锂离子正极材料装钵切块装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种锂离子正极材料制备技术领域,尤其涉及的是一种锂离子正极材料装钵切块装置。


背景技术：

2.自锂离子电池大规模商业化以来，凭借其优异的性能，已牢牢占据锂二次电池高端市场，尤其在电动车领域具有非常广阔的应用前景。而正极材料是锂离子电池产业中最为关键的组成部分，目前较成熟的工业化生产工艺是固相烧结法。
3.固相烧结法一般包括混料、烧结、破碎等步骤，其中烧结采用辊道窑或推板窑将装好物料的匣钵推进窑炉进行烧结。工业上一般为了增大物料与空气接触面积，保证产品质量，另外增加匣钵切块工序，主要是将匣钵内物料均匀切块，且匣钵自动反转倒料时有利于烧结料顺利排出，为后续工序处理带来方便。
4.现有的工序过程为，将物料装夹至匣钵内、摇匀、切块，因摇匀过程并未对物料进行平整和压实(轻度)，导致切块后每个小块很松散，稍微一运动，又将块之间的间隙堵住，致使烧结过程中，堵住的地方无法与氧气接触，无法实现充分烧结。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有技术中切块工序中，因物料太松散导致切不成块或易松散，导致烧结不充分的问题。
7.本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
8.锂离子正极材料装钵切块装置，包括输送机构，以及依次位于输送机构上方的平整机构、压实机构、切块机构，还包括用于将匣钵升起的第一顶升机构、第二顶升机构、第三顶升机构；所述平整机构包括具有能够水平往复运动的刮板，刮板位于所述平整机构的底部，所述压实机构包括压板，所述压板位于所述压实机构的底部，所述切块机构包括切刀，所述切刀位于所述切块机构的底部；所述第一顶升机构、第二顶升机构、第三顶升机构位于所述输送带下方，并分别与平整机构、压实机构、切块机构的位置对应。
9.本实用新型通过输送机构将加了物料的匣钵依次通过平整机构、压实机构、切块机构，平整机构对物料进行抚平，实现表面平整、均匀，压实机构对平整后的物料进行轻压，降低切块后松散的情况，压实的力度和厚度可控，位于输送带底部的第一顶升机构、第二顶升机构、第三顶升机构用于将匣钵升起。本实用新型通过机械化的流水线作业，通过刮板代替人工整平，并对其进行轻压，使得切块前的物料平整、不松散，切块后，不会轻易产生堵孔，使得烧结效果良好，生产流程整齐、可控。
10.优选的，所述输送机构包括连续排列的输送辊，相邻输送辊之间具有间隙。
11.输送辊之间的间隙可以用于顶升机构穿过。
12.优选的，还包括安装支架，所述平整机构、压实机构、切块机构依次连接安装支架上。
13.优选的，所述平整机构包括平整气缸、活动连接件，所述平整气缸的伸缩端连接活动连接板，所述活动连接件的底部连接刮板，所述刮板的底部具有小孔。
14.刮板的底部具有小孔，可以在刮平的时候，如产生堆积，堆积的一侧可以由小孔处流向另一侧，减少堆积造成一侧物料特别多、一侧物料特别少，经过多次来回刮平，使得物料的顶面平整。
15.优选的，所述活动连接件包括两个连接板以及多个第一弹簧，其中一个连接板的顶端连接所述平整气缸，底端连接多个第一弹簧的顶端，多个第一弹簧的底端连接另一个连接板的顶端，另一个连接板的底端连接刮板。
16.第一弹簧的作用是，在一开始刮平时，因物料呈小山状，直接刮会产生物料堆积在一侧，如一侧物料特别多，因第一弹簧的存在，刮板会被物料抬起，不会导致一侧物料堆积的情况，这种情况下，则需要多次刮平，降低刮平效率。
