搅拌设备和搅拌工艺的制作方法

本发明涉及电池生产技术领域，具体而言，涉及一种搅拌设备和搅拌工艺。

背景技术：

在锂电池行业的搅拌工序中，现均以双行星搅拌机为主流，双行星的轴进行高速自转，通过公转、自转的同时进行，可以促使物料受到机械强烈的剪切与捏合的作用，从而达到物料的充分乳化、分散和混合的目的。但由于受到各方面限制，如浆料、设备功能、性能等多方面原因，导致搅拌效率低、清洁困难、捏合效果差。

技术实现要素：

本发明的目的包括，例如，提供了一种搅拌设备和搅拌工艺，其能够提高搅拌效率和质量，粉料捏合效果好，且能有效防止粉料飞扬，易于清洗。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种搅拌设备，包括桶体、釜盖、分散机构、防尘吹气盖和刮壁机构，所述釜盖盖设于所述桶体上，以使所述桶体内形成搅拌空间；

所述分散机构包括第一驱动件、分散传动轴和搅拌组件，所述第一驱动件与所述分散传动轴传动连接，所述搅拌组件设于所述搅拌空间内，所述分散传动轴穿过所述釜盖和所述防尘吹气盖，并与所述搅拌组件连接；

所述刮壁机构包括刮壁传动轴和刮板，所述刮板设于所述搅拌空间内并延伸至所述桶体的桶壁，所述刮壁传动轴与所述刮板连接；所述防尘吹气盖连接在所述刮壁传动轴上，并位于所述釜盖靠近所述搅拌空间的一侧。

在可选的实施方式中，所述刮壁传动轴套设在所述分散传动轴的外表面，所述刮壁传动轴的轴线与所述分散传动轴的轴线位于同一直线上，且所述刮壁传动轴与所述分散传动轴传动连接。

在可选的实施方式中，所述搅拌组件包括分散盘和桨叶，所述分散盘设于所述分散传动轴远离所述釜盖的一端，所述桨叶连接在所述分散传动轴上，并设于所述分散盘和所述防尘吹气盖之间。

在可选的实施方式中，所述分散盘上设有第一调节件，所述第一调节件用于调节所述分散盘与所述桶体底部之间的距离。

在可选的实施方式中，还包括第二驱动件，所述第一驱动件带动所述分散盘以第一转速转动，所述第二驱动件与所述桶体连接，以带动所述桶体以第二转速转动，所述第二转速小于所述第一转速。

在可选的实施方式中，还包括旋转盘，所述旋转盘设于所述桶体的底部，所述第二驱动件与所述旋转盘连接，以带动所述桶体转动。

在可选的实施方式中，所述刮板包括相互连接的安装部和清洗部，所述安装部与所述刮壁传动轴连接，所述清洗部延伸至所述桶体的桶壁，并能在所述刮壁传动轴的带动下沿所述桶壁移动。

在可选的实施方式中，所述防尘吹气盖上设有进气口，所述进气口用于向所述搅拌空间内吹气。

在可选的实施方式中，所述桶体与所述釜盖连接的开口端设有第一密封台阶和第二密封台阶，所述釜盖上设有第三密封台阶和第四密封台阶，所述第一密封台阶与所述第三密封台阶卡持，所述第二密封台阶与所述第四密封台阶卡持。

第二方面，本发明提供一种搅拌工艺，采用前述实施方式中任一项所述的搅拌设备，所述搅拌工艺包括：

在所述搅拌空间内加入粉料进行干式混合，其中，所述分散机构以第一转速转动、所述桶体以第二转速转动，所述防尘吹气盖向所述搅拌空间吹气；

向所述搅拌空间内加入液体，分别调整第一转速和第二转速，对所述粉料进行捏合；其中，所述防尘吹气盖向所述搅拌空间吹气；

所述对粉料进行捏合后，向所述搅拌空间内加入液体，分别调整第一转速和第二转速，对捏合后的粉料进行制浆；其中，所述防尘吹气盖向所述搅拌空间吹气；

对所述粉料进行制浆后，所述防尘吹气盖停止向所述搅拌空间吹气，对所述搅拌空间抽真空，分别调整第一转速和第二转速，对浆体进行搅拌。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供的搅拌设备，分散机构能够提高粉料的捏合效果，从而提升搅拌效率和搅拌质量，刮壁机构能够方便地清洗桶体的桶壁，解决了清洗困难的问题。防尘吹气盖能防止粉料飞扬，向搅拌空间内吹气，避免粉料污染釜盖。该搅拌设备具有分散、捏合效果好，易于清洗，防止粉料飞扬，提高搅拌效率的特点。

