一种锂电池石墨负极材料自动加工系统的制作方法

1.本发明属于锂电池加工设备技术领域，具体涉及一种锂电池石墨负极材料自动加工系统。


背景技术：

2.锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，li
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在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表，锂离子电池负极材料多采用石墨为原材料。
3.石墨是一种结晶形碳，颜色为铁墨色，质软，可导电，具有吸附功能。石墨材料在储藏过程中会吸附空气中的水分，导致石墨材料过于潮湿，石墨材料易结块，不利于使用。因此，使用前需要对石墨材料进行烘干。申请公布号为cn111649543a的文件公开了一种锂电池石墨材料自动加工系统及加工工艺，包括框体、震筛装置和烘干装置，框体内部上方安装有震筛装置，框体内部下端设置有烘干装置，其中震筛装置对石墨进行二次震筛，从而对石墨材料进一步粉碎；采用输送辊筒对震动下来的石墨进行运输并进一步烘干。
4.但是，该装置还具有以下缺陷：该装置内部将震筛装置与烘干装置分离设置，导致石墨材料烘干的处理时间过长，影响石墨材料的烘干效率；烘干装置还需要配装一套输送辊结构，不仅耗费时间、而且具有成本高、空间占用大的缺点。


技术实现要素：

5.针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种锂电池石墨负极材料自动加工系统，通过设置筛分单元、主加热结构、辅助加热结构，实现了筛分功能和烘干功能的整合，缩短处理时间，提高了工作效率；并且本装置不需要额外配备一套输送辊系统，缩短了工作流程，降低了装置成本，减小了装置的空间占用。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种锂电池石墨负极材料自动加工系统，包括箱体、设置在所述箱体上端的处理口、设置在所述箱体下端的出料口，设置在所述箱体内的筛分单元、设置在所述箱体上的加热单元；其中，所述筛分单元包括筒体、设置在所述箱体上并与所述筒体连接以用于带动所述筒体转动的转动轴、设置在所述筒体上的加料口、设置在所述加料口上的加料盖、以及设置在所述筒体筒壁上的多个用于出料的筛分口；所述加热单元包括设置在所述箱体上并用于对所述筛分单元内进行加热的主加热结构、以及设置在所述筛分单元和所述出料口之间并对物料进行烘干的辅助加热结构。
7.作为本发明的进一步优选，所述筛分单元还包括设置在所述筒体内壁上的多个搅拌板、以及设置在所述筒体远离与所述转动轴连接一侧端上，且使所述主加热结构21插入所述筒体内的安装口。
8.作为本发明的进一步优选，所述加料盖包括与所述加料口适配并用于封闭所述加料口的弧形板、设置在所述弧形板上并插入所述筒体内的插板、设置在所述插板端部并用
于与所述搅拌板卡合的限位板、以及设置在所述弧形板远离所述插板一侧表面上的凸出块。
9.作为本发明的进一步优选，所述主加热结构包括主加热管、设置在所述主加热管侧端并通过所述安装口插入所述筒体内的内加热管、以及设置在所述内加热管外管壁上的导热板。
10.作为本发明的进一步优选，所述辅助加热结构包括设置在所述主加热管远离所述内加热管的管体上的出热口、与所述出热口连接的副加热管、设置在所述副加热管下端并与所述副加热管连通的加热箱、以及设置在所述副加热管侧端并位于所述加热箱上端的弹性板。
11.作为本发明的进一步优选，所述筛分单元还包括设置在所述筒体外壁上并用于扫除所述弹性板上端的堆积物料的扫板。
12.作为本发明的进一步优选，所述辅助加热结构还包括设置在所述弹性板远离所述副加热管一侧上并用于与所述凸出块作用的凸起。
13.作为本发明的进一步优选，所述弹性板的振动最大位移处在竖向方向上低于所述扫板的转动最低处。
14.作为本发明的进一步优选，所述加料盖还包括设置在所述弧形板两侧的两个延长板。
15.作为本发明的进一步优选，所述弹性板的垂直投影面积大于所述加热箱的垂直投影面积。
16.综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明通过转动筛分、同步加热、辅助加热技术，实现将湿度较高的石墨粉末快速烘干并筛分的效果，大幅度缩短了处理时间，提高了筛分烘干效率，提高了制热能效，实现了更高水平的节能减排。
17.本发明利用离心力和重力完成石墨粉末的输送，不需要额外配备一套输送辊系统，缩短了工作流程，降低了装置成本，减小了装置的空间占用。
附图说明
18.附图1为本发明的结构示意图。
19.附图2为本发明筛分单元及加热单元的位置结构示意图。
20.附图3为本发明筛分单元的结构示意图。