17.优选的，所述压实机构还包括压实气缸，所述压实气缸的伸缩端能够拆卸的连接所述压板。
18.压板可以根据匣钵的具体尺寸进行更换。
19.优选的，所述切块机构包括切块气缸、刀具安装块，所述切块气缸的伸缩端连接所述刀具安装块，所述刀具安装块连接所述切刀。
20.优选的，还包括第二弹簧、限位杆，所述刀具安装块为两端开口的矩形空腔结构，所述限位杆的一端为限位块，所述限位杆穿过所述刀具安装块后通过限位块被限位在矩形空腔结构内，所述限位杆的另一端连接所述切刀，所述第二弹簧的两端分别连接所述刀具安装块和切刀,所述限位杆套接在所述第二弹簧内。
21.因匣钵经过多次烧结，会产生些许变形，当匣钵变形后，切刀容易被匣钵顶坏，或者切刀切不透匣钵内物料，影响产品质量在切块时，在第二弹簧的作用下，切刀可一定范围内上下移动，可以有效避免匣钵因烧结变形而顶坏切刀，切割完成后，第三顶升气缸下降，切刀在第二弹簧和限位杆的作用下恢复原状。
22.优选的，所述第一顶升机构、第二顶升机构、第三顶升机构为相同结构，均包括顶升气缸和顶升板，所述顶升气缸的伸缩端连接顶升板，所述顶升气缸竖直放置，当顶升气缸升起，所述顶升板与匣钵接触并带动其上升。
23.优选的，所述顶升板为u型结构，u型板的板厚小于邻输送辊之间的间隙。
24.因u型板的板厚小于邻输送辊之间的间隙，u型板可以在顶升气缸的作用下，可以顺利的将匣钵撑起。
25.本实用新型的优点在于：
26.(1)本实用新型通过输送机构将加了物料的匣钵依次通过平整机构、压实机构、切块机构，平整机构对物料进行抚平，实现表面平整、均匀，压实机构对平整后的物料进行轻压，降低切块后松散的情况，压实的力度和厚度可控，位于输送带底部的第一顶升机构、第二顶升机构、第三顶升机构用于将匣钵升起。本实用新型通过机械化的流水线作业，通过刮板代替人工整平，并对其进行轻压，使得切块前的物料平整、不松散，切块后，不会轻易产生
堵孔，使得烧结效果良好，生产流程整齐、可控；
27.(2)刮板的底部具有小孔，可以在刮平的时候，如产生堆积，堆积的一侧可以由小孔处流向另一侧，减少堆积造成一侧物料特别多、一侧物料特别少，经过多次来回刮平，使得物料的顶面平整；
28.(3)第一弹簧的作用是，在一开始刮平时，因物料呈小山状，直接刮会产生物料堆积在一侧，如一侧物料特别多，因第一弹簧的存在，刮板会被物料抬起，不会导致一侧物料堆积的情况，这种情况下，则需要多次刮平，降低刮平效率；
29.(4)因匣钵经过多次烧结，会产生些许变形，当匣钵变形后，切刀容易被匣钵顶坏，或者切刀切不透匣钵内物料，影响产品质量在切块时，在第二弹簧的作用下，切刀可一定范围内上下移动，可以有效避免匣钵因烧结变形而顶坏切刀，切割完成后，第三顶升气缸下降，切刀在第二弹簧和限位杆的作用下恢复原状；
30.(5)因u型板的板厚小于邻输送辊之间的间隙，u型板可以在顶升气缸的作用下，可以顺利的将匣钵撑起。
附图说明
31.图1是本实用新型实施例锂离子正极材料装钵切块装置的结构示意图；
32.图2是本实用新型实施例锂离子正极材料装钵切块装置的立体图；
33.图3是平整机构的立体图；
34.图4(a)是刮板开始刮平的示意图；
35.图4(b)是不使用活动连接件的刮板刮平的过程示意图；
36.图4(c)是使用活动连接件的刮板刮平的过程示意图；
37.图5是刮板刮平过程中示意图；
38.图6是压实机构的结构示意图；
39.图7是切块机构的主视图；
40.图8是切块机构的立体图；
41.图9是第一顶升机构的主视图；
42.图10是第一顶升机构的立体图；
43.图中标号：
