一种锂电池硅碳负极材料的包覆设备及其包覆方法与流程

1.发明涉及锂电池技术领域，具体为一种锂电池硅碳负极材料的包覆设备及其包覆方法。


背景技术：

2.人造石墨与电解液的相容性差、炭负极上发生有机溶剂的不可逆分解都会对电极行为产生负面影响，使石墨层发生膨胀和收缩，导致其剥落，从而降低循环效率；为了改造人造石墨这些缺陷，现有技术以人造石墨作为原料，对其进行表明改性处理，例如采用热缩聚法对人造石墨进行包覆改性，以得到的化学性能佳，充放电效率高的负极材料。
3.目前，在硅碳负极材料生产过程中，对经过冷等静压压制的块体进行破碎并分级后得到第二中间产物需要将其置于固相反应器内进行包覆得到第三中间产物。为了降低生产成本，包覆用的有机碳前驱体一般为沥青，传统的包覆方法是将第二中间产物得到的颗粒粉末和沥青溶液倒入反应器内进行混合搅拌，倒入反应器内的沥青溶液容易凝结粘连颗粒形成大块，致使反应器需要花费较长时间才能将大块分开，形成搅拌均匀的第三中间产物，传统的搅拌机构搅拌效果差，且沥青粘度大，不易自动出料。


