一种锂离子电池负极硅碳复合材料的制备设备的制作方法

本发明涉及电池制造技术领域，具体为一种锂离子电池负极硅碳复合材料的制备设备。

背景技术：

锂离子电池由于具有比能量大、安全性好、环境污染小等优点，在各种便携式电子设备、电动汽车等方面有着广泛的应用前景。近几年来，随着对高能电源需求的增长，围绕如何开发高能密度、快速大功率充放电的锂离子电池展开了大量研究，硅与碳材料相结合所制备出的复合材料经过实验表明其能够对锂离子电池电性能带来有效提升。在多数热分解法或化学气相沉积法制备硅碳复合材料的过程中，其成分、微结构和均匀性难以控制，相比之下采用球磨法可有效地控制复合材料的这些参数。

然而在实际生产加工活动中，球磨法的加工质量对散热效果有着较高的要求，球磨法的加工特点即为利用磨球的转动对料槽内的粉料进行研磨，在此加工方式下如若散热效果得不到有效保障，则容易导致粉料基于高速摩擦产生的静电荷吸附在磨球表面，对磨球与其余粉料的接触造成影响的情况出现。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种锂离子电池负极硅碳复合材料的制备设备，能够对球磨机工作过程中产生的高温进行有效散热，以保障球磨法加工出的产品质量符合生产要求。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种锂离子电池负极硅碳复合材料的制备设备，包括机体，所述机体的底部焊接有底座，且机体的顶部焊接有筒体，筒体的内壁顶部固定安装有驱动电机，且驱动电机的输出轴与驱动杆的顶端通过联轴器固定连接，机体的顶部开设有料槽，且驱动杆的底端固定安装有磨球保护机构，磨球保护机构位于料槽内，机体内设置有附着粉料刮除机构，且料槽内底部的中部嵌装有下料网，下料网的底部与安装有电磁阀的出料管顶端固定连接，且出料管的底端贯穿底座的内顶部，底座内滑动连接有集料盒，集料盒位于出料管的下方且贯穿底座的正面。

优选的，所述磨球保护机构包括磨球、泄压机构和电荷转移机构，所述磨球位于料槽内，且磨球的顶部与驱动杆的底端固定连接，磨球的球心位于料槽的轴心线上，泄压机构的数量为两个，且两个泄压机构呈左右对称状分别设置在磨球顶部的左右两侧，电荷转移机构呈等距环绕状设置在磨球内。

优选的，所述泄压机构包括集热框、膨胀气囊、单向阀、排气管头、金属珠、输气管头、抵触针头、磁环和封闭软片，所述集热框固定连接在磨球的内顶部，且磨球内顶部相对集热框的位置开设有凹口，膨胀气囊的底部与集热框的内底部粘接，且膨胀气囊的上半部延伸至凹口内，单向阀穿插在集热框的底部，且单向阀的出气端与膨胀气囊的内腔连通，排气管头穿插在膨胀气囊的顶部并与其内腔连通，金属珠呈等距环绕状嵌装在膨胀气囊的顶部，输气管头插接在凹口的内顶部并贯穿磨球的外表面，且排气管头的顶端滑动连接在输气管头内，抵触针头固定连接在排气管头内，且抵触针头的顶端延伸至输气管头内，抵触针头的轴心线与输气管头的轴心线重合，磁环固定连接在凹口的内顶部，封闭软片两个为一组设置在磨球的顶部，且两个封闭软片的相背一侧与磨球的上表面粘接，两个封闭软片的相对一侧紧密接触并搭接在输气管头的顶端。

优选的，所述电荷转移机构包括凹槽、球囊、铁珠、金属空心球、导电片和导电拉伸纤维，所述凹槽开设在磨球的内壁，且球囊的一半位于凹槽内，球囊的侧表面与磨球的内壁粘接，若干铁珠填充在凹槽与球囊之间，金属空心球嵌装在球囊相背凹槽的一侧，导电片呈排状等距环绕粘接在球囊的内表面相近凹槽的一侧，导电片相背球囊内壁的一侧固定连接有导电拉伸纤维的一端，且导电拉伸纤维的另一端与金属空心球固定连接。