44.1、输送机构；11、输送辊；2、平整机构；21、刮板；22、平整气缸；23、连接板；24、第一弹簧；3、压实机构；31、压板；32、压实气缸；4、切块机构；41、切刀；42、切块气缸；43、刀具安装块；44、第二弹簧；45、限位杆；5、匣钵；6、第一顶升机构；61、顶升气缸；62、顶升板；7、第二顶升机构；8、第三顶升机构；9、安装支架；
具体实施方式
45.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.实施例一：
47.如图1、图2所示，锂离子正极材料装钵切块装置，包括输送机构1，以及依次位于输送机构1上方的平整机构2、压实机构3、切块机构4，还包括用于将匣钵5升起的第一顶升机构6、第二顶升机构7、第三顶升机构8；
48.所述平整机构2包括具有能够水平往复运动的刮板21，刮板21位于所述平整机构2的底部，所述压实机构3包括压板31，所述压板31位于所述压实机构3的底部，所述切块机构4包括切刀41，所述切刀41位于所述切块机构4的底部；所述第一顶升机构6、第二顶升机构7、第三顶升机构8位于所述输送带下方，并分别与平整机构2、压实机构3、切块机构4的位置对应。
49.如图2所示，所述输送机构1包括连续排列的输送辊11，输送辊11采用两侧的连接带连接，相邻输送辊11之间具有间隙。输送辊11之间的间隙可以用于第一顶升机构6、第二顶升机构7、第三顶升机构8穿过，将匣钵5升起。输送机构1可以采用现有技术中的驱动方式，如电机驱动。
50.如图1、图2所示，锂离子正极材料装钵切块装置包括安装支架9，所述平整机构2、压实机构3、切块机构4依次连接安装支架9上；安装支架9包括两侧的u型架以及安装在u型架顶部的顶板，平整机构2、压实机构3、切块机构4均安装在顶板的底部。
51.如图3所示，所述平整机构2包括刮板21、平整气缸22、活动连接件，所述平整气缸22通过安装板安装在安装支架9上，平整气缸22的伸缩端连接活动连接件，所述活动连接件的底部连接刮板21，所述刮板21的底部具有多个小孔。
52.如图5所示，刮板21的底部具有小孔，可以在刮平的时候，如产生堆积，堆积的一侧(右侧)可以由小孔处流向另一侧(左侧)，减少堆积造成一侧物料特别多、一侧物料特别少，避免需要多次来回刮平。
53.如图3所示，所述活动连接件包括两个连接板23以及多个第一弹簧24，位于上方的连接板23的顶端连接所述平整气缸22的伸缩端，底端连接三个第一弹簧24的顶端，三个第一弹簧24平行设置，三个第一弹簧24的底端连接位于下方的连接板23的顶端，下方的连接板23的底端连接刮板21。其中，两个连接板23的尺寸结构可以相同，也可以不同；下方的连接板23主要是为了便于更换刮板21设计的，二者可以采用螺栓连接。
54.如图4(a)所示，在一开始刮平时，物料投放后，会呈小山状，如图4(b)所示，如刮板21的高度一定，刮板21刮至小山处时，会将该部分堆积至右侧，导致右侧的物料高度很高，不便于进行下一轮刮平，这种情况下，则需要多次刮平，降低刮平效率。如图4(c)所示，因第一弹簧24的存在，在刮至小山处时，因堆积产生向左的力，会推动刮板21倾斜，不会产生图4(b)中所示的右侧堆积特别的高；因第一弹簧24的存在，刮板21会被物料抬起，不会导致一侧物料堆积的情况，减少刮平的次数，提高刮平效率。
55.如图6所示，所述压实机构3还包括压实气缸32，所述压实气缸32的伸缩端能够拆卸的连接所述压板31。压板31可以根据匣钵5的具体尺寸进行更换。
56.具体的，压实气缸32通过安装板与安装支架9连接，压实气缸32的伸缩端可以通过螺栓、卡接、粘接等方式与压板31连接。
57.本实施例的工作过程：