技术实现要素：

4.(一)发明目的
5.为解决背景技术中存在的技术问题，发明提出一种锂电池硅碳负极材料的包覆设备及其包覆方法，通过多个搅拌杆转动并进行上下往复移动，将空心箱中的料进行充分搅拌，同时进行充压并加热，加快搅拌均匀搅拌的过程，且能够进行自动放料，其自动化高，操作方便，给使用人员带来便利。
6.(二)技术方案
7.为解决上述技术问题，发明提供了一种锂电池硅碳负极材料的包覆设备，包括空心箱与活塞筒，所述空心箱的上端转动连接有中空筒，所述中空筒的下端设有搅拌机构，所述空心箱的下端设有出料机构，所述空心箱的侧壁设有加料机构，所述活塞筒的上端固定连接有l形板，所述l形板的内顶部固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的下端固定连接有第一丝杆，所述第一丝杆贯穿活塞筒并与其螺纹连接，所述第一丝杆的下端转动连接有活塞，所述活塞与活塞筒的内壁滑动连接，所述活塞筒的上端固定连接有加热箱，所述加热箱的内壁固定连接有多个发热丝，所述活塞筒与中空筒之间设有加压加热机构，所述活塞筒的侧壁贯穿并固定连接吸气管，所述吸气管上安装有第一单向阀；
8.优选的，所述搅拌机构包括与中空筒下端固定连接的第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的下端固定连接有第二丝杆，所述空心箱的内壁固定连接有滑块，所述第二丝杆贯穿滑块并与其螺纹连接，所述第二丝杆的下端固定连接有连接杆，所述连接杆固定连接有两个中空杆，两个所述中空杆的侧壁均贯穿设有多个气孔，两个所述中空杆的侧壁均固定连接
有多个搅拌杆，两个所述中空杆之间贯穿并固定连接有传输管，其中一个所述中空杆与中空筒之间贯穿并固定连接有长软管；
9.优选的，所述出料机构包括贯穿空心箱并与其固定连接的出料管，所述出料管的侧壁固定连接有空心块，所述空心块的内壁滑动连接有第一磁块，所述第一磁块的侧壁固定连接有滑动板，所述滑动板贯穿出料管并与其内壁滑动连接，所述空心箱的下端固定连接有挡块，所述挡块与滑动板之间固定连接有第三伸缩杆，所述滑动板贯穿设有出料槽，所述第一磁块与空心块的内壁之间固定连接有弹簧，所述空心块的下端固定连接有第二磁块和滑动连接有第三磁块；
10.优选的，所述空心块与空心箱之间固定连接有l形管，所述l形管上安装有压力阀；
11.优选的，所述加料机构包括贯穿空心箱并与其固定连接的加料管，所述加料管的上端贯穿并固定连接有导通管，所述导通管贯穿并滑动连接密封塞，所述密封塞贯穿并螺纹连接有螺纹把手，所述螺纹把手与加料管的上端螺纹连接；
12.优选的，所述加热加压机构包括活塞筒与加热箱之间贯穿并固定连接的第一输气管，所述空心箱的上端固定连接有t形块，所述t形块的侧壁固定连接有密封盖，所述密封盖与中空筒的上端转动连接，所述密封盖与加热箱之间贯穿并固定连接有第二输气管，所述第二输气管上安装有第二单向阀；
13.优选的，所述中空筒贯穿并固定连接有从动轮，所述第一伸缩杆的上端贯穿并固定连接有主动轮，所述从动轮与主动轮之间转动连接有传送带；
14.本发明还公开一种锂电池硅碳负极材料的包覆方法，包括以下步骤：
15.s1、拔掉密封塞，向加料管中加料，使料进入到空心箱里；
16.s2、启动多个发热丝和电机，多个搅拌杆进行上下往复移动并进行转动，同时对空心箱进行加热加压，使其能够充分搅拌；
17.s3、当充分搅拌完成后，持续加压，能够进行自动排料。
18.发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
19.1、中空筒转动带动多个搅拌杆进行转动，在滑块的限位下，第二丝杆转动的同时带动其进行上下往复移动，能够对加入的料进行充分搅拌，能够快速将料进行搅拌均匀。
20.2、活塞向下移动并将其中的空气挤压将加热后的气体送到两个中空杆中，两个中空杆将热性气体通过多个气孔散热出来，对空心箱进行加热加压，能够对料进行搅拌形成，其加快对料的搅拌过程。
21.3、活塞持续不断的将气体传送到空心箱中，空心箱中的气压不断的增大，对料充分搅拌后，空心箱中的压强大于压力阀的值时，压力阀被打开，即可以通过出料管将搅拌后的料放出，实现自动放料，给使用着带来便利。
附图说明
22.图1为发明的整体结构示意图；
23.图2为图1中a处结构放大图；
24.图3为图1中b处结构放大图；
25.图4为图1中c处结构放大图；
26.图5为图1中空杆和搅拌杆的结构示意图。
27.图中：1活塞筒、2出料管、3电机、4第一伸缩杆、5第一丝杆、6主动轮、 7加热箱、8发热丝、9第二伸缩杆、10第二丝杆、11长软管、12中空杆、13 搅拌杆、14空心箱、15第二输气管、16第三伸缩杆、17第一输气管、18活塞、 19吸气管、20从动轮、21传送带、22中空筒、23密封盖、24加料管、25密封塞、26导通管、27螺纹把手、28压力阀、29l形管、30空心块、31弹簧、32 第三磁块、33第一磁块、34第二磁块、35滑动板。
具体实施方式
28.为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对发明进一步详细说明。
29.如图1、图2、图3、图4和图5所示，发明提出的一种锂电池硅碳负极材料的包覆设备，包括空心箱14与活塞筒1，空心箱14的上端转动连接有中空筒 22，中空筒22与空心箱14之间设有第一密封圈，第一密封圈与空心箱14固定连接，中空筒22的下端设有搅拌机构，搅拌机构包括与中空筒22下端固定连接的第二伸缩杆9，第二伸缩杆9的下端固定连接有第二丝杆10，空心箱14的内壁固定连接有滑块，第二丝杆10贯穿滑块并与其螺纹连接，第二丝杆10的下端固定连接有连接杆，连接杆固定连接有两个中空杆12，两个中空杆12的侧壁均贯穿设有多个气孔，通过多个气孔可以将热量均匀散到空心箱14中。