21.附图4为本发明加料盖的结构示意图。
22.附图5为本发明加热单元的结构示意图。
23.附图说明：箱体11、处理口12、出料口13、筛分单元1、筒体101、转动轴102、加料口103、加料盖104、弧形板104a、插板104b、限位板104c、凸出块104d、延长板104e、筛分口105、搅拌板106、安装口107、扫板108、加热单元2、主加热结构21、主加热管211、内加热管212、导热板213、辅助加热结构22、出热口221、副加热管222、加热箱223、弹性板224、凸起225。
具体实施方式
24.本发明提供了一种锂电池石墨负极材料自动加工系统，包括箱体11、设置在所述
箱体11上端的处理口12、设置在所述箱体11下端的出料口13，设置在所述箱体11内的筛分单元1、设置在所述箱体11上的加热单元2；其中，所述筛分单元1包括筒体101、设置在所述箱体11上并与所述筒体101连接并用于带动所述筒体101转动的转动轴102、设置在所述筒体101上的加料口103、设置在所述加料口103上的加料盖104、以及设置在所述筒体101筒壁上的多个用于出料的筛分口105。所述加热单元2包括设置在所述箱体11上并用于对所述筛分单元1内进行加热的主加热结构21、以及设置在所述筛分单元1和所述出料口13之间并对物料进行烘干的辅助加热结构22。
25.本发明提供的自动加工系统适用于各种被干燥物的筛分干燥，尤其适用于石墨粉的筛分干燥。
26.本发明提供的自动加工系统运行时，先将待使用的石墨粉经外部的输送管通过出料口13并插入至转动至出料口下方的加料口103内（此时转动轴102不工作），含湿石墨粉经外部输送管进入筒体101内；然后用加料盖104封闭加料口103，通过外部的电机驱动转动轴102转动，筒体101整体开始转动，并在其作用下石墨被“打散”，从而便于主加热结构21对石墨进行烘干；经打散的石墨粉末在离心力的作用下经筛分口105“飞出”筒体101外，石墨粉末掉落至下端的辅助加热结构22上，进一步被直接加热烘干，最后从出料口13排出，自动加工系统筛分烘干过程结束。
27.本发明一种锂电池石墨负极材料自动加工系统，具有以下有益效果：1.将筛分装置和烘干装置整合，通过在将烘干装置设置在筛分装置内部，可以同时进行筛分和烘干工作，缩短处理时间。
28.2. 转动的筛分装置可以打散因含湿较高而结块的石墨材料，增大有效烘干面积，提高烘干效率。
29.3.利用离心力和重力完成石墨粉末的输送，不需要额外配备一套输送辊系统，缩短了工作流程，降低了装置成本，减小了装置的空间占用。
30.下面就具体实施方式做具体说明：实施例1参照图1-4，本实施例提供了一种锂电池石墨负极材料自动加工系统，包括箱体11、设置在所述箱体11上端的处理口12、设置在所述箱体11下端的出料口13，设置在所述箱体11内的筛分单元1、设置在所述箱体11上的加热单元2；其中，所述筛分单元1包括筒体101、设置在所述箱体11上并与所述筒体101连接以用于带动所述筒体101转动的转动轴102、设置在所述筒体101上的加料口103、设置在所述加料口103上的加料盖104、设置在所述筒体101筒壁上的多个用于出料的筛分口105、设置在所述筒体101内壁上的多个搅拌板106、以及设置在所述筒体101远离与所述转动轴102连接一侧端上，且使所述主加热结构21插入所述筒体101内的安装口107。所述加热单元2包括设置在所述箱体11上并用于对所述筛分单元1内进行加热的主加热结构21、以及设置在所述筛分单元1和所述出料口13之间并对物料进行烘干的辅助加热结构22。
31.其中，所述处理口12上可设置封盖，在加料结束后即可关闭处理口12；所述加料口13处呈漏斗状，有利于下料工作。
32.其中，所述筒体101可转动安装在外部的固定架上，固定架的结构以及筒体的具体安装方式可采用本领域技术人员公知的技术实现，因此本实施例不做赘述。
33.其中，所述转动轴102为所述筒体101的驱动轴，其与所述筒体101外的一侧端连接，并且转动轴102的另一端部与外部的驱动电机的输出端连接，从而通过驱动电机驱动所述转动轴102转动来带动所述筒体101转动，所述筒体101的转动方向可以为同一方向，也可以为正反方向的往复转动，所述筒体101的转动模式可以为持续性转动，也可以为间歇性转动，具体可以根据实际应用场景选择不同功能的电机来实现。
34.其中，所述筛分口105沿筒体101外壁呈环向分布，筛分口105的大小应略大于合格石墨粉末的粒径大小范围，避免影响粉末飞出，筛分口105的数量和间隔不做限制。
35.其中，所述搅拌板106沿筒体101内壁呈环向分布，其长度应不影响主加热结构21的安装，并且也不应阻隔石墨粉末的位移，因此本实施例对搅拌版106长度的优选范围应为筒体101内壁与筒体101中心的连线的1/5-1/3，所述搅拌板106的形状不做限制。其中，所述加料口103的两侧处应该对称设置有两个搅拌板106，以便于安装加料盖104。