58.通过输送机构1将加了物料的匣钵5依次通过平整机构2、压实机构3、切块机构4，
当匣钵5输送至平整工位时，输送机构1停止运输，第一顶升机构6升起，将匣钵5升起至刮板21处，平整气缸22动作，控制刮板21来回往复运动，刮板21对物料进行抚平，实现表面平整、均匀，刮平后，第一顶升机构6下降，将匣钵5放回输送机构1，输送机构1将匣钵5输送至压实工位，第二顶升机构7升起，将匣钵5升起至压板31处，压实气缸32动作，压板31对平整后的物料进行轻压，降低切块后松散的情况，压实的力度和厚度可控；压实后，第二顶升机构7下降，将匣钵5放回输送机构1，输送机构1将匣钵5输送至切块工位，输送机构1停止运输，第三顶升机构8升起，将匣钵5升起至切刀41处，切刀41对物料进行切块。
59.本实施例中，可以在平整工位、压实工位、切块工位同时进行，提高生产效率；通过机械化的流水线作业，通过刮板21代替人工整平，并对其进行轻压，使得切块前的物料平整、不松散，切块后，不会轻易产生堵孔，使得烧结效果良好，生产流程整齐、可控。
60.实施例二：
61.如图7、图8所示，本实施例在上述实施例一的基础上，所述切块机构4包括切块气缸42、刀具安装块43、第二弹簧44、限位杆45，所述切块气缸42通过安装板与安装支架9连接，切块气缸42的伸缩端连接所述刀具安装块43的顶面，所述刀具安装块43连接所述切刀41。
62.具体的，所述刀具安装块43为两端开口的矩形空腔结构，所述限位杆45包括顶端的限位块以及圆杆，刀具安装块43的底面具有圆孔，用于工限位杆45的圆杆穿过，而限位块无法穿过；所述限位杆45的圆杆穿过所述刀具安装块43后通过限位块被限位在矩形空腔结构内，圆杆的底端连接所述切刀41，所述第二弹簧44的两端分别连接所述刀具安装块43的底面和切刀41的顶部，所述限位杆45套接在所述第二弹簧44内。
63.因匣钵5经过多次烧结，会产生些许变形，当匣钵5变形后，切刀41容易被匣钵5顶坏，或者切刀41切不透匣钵5内物料，影响产品质量；
64.限位杆45可以限制切刀41的整体运动方向，即上下运动；如仅有弹簧，可倾斜角度较大，切刀41不易控制；限位杆45的圆杆的直径小于刀具安装块43底面的圆孔直径，二者相差2-4毫米，可以实现限位杆45产生微小的倾斜。
65.本实施例工作过程，当匣钵5移至切块工位，第三顶升机构8升起，将匣钵5升起至切刀41处，切块气缸42动作，切刀41下移，当切刀41接触到物料后，因第二弹簧44的作用，切刀41可一定范围内上下移动，也可以实现微小的倾斜，可以对变形后的匣钵5适应性的调整，切割完成后，第三顶升机构8下降，切刀41在第二弹簧44和限位杆45的作用下恢复原状。
66.实施例三：
67.如图1、图9所示，在上述实施例一或实施例二的基础上，所述第一顶升机构6、第二顶升机构7、第三顶升机构8为相同结构。
68.本实施例以第一顶升机构6为例进阐述，如图9、图10所示，第一顶升机构6包括顶升气缸61和顶升板62，所述顶升气缸61的伸缩端连接顶升板62，所述顶升气缸61竖直放置，伸缩端朝上放置，当顶升气缸61升起，所述顶升板62与匣钵5接触并带动其上升。
69.其中，所述顶升板62为u型结构，u型板的板厚小于邻输送辊11之间的间隙；因u型板的板厚小于邻输送辊11之间的间隙，u型板可以在顶升气缸61的作用下，可以顺利的将匣钵5撑起。
70.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实
施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。