenamiento (60), estando conectado el segundo tubo de circulación (40) al cuerpo principal (10) mediante un tercer tubo de conexión (42) que tiene un tercer miembro de apertura/cierre (41), en donde un diámetro promedio (r2) de una superficie periférica interior del segundo tubo de conexión (32) es menor que un diámetro promedio (R2) de una superficie periférica interior del primer tubo de circulación (30), y en donde un diámetro promedio (r3) de una superficie periférica interior del tercer tubo de conexión (42) es mayor que un diámetro promedio (r2) de una superficie periférica interior del segundo tubo de conexión (32).
2. El dispositivo de control de suspensión de electrodos (100) de la reivindicación 1, en donde el dispositivo de control de suspensión de electrodos (100) está configurado de tal manera que, cuando el primer miembro de apertura/cierre (21) cierra el primer tubo de conexión (22), el segundo miembro de apertura/cierre (31) abre el segundo tubo de conexión (32), el tercer miembro de apertura/cierre (41) abre el tercer tubo de conexión (42), o el segundo miembro de apertura/cierre (31) y el tercer miembro de apertura/cierre (41) abren respectivamente el segundo tubo de conexión (32) y el tercer tubo de conexión (42), y
en donde, cuando el primer miembro de apertura/cierre (21) abre el primer tubo de conexión (22), el segundo miembro de apertura/cierre (31) y el tercer miembro de apertura/cierre (41) cierran respectivamente el segundo tubo de conexión (32) y el tercer tubo de conexión (42).
3. El dispositivo de control de suspensión de electrodos (100) de la reivindicación 1, en donde un diámetro promedio (r1) de una superficie periférica interior del primer tubo de conexión (22) es menor que un diámetro promedio (R1) de una superficie periférica interior del tubo de suministro (20), y
en donde el primer miembro de apertura/cierre (21) tiene forma cónica, un diámetro de una superficie lateral cónica (23) del primer miembro de apertura/cierre (21) orientado hacia el primer tubo de conexión (22) disminuye gradualmente en una dirección desde un extremo del primer miembro de apertura/cierre (21) hacia el primer tubo de conexión (22), y un ángulo cónico de la superficie lateral cónica (23) es de 110 a 150 grados.
4. El dispositivo de control de suspensión de electrodos (100) de la reivindicación 1, en donde el segundo miembro de apertura/cierre (31) tiene forma cónica, un diámetro de una superficie lateral cónica (23) del segundo miembro de apertura/cierre (31) orientado hacia el segundo tubo de conexión (32) disminuye gradualmente en una dirección desde un extremo del segundo miembro de apertura/cierre (31) hacia el segundo tubo de conexión (32), y un ángulo cónico de la superficie lateral cónica (23) es de 110 a 150 grados.
5. El dispositivo de control de suspensión de electrodos (100) de la reivindicación 1, en donde el tercer miembro de apertura/cierre (41) es una válvula de bola que tiene un orificio pasante (44) que se extiende a su través, y un diámetro promedio (r3) de la superficie periférica interior del tercer tubo de conexión (42) es igual a un diámetro promedio (r3) del orificio pasante (44).
6. El dispositivo de control de suspensión de electrodos (100) de la reivindicación 1, que comprende, además: un tubo de confluencia (50) conectado al primer tubo de circulación (30) y al segundo tubo de circulación (40), estando configurado el tubo de confluencia (50) de tal manera que la suspensión de electrodos que se desplaza hacia el cuerpo principal (10) a través del primer tubo de circulación (30) y la suspensión de electrodos que se desplaza hacia el cuerpo principal (10) a través del segundo tubo de circulación (40) se fusionen en el tubo de confluencia (50).
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