一种电池浆料匀浆系统及其工艺流程的制作方法

文档序号:19274969发布日期:2019-11-29 21:58阅读:747来源:国知局
一种电池浆料匀浆系统及其工艺流程的制作方法

本发明涉及电池浆料生产设备技术领域,特别是涉及一种电池浆料匀浆系统及其工艺流程。



背景技术:

目前,随着新能源技术的推广应用,使得锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,邮电通讯的不间断电源,特别是应用于电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等各种领域。开发大容量的锂电池作为汽车动力的应用,将使锂电池成为汽车的主要动力电源之一。因此,锂电池的质量和生产制造技术要求是满足汽车不同运行工况和安全行驶的最基本的条件。

然而,锂电池浆料的质量和制造工艺,却是保证锂电池质量的基础,而在电池浆料的制造过程中,对已配制待加工的电池浆料进行搅拌则是尤为重要的一步工序,随着锂电池应用领域的日益广泛,对电池浆料制作工艺的要求也变得越来越高,为了满足对质量的需求,各种不同的生产设备及其生产工艺随着不断改变而不断优化,但是在电池浆料的制作工艺中,对浆料的搅拌仍是不可或缺的关键步骤,并且搅拌的重要性不言而喻,因此很多厂家也在不断寻找新的搅拌设备及搅拌方法,如

中国发明专利(公布号:cn103285765a),公开了一种双行星混合机,该双行星混合机包括料缸容器、动力混合结构和高速分散结构,动力混合结构设置混合主轴、分散主轴和测温杆轴,动力混合结构还设置搅拌电机、分散电机、搅拌机构和行星机构,行星机构联接在混合主轴上,高速分散结构设置分散杆轴和乳化杆轴,分散杆轴和乳化杆轴联接分散主轴,并由分散主轴提供动力及控制,料缸容器设置用于冷却的盘管和导流板。该双行星混合机适用于制备以丙酮类物质为溶剂的磷酸铁锂蓄电池,有效抵抗丙酮类物质的腐蚀性。上述专利公开的技术方案提供的搅拌设备高效稳定,实现循环水减少浪费,同时能够避免丙酮类溶剂在高温下发生异常,有效抵抗丙酮类溶剂的腐蚀性。但是,上述技术方案提供的搅拌设备不利于电池浆料匀浆系统的连续自动化运行,且存在着如下问题:

1、清洁的问题,对搅拌机构和料缸容器需要定期清洁,才能保证搅拌的一致性,必须经常清洁才能避免形成死料或者浆料挂壁及残留等影响出料粘度、细度一致性的问题,但是由于设备体积庞大,时常清洗不仅费时费力,同时也影响生产效率。

2、密封的问题,由于上述技术方案的设备在填料后,以及搅拌后,并没有保持对浆料的密封,极易出现操作人员误操作将金属工具等混入浆料中,而导致摩擦形成金属粒子,导致设备出现损耗或者浆料出现不良品的风险。

3、飞溅和死角的问题,由于上述技术方案的设备在浆料搅拌时,搅拌机构需要伸入到浆料中,因此,搅拌机构的直径需要小于料缸容器很多,才能方便进出料缸,这就造成了在搅拌过程中必然会出现搅拌机构与料缸内壁的间隙过大,导致靠近料缸内壁面侧形成死料,以及粉体混合不到的情况,而影响浆料的细度,另外,由于料缸上端开口设置,在搅拌过程中也会出现浆料飞溅的缺陷,同时还会增加搅拌后的浆料吸水变性的风险。

4、故障率高的问题,由于搅拌机构在料缸上方,因此,会出现浆料飞溅至搅拌机构内部,导致搅拌机构损坏的故障率偏高。

5、作业不连续,由于上述技术方案的设备结构的限制,因此很难实现连续作业,以及控制作业时间的间隔作业,因此此种设备在很多生产线上存在着难以兼容的缺陷;