优选的，所述筒体内固定安装有锥形筒，驱动杆位于锥形筒内，且锥形筒的轴心线与驱动杆的轴心线重合，锥形筒位于磨球的上方。

优选的，所述附着粉料刮除机构包括环形腔、磁球、连接绳、连接片、球轴、齿环、齿轮、小型电机和环形磁铁，所述环形腔开设在机体内，磁球四个为一组呈等距环绕状滑动连接在料槽内，且四个磁球每两个相邻磁球之间通过连接绳固定连接，连接片的数量为两个，且两个连接片分别固定连接在环形磁铁底部的左右两侧，球轴固定连接在环形腔的内底部，两个连接片分别固定连接在球轴内圈的左右两侧，齿环套装在两个连接片上，且齿环的右侧与齿轮的左侧啮合，齿轮套装在小型电机的输出轴上，且小型电机固定安装在环形腔的内底部。

本发明提供了一种锂离子电池负极硅碳复合材料的制备设备。具备以下有益效果：

(1)、该锂离子电池负极硅碳复合材料的制备设备，通过磨球保护机构的设置，能够实时对磨球在进行研磨工作过程中自身内部的压力进行监测，磨球在持续转动对粉料进行研磨的过程中产生的高温使其内部气体分子运动活跃，当磨球内部压力较高时可通过磨球保护机构及时形成磨球内腔与外部空气连通的状态，从而达到对磨球内部的降压效果，以避免磨球在高温高压状态下出现破裂损坏的情况，同时在进行降压过程中磨球保护机构可同步进行对磨球表面静电荷的转移处理，进而避免粉料由于高温摩擦产生静电荷吸附在磨球表面的情况出现，从而保障了磨球对粉料的正常研磨效果。

(2)、该锂离子电池负极硅碳复合材料的制备设备，利用附着粉料刮除机构运作，针对在磨球研磨过程中由于挤压形成局部片状附着在研磨槽内壁上的粉料进行处理，使其从研磨槽内壁上脱落得到进一步研磨处理的同时，持续疏松研磨槽内的粉料，使得粉料颗粒之间的间隙趋于增大，进而促进了磨球表面的热量释出，一定程度上达到了对磨球的降温效果，避免其持续与密度较大的粉料高速接触积攒较多热量引起自身开裂损坏的情况出现。

(3)、该锂离子电池负极硅碳复合材料的制备设备，基于磨球保护机构与附着粉料刮除机构相配合运作，能够有效降低磨球工作过程中产生的高温，同时磨球保护机构对磨球表面所带静电荷进行消除的同时，附着粉料刮除机构同步运作可在粉料与磨球之间形成连续间断式的阻隔，干扰静电荷形成的同时，可有效对粉料内所带静电荷进行转移，进而充分避免研磨工作过程中静电荷的产生，从而有效保障了磨球对粉料的充分研磨效果。

附图说明

图1为本发明结构正视图；

图2为本发明结构正剖图；

图3为本发明图2中的a处结构放大图；

图4为本发明图2中的b处结构放大图；

图5为本发明图2中的c处结构放大图。

图中：1机体、2底座、3筒体、4驱动电机、5驱动杆、6料槽、7磨球保护机构、8附着粉料刮除机构、71磨球、72泄压机构、73电荷转移机构、721集热框、722膨胀气囊、723单向阀、724排气管头、725金属珠、726输气管头、727抵触针头、728磁环、729封闭软片、731凹槽、732球囊、733铁珠、734金属空心球、735导电片、736导电拉伸纤维、81环形腔、82磁球、83连接绳、84连接片、85球轴、86齿环、87齿轮、88小型电机、89环形磁铁。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种锂离子电池负极硅碳复合材料的制备设备，包括机体1，机体1的底部焊接有底座2，且机体1的顶部焊接有筒体3，筒体3的内壁顶部固定安装有驱动电机4，且驱动电机4的输出轴与驱动杆5的顶端通过联轴器固定连接，机体1的顶部开设有料槽6，且驱动杆5的底端固定安装有磨球保护机构7，磨球保护机构7位于料槽6内，机体1内设置有附着粉料刮除机构8，且料槽6内底部的中部嵌装有下料网，下料网的底部与安装有电磁阀的出料管顶端固定连接，且出料管的底端贯穿底座2的内顶部，底座2内滑动连接有集料盒，集料盒位于出料管的下方且贯穿底座2的正面。

磨球保护机构7包括磨球71、泄压机构72和电荷转移机构73，磨球71位于料槽6内，且磨球71的顶部与驱动杆5的底端固定连接，磨球71的球心位于料槽6的轴心线上，泄压机构72的数量为两个，且两个泄压机构72呈左右对称状分别设置在磨球71顶部的左右两侧，电荷转移机构73呈等距环绕状设置在磨球71内。