本发明实施例提供的搅拌工艺，采用上述的搅拌设备，工艺步骤简单，可操作性强，能够缩短粉料分散时间，提高粉料的搅拌效率，防止粉尘飞扬、漂浮，搅拌设备更加易于清洗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的搅拌设备的剖面结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大示意图。

图标：100-搅拌设备；110-桶体；101-搅拌空间；111-第一密封台阶；113-第二密封台阶；115-第一斜面；120-釜盖；121-第三密封台阶；123-第四密封台阶；125-第二斜面；131-分散传动轴；133-桨叶；135-分散盘；136-销钉；141-刮壁传动轴；143-刮板；144-安装部；145-清洗部；150-防尘吹气盖；160-旋转盘；161-十字固定件；171-进液阀；173-出液阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1，本实施例提供了一种搅拌设备100，包括桶体110、釜盖120、分散机构、防尘吹气盖150和刮壁机构，釜盖120盖设于桶体110上，以使桶体110内形成密闭的搅拌空间101；分散机构包括第一驱动件(图未示)、分散传动轴131和搅拌组件，第一驱动件与分散传动轴131传动连接，搅拌组件设于搅拌空间101内；分散传动轴131穿过釜盖120和防尘吹气盖150，并与搅拌组件连接，以带动搅拌组件转动，用于对搅拌空间101内的粉料进行搅拌、分散；刮壁机构包括刮壁传动轴141和刮板143，刮板143设于搅拌空间101内并延伸至桶体110的桶壁，刮壁传动轴141与刮板143连接，带动刮板143转动，以清洗桶壁上的粉料；防尘吹气盖150连接在刮壁机构上，并位于釜盖120靠近搅拌空间101的一侧。防尘吹气盖150能遮挡桶体110上端的开口，避免粉料向上飞扬，减少粉料对釜盖120的污染，并且，防尘吹气盖150能朝搅拌空间101内吹气，以防止粉料悬浮、飞扬，有利于粉料的分散和搅拌。该搅拌设备100分散时间短，捏合效果好，并且可以防止粉料悬浮、飞扬，易于清洗，有利于提高搅拌质量和搅拌效率，从而提高制浆效率。

可选地，刮壁传动轴141套设在分散传动轴131的外表面，刮壁传动轴141的轴线与分散传动轴131的轴线位于同一直线上，且刮壁传动轴141与分散传动轴131传动连接。第一驱动件与分散传动轴131传动连接，以带动搅拌组件转动。由于刮壁传动轴141与分散传动轴131传动连接，即刮壁传动轴141也通过第一驱动件驱动，这样设置，能够减少驱动件的数量，结构紧凑，并且可以同时带动分散机构和刮壁机构工作。

本实施例中，搅拌组件包括分散盘135和桨叶133，分散盘135设于分散传动轴131远离釜盖120的一端，桨叶133连接在分散传动轴131上，并设于分散盘135和防尘吹气盖150之间。可选地，分散盘135采用圆形销钉分散盘135，即在分散盘135上间隔设有多个销钉136，当分散盘135转动过程中，分散盘135以及分散盘135上的销钉136同时搅拌粉料，以达到更好的分散、捏合效果。进一步地，分散盘135上还设有第一调节件(图未示)，第一调节件用于调节分散盘135与桶体110底部之间的距离。容易理解，分散盘135设于分散传动轴131远离釜盖120的一端，且靠近桶体110的底部，即分散盘135与桶体110的底部具有一定的间隙，第一调节件可以调整该间隙的大小，以对桶体110底部的粉料或浆料进行更好的搅拌，防止浆料沉淀。可选地，第一调节件可以是安装在分散盘135和分散传动轴131之间的调节垫片，比如，在分散盘135和分散传动轴131之间增加一个或多个调节垫片，可以减小分散盘135与桶体110的底部之间的间隙；在分散盘135和分散传动轴131之间减少一个或多个调节垫片，可以增加分散盘135与桶体110的底部之间的间隙。当然，在其它可选的实施方式中，也可以采用其他升降组件或移动组件等用于调节分散盘135与桶体110的底部之间的间隙，这里不作具体限定。