另外,由于现有技术结构的限制,在长时间工作中会出现料缸下降的情况,进而影响搅拌效果。

现有技术中也经常使用一种双螺杆搅拌机,但是这种设备也存在着一些问题,如下,

1、浆料的均一性太差:由于混合时间严重不足,活性物质不能完全被液态浸润、解聚,浆料的一致性差;

2、导电剂团聚严重:由于混合时间短的问题,活性物质不能被导电剂类材料包覆,造成导电剂团聚,导致电池的循环次数及能量密度不够高。

即使后续工艺采用高速分散机,也很难得到分散良好的浆料,甚至会导致“再次团聚”的现象;

3、不能间歇式生产、浪费严重:双螺杆连续只能连续运转生产,每停机、开机一次,会造成前后端因调节运转产生很多浆料的浪费,并且上次滞留在螺杆里的浆料也只能报废;

4、不易清洗:如果更换材料体系,就要彻底清洗螺杆内腔。由于要把整个螺杆机身拆解,一般需要两天以上的时间,浪费生产时间;

5、极片电阻偏大,由于活性物质包覆性差,导电剂以及粘结剂混合不均匀。

因此,针对现有技术中的存在问题,亟需提供一种工艺操作简单、浆料无飞溅和死角、浆料均一性好、可连续或者间歇运行,成本低、能耗小的电池浆料匀浆技术显得尤为重要。



技术实现要素:

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种工艺操作简单、浆料无飞溅和死角、浆料均一性好、可连续或者间歇运行,成本低、能耗小的电池浆料匀浆系统。

本发明的另一目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种工艺操作简单、浆料无飞溅和死角、浆料均一性好、可连续或者间歇运行,成本低、能耗小的电池浆料匀浆系统的工艺流程。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

提供一种电池浆料匀浆系统,包括有结构架,所述结构架设置至少一个储存罐,其特征在于:所述结构架位于所述储存罐下方对应设置有与储存罐数量一致的混炼罐,所述结构架位于所述混炼罐下方对应设置有与混炼罐数量一致的分散罐;

所述储存罐底部设置的储存罐出料口与所述混炼罐上部设置的粉体进料口连通,所述混炼罐下部设置的混炼出料口与所述分散罐上部设置的浆料加入口连通;

所述混炼罐内水平设置有与混炼罐罐体同轴的混炼搅拌轴,所述混炼搅拌轴设置有螺条式混炼搅拌桨叶,所述混炼罐一侧设置有驱动混炼搅拌轴转动的第一减速电机;

所述分散罐内部水平设置有与分散罐罐体同轴的分散搅拌轴,所述分散搅拌轴设置有螺条式分散搅拌桨叶,所述分散罐一侧设置有驱动分散搅拌轴转动的第二减速电机,所述分散罐内设置有至少两个分散部,所述分散部的轴向与所述螺条式分散搅拌桨叶的轴向垂直。

优选的,所述结构架并排设置有两个储存罐、两个混炼罐和两个分散罐,形成并联的两列匀浆系统,两列匀浆系统交叉或者同步运行,以实现连续式或者间接式浆料生产。

优选的,螺条式混炼搅拌桨叶包括混炼外旋桨叶和混炼内旋桨叶,所述混炼外旋桨叶以搅拌浆料向罐体中部移动的方式设在混炼搅拌轴上,所述混炼内旋桨叶以搅拌浆料向罐体两侧移动的方式设在混炼搅拌轴上;

所述螺条式分散搅拌桨叶包括分散外旋桨和分散内旋桨,所述分散外旋桨以搅拌浆料向罐体中部移动的方式设在分散搅拌轴上,所述分散内旋桨以搅拌浆料向罐体两侧移动的方式设在分散搅拌轴上。

优选的,所述混炼外旋桨叶包括近端侧混炼桨叶和远端侧混炼桨叶,所述近端侧混炼桨叶设在靠近第一减速电机方向的混炼搅拌轴上,所述远端侧混炼桨叶设在远离第一减速电机方向的混炼搅拌轴上,所述近端侧混炼桨叶与远端侧混炼桨叶的结构一致,且旋向相反;