30.两个中空杆12的侧壁均固定连接有多个搅拌杆13，两个中空杆12之间贯穿并固定连接有传输管，其中一个中空杆12与中空筒22之间贯穿并固定连接有长软管11,空心箱14的下端设有出料机构，出料机构包括贯穿空心箱14并与其固定连接的出料管2，出料管2的侧壁固定连接有空心块30，空心块30的内壁滑动连接有第一磁块33，第一磁块33的侧壁固定连接有滑动板35，滑动板 35贯穿出料管2并与其内壁滑动连接，空心箱14的下端固定连接有挡块，挡块与滑动板35之间固定连接有第三伸缩杆16，滑动板35贯穿设有出料槽，滑动板35与出料管2之间设有密封垫，密封垫与滑动板35上下端固定连接。
31.第一磁块33与空心块30的内壁之间固定连接有弹簧31，空心块30的下端固定连接有第二磁块34和滑动连接有第三磁块32，空心块30与空心箱14之间固定连接有l形管29，l形管29上安装有压力阀28,第一磁块33与第三磁块 32相对面磁极相异，第三磁块32与第二磁块34相对面磁极相异，第三磁块32 与第二磁块34之间的磁力大于弹簧31的弹力。
32.空心箱14的侧壁设有加料机构，加料机构包括贯穿空心箱14并与其固定连接的加料管24，加料管24的上端贯穿并固定连接有导通管26，导通管26贯穿并滑动连接密封塞25，密封塞25贯穿并螺纹连接有螺纹把手27，螺纹把手 27与加料管24的上端螺纹连接,活塞筒1的上端固定连接有l形板，l形板的内顶部固定连接有电机3，电机3为伺服电机，可以实现正反转动，为现有技术。
33.电机3的输出端固定连接有第一伸缩杆4，第一伸缩杆4的下端固定连接有第一丝杆5，第一丝杆5贯穿活塞筒1并与其螺纹连接，第一丝杆5的下端转动连接有活塞18，活塞18与活塞筒1的内壁滑动连接，活塞筒1的上端固定连接有加热箱7，加热箱7的内壁固定连接有多个发热丝8，活塞筒1与中空筒22 之间设有加压加热机构，加热加压机构包括活塞筒1与加热箱7之间贯穿并固定连接的第一输气管17，空心箱14的上端固定连接有t形块，t形块的侧壁固定连接有密封盖23，密封盖23与中空筒22的上端转动连接，密封盖23与中空筒22之间设有第二密封圈，第二密封圈与密封盖23的内壁固定连接。
34.密封盖23与加热箱7之间贯穿并固定连接有第二输气管15，第二输气管 15上安装有第二单向阀,第二单向阀只能容许气体从第二输气管15中进入到空心箱14中，中空筒22贯穿并固定连接有从动轮20，第一伸缩杆4的上端贯穿并固定连接有主动轮6，从动轮20与主动轮6之间转动连接有传送带21,从动轮20比主动轮6的半径小，活塞筒1的侧壁贯穿并固定连接吸气管19，吸气管 19上安装有第一单向阀，第一单向阀只容许外界的气体进入到活塞筒1中，第一伸缩杆4与第二伸缩杆9为矩形伸缩杆。
35.本发明还公开了一种锂电池硅碳负极材料的包覆方法，包括以下步骤：
36.s1、拔掉密封塞25，向加料管24中加料，使料进入到空心箱14里；
37.s2、启动多个发热丝8和电机3，多个搅拌杆13进行上下往复移动并进行转动，同时对空心箱14进行加热加压，使其能够充分搅拌；
38.s2、当充分搅拌完成后，持续加压，能够进行自动排料。
39.发明的工作原理及使用流程：当使用者需要加料时，转动螺纹把手27使其向上移动，直到螺纹把手27不再与加料管24进行螺纹连接，之后向上拔掉密封塞25，通过加料管24向空心箱14中加料，当加料完成后，通过螺纹把手27 将密封塞25封住导通管26。
40.之间启动多个发热丝8进行发热，热量存储在加热箱7中，之后启动电机3 正向转动，电机3转动带动第一伸缩杆4、第一丝杆5、主动轮6、传送带21、从动轮20、中空筒22进行转动，第一丝杆5进行转动时带动活塞18向下移动并将其中的空气挤压并通过第一输气管17、加热箱7、第二输气管15进入到密封盖23和中空筒22中，中空筒22将气体通过长软管11、两个中空杆12中，两个中空杆12将热性气体通过多个气孔散热出来，对空心箱14进行加热加压。
41.与此同时，中空筒22转动带动第二伸缩杆9、第二丝杆10、两个中空杆12 和多个搅拌杆13进行转动，在滑块的限位下，第二丝杆10转动的同时带动其进行上下往复移动，能够充分对加入的料进行搅拌。
42.通过主动轮6与从动轮20的尺寸半径的设置比例，主动轮6转动一圈，从动轮20转动多圈，活塞18持续不断的将气体传送到空心箱14中，空心箱14 中的气压不断的增大，当第二丝杆10转动多圈时，对料充分搅拌后，空心箱14 中的压强大于压力阀28的值时，压力阀28被打开，通过气体压强推动第一磁块33、第三磁块32、滑动板35向第三伸缩杆16方向移动，第一磁块33压缩弹簧31，并使第三磁块32与第二磁块34相吸，同时出料槽与出料管2正对，即可以通过出料管2将搅拌后的料放出，同时继续使活塞18相下移动，通过增大空心箱14中的压强将料排出，实现自动放料。
43.当放完料后，启动电机3进行反向转动，在第一单向阀与第二单向阀的限位下，外界气体进入到活塞筒1中进行存储，同时拉动第三磁块32与第一磁块 33，使第三磁块32不再与第二磁块34相吸，使滑动板35将出料管2进行密封。
44.应当理解的是，发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释发明的原理，而不构成对发明的限制。因此，在不偏离发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。此外，发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。