36.其中，安装口107设置在筒体101安装驱动轴102的另一侧端，并且应与筒体101的转动轴线位于同一水平线，同时，安装口107的大小应大于主加热结构21的大小，从而保证在筒体101转动时不会干扰到固定位置的主加热结构21。进一步地，为了避免安装口107处出现漏粉的现象，可以在安装口107处安装与主加热结构21转动连接的密封结构，可以为滚珠或者任何可以实现上述功能的现有结构，此处不做限制。
37.在本实施例中，所述加料盖104包括与所述加料口103适配并用于封闭所述加料口103的弧形板104a、设置在所述弧形板104a上并插入所述筒体101内的插板104b、设置在所述插板104b端部并用于与所述搅拌板106卡合的限位板104c、设置在所述弧形板104a远离所述插板104b一侧表面上的凸出块104d、以及设置在所述弧形板104a两侧的两个延长板104e。
38.其中，所述弧形板104a直接与加料口103嵌合，用于封堵加料口103；所述插板104a以及限位板104c构成一个钩状结构，用于勾住搅拌板106端部，防止加料盖104在转动作用下漏粉或者脱离；所述凸出块104d主要用作把手，便于安装或拔出加料盖；所述延长板104e用于与筒体101外壁贴合，进一步加强限位效果，提高加料盖104的安装准确性。
39.在本实施例中，如附图5所示，所述主加热结构21包括主加热管211、设置在所述主加热管211侧端并通过所述安装口107插入所述筒体101内的内加热管212、以及设置在所述内加热管212外管壁上的导热板213。所述辅助加热结构22包括设置在所述主加热管211远离所述内加热管212的管体上的出热口221、与所述出热口221连接的副加热管222、设置在所述副加热管222下端并与所述副加热管222连通的加热箱223、以及设置在所述副加热管222侧端并位于所述加热箱223上端的弹性板224。
40.其中，所述主加热管211、内加热管212以及附加热管222、加热箱223内部均具有空腔，并且空腔内部用于配备加热组件，本实施例可以选择电热丝或电热盘管，并且主加热管211、内加热管212以及附加热管222、加热箱223可以共用一套加热组件，加热组件的电源或者热源进口通过主加热管211输入。
41.其中，所述导热板213为具有快速导热功能的板体，用于增加导热面积，提高烘干的均匀性和效果，导热板213的形状和性质不做限制。
42.其中，所述加热箱223位于出料口13上端，并且在其上端设置有弹性板224；弹性板224同样具有快速导热功能，目的是为了快速接收所述加热箱223的热辐射并对掉落在其上
的粉末进行接触式的烘干，同时弹性板224还具有弹性形变能力，目的是为了在其收到粉末的撞击时产生的震动作用反作用于粉末，从而促进粉末的均匀分布，提高烘干效果。进一步地，所述弹性板224与水平面具有一定的夹角，并且其较低一端与出料口13对应，保证烘干粉末可以顺利排出。所述弹性板224的垂直投影面积大于所述加热箱223的垂直投影面积的目的是为了避免粉末掉落至加热箱223上。
43.实施例2本实施例与实施例的不同之处在于，所述筛分单元1还包括设置在所述筒体101外壁上并用于扫除所述弹性板224上端的堆积物料的扫板108。所述辅助加热结构22还包括设置在所述弹性板224远离所述副加热管222一侧上并用于与所述凸出块104d作用的凸起225。
44.在本实施例中，所述扫板108本体并未与弹性板224本体接触，以减少二者之间的磨损，在弹性板224上堆积的粉末通过扫板108转动经过其上端来对粉末进行铺平并对多余的粉末扫除，以保证烘干效果；所述凸出块104d凸出于筒体101的长度大于所述扫板108的长度，所述凸出块104d在转动经过凸起225会向下顶压凸起225，并且该作用力又会随着凸出块104d转动离开时消失，因此会导致所述弹性板224具有更加大的振幅，从而促使弹性板224以固定的时间间隔（凸出块104d转动一周的时间）将粉末弹出弹性板224外，从出料口13处排出。这样设置的优点在于既保证了辅助加热结构有效的加热时间和加热面积，又解决了粉末的出料问题，具有结构简单、成本较低的优点。
45.其中，所述弹性板104的振动最大位移处在竖向方向上低于所述扫板108的转动最低处，目的是为了避免弹性板104打到转动的扫板108导致弹性板104磨损甚至断裂。
46.本发明通过设置转动筛分、同步加热、辅助加热技术，实现将湿度较高的石墨粉末快速烘干并筛分的效果，大幅度缩短了总处理时间，提高了筛分烘干效率，提高了制热能效，实现了更高水平的节能减排。
47.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。