所述混炼内旋桨叶包括近端混炼桨叶和远端混炼桨叶,所述近端混炼桨叶设在靠近第一减速电机方向的混炼搅拌轴上,所述远端混炼桨叶设在远离第一减速电机方向的混炼搅拌轴上,所述近端混炼桨叶与远端混炼桨叶的结构一致,且旋向相反;

所述分散外旋桨和分散内旋桨分别与混炼外旋桨叶和混炼内旋桨叶的结构一致。

优选的,所述混炼外旋桨叶和分散外旋桨的径向距离分别大于混炼内旋桨叶和分散内旋桨的径向距离。

优选的,所述混炼外旋桨叶和分散外旋桨的外部边缘上任一点分别与混炼罐和分散罐的内壁的间隙为1~10mm。

优选的,所述浆料加入口周围的分散罐上端设有两个分散部,所述分散部包括分散电机、分散电机座、分散轴和分散盘,所述分散电机座下端与分散罐固定连接,所述分散电机座的上端设有分散电机,所述分散电机的输出端连接分散轴,所述分散轴穿过所述分散电机座伸入分散罐内部,所述分散轴下端设有分散盘,所述分散轴与所述分散电机座密封连接,所述分散盘在分散电机的驱动下在分散罐内部转动。

优选的,两个所述分散轴伸入分散罐内部后分别位于所述分散搅拌轴的两侧,两个所述分散盘均位于所述分散搅拌轴下方的分散罐内部。

优选的,所述混炼罐和分散罐的内壁均涂覆有特氟龙,所述螺条式混炼搅拌桨叶和螺条式分散搅拌桨叶的表面均涂覆也有特氟龙。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

提供电池浆料匀浆系统的工艺流程,如以上电池浆料匀浆系统的工艺流程包括以下步骤:

步骤一、干粉搅拌,将储存罐中的粉体投入混炼罐,混炼搅拌轴在粉体进入混炼罐时同步转动,将多种粉体混合均匀,并在此状态下持续搅拌;

步骤二、高粘度搅拌,加入部分胶体到混炼罐,混炼搅拌轴在胶体加入混炼罐时同步转动,将混炼罐内的粉体、胶体搅拌至高粘度泥状,并在此状态下持续搅拌;

步骤三、稀释搅拌,加入剩余胶体到混炼罐,混炼搅拌轴在胶体加入混炼罐时同步转动,将混炼罐内的高粘度浆料搅拌至稀释状,并在此状态下持续搅拌;

步骤四、浆料转移,对分散罐抽真空,混炼罐加正压,将浆料从混炼罐快速输送至分散罐,浆料输送完后,加入液体到混炼罐冲洗,冲洗后的液体进入分散罐中;

步骤五、分散搅拌,分散罐通过分散搅拌轴的转动对浆料进行分散搅拌,直至浆料符合要求时停止,并进入下一道工序。

本发明的有益效果:

上述电池浆料匀浆系统具有以下有益效果:

1、浆料的生产、操作更加简单:

由于改变了混合形式,设备出厂前,已经把生产工艺镶嵌到了生产程序中,用户只需要根据产能输入各种物料的配方比例即可投入生产,完全避免了因设备大小、产品体系的不同,从而要对生产设备进行比如转速、温度、时间等的重新调整之需。

2、新型浆料混合设备没有飞溅和死角:

所有物料在混合罐体内为全接触式、封闭型混合,再也不用担心有粉体混合不到、浆料飞溅及搅拌桨与罐体之间有死角形成死料,也省去了刮桨的麻烦和接触外界空气的担忧,特别符合当下电池浆料生产厂家采用高镍材料为原料的浆料生产。

3、浆料的一致性进一步得到保证:

由于罐体内的高速及搅拌由减速机直连传动,其转速绝对无误差,从而保证了做出浆料一致性的可能。

4、连续及间歇式生产均可:

本系统即可作为连续式,也可用于间歇式浆料生产,并且出料干净。

5、浆料不结块:

本技术方案提供的设备在搅拌前后均呈密封状态,罐体不漏气,使得浆料品质得到保证,不产生结块现象。

6、本系统综合投资成本、能耗均低:

本系统所产出的浆料是同等产量下,搅拌机等其他设备能耗的10%左右。

7、安装、调试简单,周期短:

本系统均为模块化设计结构,总装方便、效率高。

因此,本发明与现有技术相比具有工艺操作简单、浆料无飞溅和死角、浆料均一性好、可连续或者间歇运行,成本低、能耗小的优点。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的一种电池浆料匀浆系统实施例的结构示意图。

图2是本发明的一种电池浆料匀浆系统实施例的混炼罐内部结构示意图。

图3是本发明的一种电池浆料匀浆系统实施例的分散罐内部结构示意图。

图4是本发明的一种电池浆料匀浆系统实施例的混炼罐浆料搅拌方向示意图。

图5是本发明的一种电池浆料匀浆系统实施例的分散罐浆料搅拌方向示意图。

图6是本发明的一种电池浆料匀浆系统实施例的螺条式混炼搅拌桨叶的结构示意图。

图7是本发明的一种电池浆料匀浆系统实施例的分散电机座内部结构示意图。

图8是本发明的一种电池浆料匀浆系统实施例的分散盘结构示意图。

图9是本发明的一种电池浆料匀浆系统实施例的浆料经搅拌后的极片图。

图10是现有技术中的一种传统搅拌机的浆料经搅拌后的极片图。

图11是现有技术中的一种双螺杆搅拌机的浆料经搅拌后的极片图。

图12是现有技术中的一种双螺杆搅拌机的浆料经搅拌后的极片图。

图13是具有本发明的一种电池浆料匀浆系统的生产线的示意图。

在图1至图8中包括有:

1——储存罐,

11——储存罐出料口;

2——混炼罐,

21——粉体进料口,

22——混炼出料口,

23——混炼搅拌轴,

24——螺条式混炼搅拌桨叶,

241——混炼外旋桨叶,

2411——近端侧混炼桨叶,

2412——远端侧混炼桨叶,

242——混炼内旋桨叶,

2421——近端混炼桨叶,

2422——远端混炼桨叶,

25——第一减速机;

3——分散罐,

31——浆料加入口,

32——出料口,

33——分散搅拌轴,

34——螺条式分散搅拌桨叶,

35——第二减速电机;

4——分散部,

41——分散电机,

42——分散电机座,

43——分散轴,

44——分散盘,

45——机械密封座,

46——轴承,

47——机械密封件,

48——骨架油封,

49——上部轴承,

491——上端轴承座;

5——粉体投料系统;

6——粉体称量系统;

7——电池浆料匀浆系统;

8——浆料储存系统;

9——胶液计量输送系统;

10——浆料输送清管球系统。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述:

实施例1

如图1至8所示,本实施例提供了一种电池浆料匀浆系统,包括结构架,所述结构架上并列设置两个储存罐1,每个储存罐1下方与其位置纵向对应处连接一个混炼罐2,每个混炼罐2下方与其位置对应处连接一个分散罐3。

所述储存罐1底部设有储存罐出料口11,所述混炼罐2上端设有粉体进料口21,所述储存罐出料口11与所述粉体进料口21密封连通,所述混炼罐2下端的中部设有混炼出料口22,所述分散罐3上端中部设有浆料加入口31,所述混炼出料口22与所述浆料加入口31密封连通;所述分散罐3底部设有出料口32;

所述混炼罐2以对其内部的浆料进行密封搅拌的方式横置在结构架上,所述分散罐3以对其内部的浆料进行密封打散搅拌的方横置在结构架上;

所述混炼罐2内部水平设置有与混炼罐2罐体同轴的混炼搅拌轴23,所述混炼搅拌轴23上设有螺条式混炼搅拌桨叶24,所述混炼罐2一侧设有驱动混炼搅拌轴转动的第一减速电机25;

所述分散罐3内部水平设置有与分散罐3罐体同轴的分散搅拌轴33,所述分散搅拌轴33上设有螺条式分散搅拌桨叶34,所述分散罐3一侧设有驱动分散搅拌轴33转动的第二减速电机35,所述分散罐3内以打散浆料的方式设有两个分散部36,所述分散部36的轴向与所述螺条式分散搅拌桨叶34的轴向垂直。