泄压机构72包括集热框721、膨胀气囊722、单向阀723、排气管头724、金属珠725、输气管头726、抵触针头727、磁环728和封闭软片729，集热框721固定连接在磨球71的内顶部，且磨球71内顶部相对集热框721的位置开设有凹口，膨胀气囊722的底部与集热框721的内底部粘接，且膨胀气囊722的上半部延伸至凹口内，单向阀723穿插在集热框721的底部，且单向阀723的出气端与膨胀气囊722的内腔连通，排气管头724穿插在膨胀气囊722的顶部并与其内腔连通，金属珠725呈等距环绕状嵌装在膨胀气囊722的顶部，输气管头726插接在凹口的内顶部并贯穿磨球71的外表面，且排气管头724的顶端滑动连接在输气管头726内，抵触针头727固定连接在排气管头724内，且抵触针头727的顶端延伸至输气管头726内，抵触针头727的轴心线与输气管头726的轴心线重合，磁环728固定连接在凹口的内顶部，封闭软片729两个为一组设置在磨球71的顶部，且两个封闭软片729的相背一侧与磨球71的上表面粘接，两个封闭软片729的相对一侧紧密接触并搭接在输气管头726的顶端。

电荷转移机构73包括凹槽731、球囊732、铁珠733、金属空心球734、导电片735和导电拉伸纤维736，凹槽731开设在磨球71的内壁，且球囊732的一半位于凹槽732内，球囊732的侧表面与磨球71的内壁粘接，若干铁珠733填充在凹槽731与球囊732之间，金属空心球734嵌装在球囊732相背凹槽732的一侧，导电片735呈排状等距环绕粘接在球囊732的内表面相近凹槽731的一侧，导电片735相背球囊732内壁的一侧固定连接有导电拉伸纤维736的一端，且导电拉伸纤维736的另一端与金属空心球734固定连接，筒体3内固定安装有锥形筒，驱动杆5位于锥形筒内，且锥形筒的轴心线与驱动杆5的轴心线重合，锥形筒位于磨球71的上方。

附着粉料刮除机构8包括环形腔81、磁球82、连接绳83、连接片84、球轴85、齿环86、齿轮87、小型电机88和环形磁铁89，环形腔81开设在机体1内，磁球82四个为一组呈等距环绕状滑动连接在料槽6内，且四个磁球82每两个相邻磁球82之间通过连接绳83固定连接，连接片84的数量为两个，且两个连接片84分别固定连接在环形磁铁89底部的左右两侧，球轴85固定连接在环形腔81的内底部，两个连接片84分别固定连接在球轴85内圈的左右两侧，齿环86套装在两个连接片84上，且齿环86的右侧与齿轮87的左侧啮合，齿轮87套装在小型电机88的输出轴上，且小型电机88固定安装在环形腔81的内底部。

使用时，粉料经由筒体3进入料槽6内，通过驱动电机4运作带动驱动杆5转动并使磨球71在料槽6内转动，对粉料进行研磨，当磨球71温度过高时，磨球71内部气体分子运动活跃，气体经由单向阀723进入膨胀气囊722内，同时膨胀气囊722收到温度影响持续朝向凹口内膨胀，排气管头724沿输气管头726滑动，抵触针头727在排气管头724带动下推开封闭软片729，膨胀气囊722内的气体快速喷出，同时通过磁环728和金属珠725之间的磁吸力延缓膨胀气囊722喷出气流后的复位速度，从而通过膨胀气囊722将磨球71内的高温空气排出，以达到对磨球71的降温效果，磨球71内温度升高时，球囊732受热膨胀，从而将铁珠733推向凹槽731内顶部，使得磨球71外表面带有的静电荷转移至铁珠723，并通过导电片735进一步将静电荷经由导电拉伸纤维736排向金属空心球734，泄压机构72将磨球71内气体排出时气流附带静电荷排出，小型电机88运作带动齿轮87与齿环86转动，齿环86转动时联动连接片84与环形磁铁89转动，从而通过磁吸力带动磁球82和连接绳83在料槽6内转动，对料槽6内壁上附着的粉料进行刮除，研磨好的粉料经由下料网和出料管排入集料盒内，工作人员可拉动集料盒将其从底座2内取出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。