本实施例中的桨叶133采用螺旋式桨叶133，主要作用是在捏合过程中，螺旋式桨叶133在分散传动轴131的带动下，起到揉捏、剪切的作用，螺旋式桨叶133更有利于粉料的分散，浆料均匀性更好。

刮板143包括相互连接的安装部144和清洗部145，安装部144与刮壁传动轴141连接，清洗部145延伸至桶体110的桶壁，并能在刮壁传动轴141的带动下沿桶壁移动，达到清洗桶体110的桶壁的目的。可选地，刮壁传动轴141依次穿过釜盖120和防尘吹气盖150，伸入搅拌空间101内，安装部144设置在刮壁传动轴141远离釜盖120的一端，清洗部145连接在安装部144上，并靠近桶体110的桶壁设置。进一步地，清洗部145与安装部144可拆卸地连接，以便于调整清洗部145与桶壁之间的距离，比如，清洗部145连接在越靠近安装部144远离刮壁传动轴141的端部，则清洗部145与桶壁之间的距离越小，反之距离越大；清洗部145与安装部144可拆卸连接，也可以调整清洗部145与桶壁的对应位置，即清洗部145距离桶体110底部的安装高度。容易理解，清洗部145与安装部144可拆卸连接的方式包括但不限于螺钉连接、螺纹连接或卡接等，这里不作具体限定。

需要说明的是，在搅拌设备100实际运行过程中，分散传动轴131的转动速度和刮壁传动轴141的转动速度可以相同或不同。分散传动轴131与刮壁传动轴141之间设有无级调速齿轮，可以实现刮壁传动轴141的转速调节。可选地，第一驱动件与分散传动轴131之间设有调速器，可以实现分散传动轴131的转速调节。第一驱动件可以采用电机等，这里不作具体限定。分散传动轴131的转速约为0-5000rpm，旋转方向可自由切换。刮壁传动轴141的转速约为0-30rpm，旋转方向可自由切换。当然，根据实际的生产需要，分散传动轴131的转速和刮壁传动轴141的转速也可以灵活调整设定。

防尘吹气盖150上设有进气口，进气口用于向搅拌空间101内吹气。可选地，在搅拌设备100进行分散、捏合以及制浆过程中，进气口均向搅拌空间101内吹气，既可以防止粉料飞扬，避免粉料、浆料等在搅拌郭晨中污染釜盖120，同时还具有分散粉料的效果，防止粉料与液相混合发生团聚的现象。

可选地，该搅拌设备100还包括第二驱动件(图未示)和旋转盘160，旋转盘160设于桶体110的底部，第二驱动件与旋转盘160连接，以带动桶体110转动。在实际工作中，第一驱动件带动分散盘135以第一转速转动，第二驱动件通过旋转盘160带动桶体110以第二转速转动，第二转速小于第一转速。这样可同时实现分散机构的自转和公转，并且分散盘135的转速与桶体110的转速不同，通过不同制浆阶段调整分散盘135与桶体110的转速差异，有利于粉料的乳化、捏合和混合，提高制浆效率。本实施例中，第二驱动件包括但不限于电机。桶体110通过十字固定件161连接在旋转盘160上，十字固定件161的主要作用是将桶体110固定在旋转盘160上，防止脱落、松动，在旋转盘160带动下，桶体110实现转动。可选地，桶体110转速约为0-100prm,旋转方向可自由切换。

桶体110的桶壁采用夹层设计，即桶壁内设有冷却通道(图未示)，可选地，冷却通道的进口和出口分别设置在桶体110的底部，进口处设有进液阀171，出口处设有出液阀173，进液阀171用于向冷却通道内提供冷却液，出液阀173用于将冷却液排出。该冷却通道可以采用铸造成型或无缝焊接方式形成，通过向冷却通道内注入冷却液，能够保证搅拌过程中浆料的温度，温度的调节可根据冷却液的流量来控制，以提高搅拌质量和制浆质量。