所述混炼罐上端还设有液体加注口、胶液加注口、真空组件和呼吸口;混炼罐侧面设有观察口、温度传感器和低液位传感器。

所述分散罐上端还设有加氦气口、加液体口和真空组件;分散罐侧面设有检查口、温度传感器、取样阀和低液位传感器。

具体的,所述结构架上并列设置两个储存罐,每个储存罐下方与其位置纵向对应处连接一个混炼罐,每个混炼罐下方与其位置对应处连接一个分散罐。

上述结构保证了电池浆料匀浆系统可以通过对俩套系统的控制,实现浆料搅拌的交替连续生产作业,以及单独或同步运行的间歇式浆料生产作业,在浆料自动化生产线中,能完成多种作业要求,极大的提高了本申请的电池浆料匀浆系统的适用性。

实施例2

本发明的一种电池浆料匀浆系统的实施方式之一,如图1至8所示,本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同,在本实施例中未作解释的特征,采用实施例1中的解释,在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于:螺条式混炼搅拌桨叶24包括混炼外旋桨叶241和混炼内旋桨叶242,

具体的,所述混炼外旋桨叶241以搅拌浆料向罐体中部移动的方式设在混炼搅拌轴上,所述混炼内旋桨叶以搅拌浆料向罐体两侧移动的方式设在混炼搅拌轴上;

具体的,上述结构保证了在混炼罐和分散罐内能对浆料进行全方位无死角的搅拌,避免了因搅拌不充分产生死料的缺陷,同时,混炼外旋桨叶和混炼内旋桨叶以及分散外旋桨和分散内旋桨相互交错的搅拌浆料,能实现最大化搅拌均匀的效果,以更快的速度达到对浆料搅拌的要求。

上述搅拌方向为第一减速电机25逆时针转动时,带动混炼外旋桨叶241和混炼内旋桨叶242的转动,从而产生的浆料搅拌方向。

如果第一减速电机25顺时针转动,则产生与上述搅拌方向相反的效果。

所述螺条式分散搅拌桨叶34包括分散外旋桨341和分散内旋桨342,所述分散外旋桨341以搅拌浆料向罐体中部移动的方式设在分散搅拌轴33上,所述分散内旋桨342以搅拌浆料向罐体两侧移动的方式设在分散搅拌轴上。

上述搅拌方向为第二减速电机35逆时针转动时,带动分散外旋桨341和分散内旋桨342的转动,从而产生的浆料搅拌方向。

如果第二减速电机35顺时针转动,则产生与上述搅拌方向相反的效果。

所述混炼外旋桨叶241包括近端侧混炼桨叶2411和远端侧混炼桨叶2412,所述近端侧混炼桨叶2411设在靠近第一减速电机25方向的混炼搅拌轴23上,所述远端侧混炼桨叶2412设在远离第一减速电机25方向的混炼搅拌轴23上,所述近端侧混炼桨叶2411与远端侧混炼桨叶2412的结构一致,且旋向相反;

所述混炼内旋桨叶242包括近端混炼桨叶2421和远端混炼桨叶2422,所述近端混炼桨叶2421设在靠近第一减速电机25方向的混炼搅拌轴23上,所述远端混炼桨叶2421设在远离第一减速电机25方向的混炼搅拌轴23上,所述近端混炼桨叶2421与远端混炼桨叶2422的结构一致,且旋向相反;

所述近端侧混炼桨叶2411沿远离第一减速电机25的方向上呈顺时针方向螺旋状,所述远端侧混炼桨叶2412沿远离第一减速电机25的方向上呈逆时针方向螺旋状;

所述近端混炼桨叶2421沿远离第一减速电机25的方向上为逆时针方向螺旋状,所述远端混炼桨叶2422沿远离第一减速电机25的方向上为顺时针方向螺旋状;

所述近端侧混炼桨叶2411包括四个旋向一致,且相互间间隔设置的近端侧桨片,所述远端侧混炼桨叶2412包括四个旋向一致,且相互间间隔设置的远端侧桨片,所述近端侧桨片呈顺时针方向螺旋状,所述远端侧桨片呈逆时针方向螺旋状。

所述近端混炼桨叶2421包括两个旋向一致,且呈交叉螺旋状的近端桨片,所述远端混炼桨叶2422包括两个旋向一致,且相互间呈交叉螺旋状的远端桨片,所述近端桨片呈逆时针方向螺旋状,所述远端桨片呈顺时针方向螺旋状。

所述分散外旋桨341和分散内旋桨342与混炼外旋桨叶241和混炼内旋桨叶242的结构一致。

具体的,上述结构保证了,所述近端侧混炼桨叶沿远离第一减速电机的方向上呈顺时针方向螺旋状,所述远端侧混炼桨叶沿远离第一减速电机的方向上呈逆时针方向螺旋状;

所述近端混炼桨叶沿远离第一减速电机的方向上为逆时针方向螺旋状,所述远端混炼桨叶沿远离第一减速电机的方向上为顺时针方向螺旋状;

保证了罐体内部浆料搅拌的均匀,已达到对浆料的细度、粘度的要求。

所述混炼外旋桨叶241和分散外旋桨341的径向距离分别大于混炼内旋桨叶242和分散内旋桨342的径向距离。

具体的,上述结构保证了混炼搅拌轴的结构稳定性,同时便于对浆料搅拌时混合效果的提升,另一方面能满足对浆料搅拌充分的要求。

所述混炼外旋桨叶241和分散外旋桨341的外部边缘上任一点分别与混炼罐2和分散罐3的内壁的间隙为2mm。

具体的,上述结构保证了在外旋桨的转动下,能使罐体内的浆料完全处于搅拌过程中,避免了因外旋桨直径过小导致与罐体内壁间隙太大而形成死料区或搅拌不到位的情况的出现。

如图4所示,为第一减速电机25逆时针旋转时,螺条式混炼搅拌桨叶24带动浆料搅拌移动方向的示意图。

如图5所示,为第二减速电机35逆时针旋转时,螺条式分散搅拌桨叶34带动浆料搅拌移动方向的示意图。

实施例3

本发明的一种电池浆料匀浆系统的实施方式之一,如图1至8所示,本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同,在本实施例中未作解释的特征,采用实施例1中的解释,在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于:所述浆料加入口31周围的分散罐3上端设有两个分散部4;

所述分散部4包括分散电机41、分散电机座42、分散轴43和分散盘44,所述分散电机座42下端与分散罐3固定连接,所述分散电机座42的上端设有分散电机41,所述分散电机41的输出端连接分散轴43,所述分散轴43穿过所述分散电机座42伸入分散罐3内部,所述分散轴43下端设有分散盘44,所述分散轴43与所述分散电机座42密封连接,所述分散盘44在分散电机41的驱动下在分散罐3内部转动。

两个所述分散轴43伸入分散罐3内部后分别位于所述分散搅拌轴33的两侧,两个所述分散盘44均位于所述分散搅拌轴33下方的分散罐3内部。

所述分散轴43与所述分散电机座42密封连接的具体结构为,所述分散电机座42与罐体连接处的内壁上设有机械密封座45,所述机械密封座45中部设有转轴孔,所述转轴孔上设有轴承46,所述分散轴43穿过所述轴承46,在转轴孔上转动。

所述机械密封座45上方的分散轴43上套设有机械密封件47,所述机械密封件47与机械密封座45连接。

所述机械密封座45下方的分散轴43上套设有骨架油封48。

与所述分散电机41连接处的分散轴43上套设有上部轴承49,所述分散电机座42与分散电机41的连接处设有固定上部轴承49位置的上端轴承座50,所述上部轴承49与所述轴承46的中心点的竖直连线与所述分散轴43的轴线重合。