请参考图2，桶体110与釜盖120连接的开口端设有第一密封台阶111和第二密封台阶113，釜盖120上设有第三密封台阶121和第四密封台阶123，第一密封台阶111与第三密封台阶121卡持，第二密封台阶113与第四密封台阶123卡持。进一步地，第一密封台阶111和第二密封台阶113之间设有第一斜面115，第三密封台阶121和第四密封台阶123之间设有第二斜面125，第一斜面115和第二斜面125抵持，以增强桶体110和釜盖120连接的密封效果。桶体110和釜盖120上分别设置双台阶密封结构，使得釜盖120与桶体110之间盖合的密封性能更好，便于制浆过程中的抽真空操作，提高制浆效率和质量。

此外，釜盖120上还设有注液口(图未标)、抽真空口(图未标)、视镜口(图未标)、出料口(图未标)、进气口(图未标)等，注液口用于向搅拌空间101内加入液体，抽真空口用于在制浆过程中对搅拌空间101抽真空，视镜口用于观察搅拌空间101内的制浆情况，出料口便于浆料的输出，进气口便于向搅拌空间101内输送气体。容易理解，防尘吹气盖150设置在釜盖120的下方，因此防尘吹气盖150上也设有对应的注液口、抽真空口、视镜口、出料口、进气口等，以便于加注液体、抽真空、观察、出料、进气等操作，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种搅拌工艺，采用前述的搅拌设备100，该搅拌工艺的步骤主要包括：

在搅拌空间101内加入粉料进行干式混合，其中，干混时间约为3-5分钟，根据粉料的类型设定分散盘135、刮板143和桶体110的转速，分散机构以第一转速转动、桶体110以第二转速转动，可选地，分散盘135和桨叶133以大约2500rpm的速度旋转，刮板143以大约20rpm的速度旋转，桶体110以大约300rpm的速度旋转，分散盘135的旋转方向与桶体110的旋转方向可以一致，也可以相反。防尘吹气盖150向搅拌空间101内吹气，减少粉料的悬浮和飞扬，避免釜盖120受到粉料的污染。

干式混合后，向搅拌空间101内加入液体，分别调整分散盘135的第一转速和桶体110的第二转速，对粉料进行捏合；其中，防尘吹气盖150向搅拌空间101吹气。可选地，加入液体时需要缓慢匀速加入，加液时间大约为总捏合时间的1/3，比如20-45分钟，加完液体后开始设定捏合转速参数，即设定分散盘135的第一转速和桶体110的第二转速，刮板143转速根据实际需要设定，进行捏合。

对粉料进行捏合后，开始制浆。继续向搅拌空间101内加入液体，分别调整第一转速和第二转速，对捏合后的粉料进行制浆；其中，防尘吹气盖150向搅拌空间101吹气。可选地，该过程加入液体时也需要缓慢匀速加入，加液时间大约为总制浆时间的1/4，加完液体后开始设定制浆转速参数，即设定分散盘135的第一转速和桶体110的第二转速，刮板143转速根据实际需要设定，进行制浆。

对粉料进行制浆后，防尘吹气盖150停止向搅拌空间101内吹气，对搅拌空间101进行抽真空，再分别调整第一转速和第二转速，对浆体进行搅拌。该步骤主要目的为去除浆料中的气泡，需要缓慢搅拌大约3分钟。

需要说明的是，为了提高制浆质量和效率，上述几个步骤中的吹气为从上至下均匀吹气，防止粉料飞溅，避免粉料与液体混合产生的团聚现象，同时可以防止浆料搅拌过程中造成釜盖120污染。

综上所述，本发明实施例提供的一种搅拌设备100和搅拌工艺，具有以下几个方面的有益效果：

该搅拌设备100通过设置分散机构、刮壁机构和防尘吹气盖150，结构简单，利用分散传动轴131与桶体110转速不同，实现自转和公转，从而实现更好的混合、乳化、分散、捏合效果，达到高速制浆的目的。采用螺旋式桨叶133与圆形销钉分散盘135配合实现有效捏合，在捏合过程中起到揉捏的作用，浆料捏合效果更好。刮壁机构的设置便于桶体110的桶壁的清洗，解决清洗困难的问题；防尘吹气盖150向搅拌空间101内均匀吹气，可以保证粉料在一定范围内均匀分散，不会扬尘，避免粉料与液体混合发生团聚的现象，同时减少粉料或浆料对釜盖120的污染。

本发明实施例提供的搅拌工艺，操作简单，自动化程度高，能有效缩短粉料的混合、分散时间，捏合效果好，制浆效率高，制浆质量好；且能防止粉料飞扬、漂浮，易于清洗。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。