所述分散盘44以其周围的浆料围绕分散盘44上下循环流动的方式设在所述分散轴43的下端面上。

所述分散盘44的周向边缘上设有多个上部分散爪片441,所述上部分散爪片441形成为向远离所述分散盘44方向延伸且同时朝向分散盘44上方弯曲的结构;

多个所述上部分散爪片441之间间隔设有下部分散爪片442,所述下部分散爪片442形成为向远离分散盘44方向延伸且同时朝向分散盘44下方弯曲的结构。

具体的,在罐体内加入了分散部,使得搅拌浆料的同时可以通过分散部对浆料进行打散,能满足对电池浆料搅拌效果的要求,以及改变了分散罐对浆料的搅拌环境,极大的提升了搅拌效率。

具体的,上述结构分散轴的位置,保证了对搅拌轴两侧的浆料(也就是罐体内部的整体浆料)进行充分的打散,避免两个分散轴在搅拌轴的同侧时,会产生打散不均匀(仅对一侧浆料进行循环打散),浆料达不到使用要求的缺陷,

另外,浆料在进入罐体后,在搅拌轴的带动下会在罐体中翻转搅拌,因此浆料会集中在罐体内的下方,因此将分散盘设在搅拌轴下方的罐体内,使分散盘能有效的对搅拌过程中的全部浆料进行打散,此位置的分散盘为优选位置,能产生较好的打散效果,但其他高度位置的分散盘也是可行的。

实施例4

本发明的一种电池浆料匀浆系统的实施方式之一,如图1至8所示,本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同,在本实施例中未作解释的特征,采用实施例1中的解释,在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于:所述混炼罐和分散罐的内壁均涂覆有特氟龙层,所述螺条式混炼搅拌桨叶和螺条式分散搅拌桨叶的表面均涂覆也有特氟龙层,所述分散盘也涂覆有特氟龙层。

具体的,上述结构避免了浆料挂壁和残留的缺陷。

实施例5

本发明的一种电池浆料匀浆系统的工艺流程的实施方式,该电池浆料匀浆系统的工艺流程包括以下步骤:

步骤一、干粉搅拌,将储存罐中的粉体投入混炼罐,混炼搅拌轴在粉体进入混炼罐时同步转动,将多种粉体混合均匀,并在此状态下持续搅拌;

步骤二、高粘度搅拌,加入部分胶体到混炼罐,混炼搅拌轴在胶体加入混炼罐时同步转动,将混炼罐内的粉体、胶体搅拌至高粘度泥状,并在此状态下持续搅拌;

步骤三、稀释搅拌,加入剩余胶体到混炼罐,混炼搅拌轴在胶体加入混炼罐时同步转动,将混炼罐内的高粘度浆料搅拌至稀释状,并在此状态下持续搅拌;

步骤四、浆料转移,对分散罐抽真空,混炼罐加正压,将浆料从混炼罐快速输送至分散罐,浆料输送完后,加入液体到混炼罐冲洗,冲洗后的液体进入分散罐中;

步骤五、分散搅拌,分散罐通过分散搅拌轴的转动对浆料进行分散搅拌,直至浆料符合要求时停止,并进入下一道工序。

具体的,上述步骤可以实现以下效果:

1、活性物质的初级碳包覆:

干粉的预搅拌,解决粉料的均匀预混、活性物质的初级碳包覆。采用卧式装置,特殊的搅拌桨形式,即使粉体与粉体配比比例特别大,也可以实现在10min之内完全混合;

2、混炼:

以上步骤的工作工艺本,使得预混后的干粉在适量的胶液比例下成为泥状揉搓的工况;

3、解聚侵润:

目的在于把团聚的颗粒拆解开,颗粒表面改性,即:活性物的界面改质。活性物质在烧结后,一般都很难浸润,而且表面有很多不规则含有气体的微孔,改性的目的就是让颗粒充分浸润,排除气体,改善表面张力;

4、包覆

导电剂等辅料与活性物质的均匀、牢固的包覆;

5、科学的线速度与粘合工艺:

上述设备在运行时不会破坏颗粒的物理结构;

如图9所示,为本申请的匀料系统搅拌后的浆料极片,其中浆料外观光亮润泽,流动性良好,固含量、细度、粘度均优于现有技术中的设备搅拌后的浆料,由此证明本实施例提供的匀浆系统能在短时间内连续制成一致性良好的浆料,而且操作简单,劳动强度低,投料清洁,省去了清洗罐体和刮桨的麻烦,避免了潮湿空气影响浆料质量的问题,而且设备占地面积小,处理量大,操作人员少,是大批量高质量制浆的优良设备。

如图10所示,为传统搅拌机做出的浆料的极片,由于传统搅拌机存在着以下缺陷:

1、配方比例易失调、浆料吸水变性:

传统的搅拌机为上下桶体升降、闭合式混合形式,搅拌桨等传动结构从上桶体深入到下桶体带动物料搅拌。这样,在搅拌时浆料容易飞溅到上桶体及传动部件上,粉体及浆料成为死料,并且在桶体下降后浆料与空气接触,导致吸水后浆料变性;

2、浆料的一致性很难得到保证:

由于传统的搅拌机由皮带及链条传动,随着皮带及链条的拉伸,导致转速不能恒定,加上浆料的飞溅,导致做出来的浆料在固含量、粘度等各项配比失调,浆料批次的一致性严重失控;

3、浆料的细度很难控制:

由于传统搅拌机的搅拌桨与桶壁、桶底有很大间隙,容易产生死料及混合不匀。另外,飞溅到搅拌桶上部的浆料根本混合不到。因此,浆料的细度一般都是来料颗粒的两倍数值以上;

4、故障率偏高:

由于复杂的传动部件在浆料搅拌桶上方,搅拌浆料时,浆料飞溅易进入轴承,清洗时液体也会进入轴承,导致损坏故障率高。另外,许多厂生产的搅拌机,还有油脂漏到浆料里的危害;

5、不能连续制浆及清洗不方便:

传统搅拌机只能一罐一罐地制浆,并且清洗一次要八个小时以上;

由于设备结构等诸多因素的影响,一般人用传统搅拌机做不出好的浆料来;

因此,从极片的对比来看,本申请的匀料系统对比传统搅拌设备作出的浆料效果更好。

如图11和12所示,为双螺杆挤出机作出的浆料的极片,由于双螺杆挤出机存在着以下缺陷:

1、浆料的均一性太差:

由于混合时间严重不足,活性物质不能完全被液态浸润、解聚,浆料的一致性差,特别是现在大家为了提高电池的导电性而添加的科琴黑物料;

2、导电剂团聚严重:

由于混合时间短的问题,活性物质不能被导电剂类材料包覆,造成导电剂团聚,导致电池的循环次数及能量密度不够高。

即使后续工艺采用高速分散机,也很难得到分散良好的浆料,甚至会导致“再次团聚”的现象;

3、不能间歇式生产、浪费严重:

双螺杆连续只能连续运转生产,每停机、开机一次,会造成前后端因调节运转产生很多浆料的浪费,并且上次滞留在螺杆里的浆料也只能报废;

6、不易清洗:

如果更换材料体系,就要彻底清洗螺杆内腔。由于要把整个螺杆机身拆解,一般需要两天以上的时间;

如图12所示,极片表面有导电剂团聚(图中圆圈处),而这种团聚形成的鼓包里面是没有被浸润的导电剂粉体。

因此,从极片的对比来看,本申请的匀料系统对比传统搅拌设备作出的浆料效果更好。

实施例6

具有本发明的一种电池浆料匀浆系统的生产线的实施方式:包括图13所示的粉体投料系统5、粉体称量系统6、电池浆料匀浆系统7、浆料储存系统8、浆料输送清管球系统10和胶液计量输送系统9;

具体实施方式如下,将粉体投入所述粉体投料系统5,粉体经过粉体称量系统6进行称量后,进入电池浆料匀浆系统7,此时胶液计量输送系统9对电池浆料匀浆系统7进行胶液加注,经过电池浆料匀浆系统7搅拌后,进入浆料储存系统8,最后进入浆料输送清管球系统9。

根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

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