專利名稱：一種高效電池漿料均質(zhì)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效電池漿料均質(zhì)的系統(tǒng)，特別是涉及到電池漿料間隙可 調(diào)、多個(gè)不同精度的全封閉均質(zhì)腔串聯(lián)的高速循環(huán)均質(zhì)并結(jié)合超聲波聚焦空化系統(tǒng)，可極 大地改善電池漿料的混合均勻性，改善電池成品質(zhì)量。
背景技術(shù)：
我國(guó)已成為鋰離子電池生產(chǎn)大國(guó)，電池生產(chǎn)廠總數(shù)達(dá)到數(shù)百多家，總產(chǎn)量達(dá)到數(shù) 十億安時(shí)以上。但我國(guó)鋰離子電池生產(chǎn)技術(shù)一直沒(méi)有核心技術(shù)，這主要是由于國(guó)內(nèi)在機(jī)電 控制方面的實(shí)力較日本及韓國(guó)還有差距，同時(shí)一些廠家初期投入不足，所采用的工藝大多 是初級(jí)手工生產(chǎn)方式，質(zhì)量控制難度大。正是這個(gè)原因，我國(guó)鋰離子電池只能占有國(guó)際鋰 離子電池低端市場(chǎng)。而鋰離子電池質(zhì)量控制的關(guān)鍵步驟是電極片的制作，其中電極漿料的 制作是關(guān)鍵，根據(jù)我國(guó)目前電池生產(chǎn)廠家的總數(shù)和近幾年可能新上鋰離子電池廠家數(shù)量分 析，鋰離子電池用電極漿料制備機(jī)械，將會(huì)有很大的市場(chǎng)前景。一般中型電池企業(yè)所需的制 漿設(shè)備大約在4臺(tái)左右，因此每年有數(shù)百臺(tái)設(shè)備的需求量，特別是在近幾年中，動(dòng)力鋰離子 電池市場(chǎng)迅猛增加，對(duì)該設(shè)備的需求將更多。目前傳統(tǒng)的電池漿料的生產(chǎn)設(shè)備是間歇式的行星攪拌器混合裝置，具有其相對(duì)的 缺陷性，表現(xiàn)在1、批次分散工藝，混合分散時(shí)間長(zhǎng)，能量消耗大；2、混合效率低，剪切力弱，能量輸入不均勻，所得漿料粒徑分布寬，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn) 定；3、分散效率低，漿料中的微小粉末與液相混合極易發(fā)生團(tuán)聚，造成產(chǎn)品性能不一 致；4、物料添加采用人工方式，污染大，清洗不方便，和空氣接觸時(shí)間長(zhǎng)。
實(shí)用新型內(nèi)容由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種高效電池漿料均質(zhì)系統(tǒng)，能 有效地解決電池漿料在制備過(guò)程中所發(fā)生的分散、均質(zhì)時(shí)間長(zhǎng)，物料團(tuán)聚，均質(zhì)性不好的狀 況，同時(shí)，大幅度減少電池漿料的混合攪拌時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種高效電池漿料均質(zhì)的系統(tǒng)，包括依次連接 的干燥器、粉體計(jì)量投加設(shè)備、預(yù)均質(zhì)攪拌罐、循環(huán)均質(zhì)器、聚焦式超聲波分散器，該聚焦式 超聲波分散器與該預(yù)均質(zhì)攪拌罐連接，所述預(yù)均質(zhì)攪拌罐連接有一真空系統(tǒng)和一冷卻溫控 系統(tǒng)，且所述循環(huán)均質(zhì)器包含2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤，2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤間設(shè)有若干不同間隙的均質(zhì)腔。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征，所述所述均質(zhì)腔的腔壁上加工有數(shù)百個(gè)均質(zhì)槽。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征，所述2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤之間的距離為數(shù)微米至數(shù)十微 米之間可調(diào)。由于采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的高效電池漿料均質(zhì)系統(tǒng)，可對(duì)電池漿料在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行全自動(dòng)、全封閉、低能耗地混合和均質(zhì)，達(dá)到電池漿料的分散和混合均勻性的 要求。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中循環(huán)均質(zhì)器的結(jié)構(gòu)圖；圖3A為本實(shí)用新型中的均質(zhì)槽的截面圖；圖IBB為圖3A中的均質(zhì)槽的側(cè)視圖。圖中，1.干燥器，2.粉體計(jì)量投加設(shè)備，3.預(yù)均質(zhì)攪拌罐，4.真空系統(tǒng)，5.冷卻溫 控系統(tǒng)，6.循環(huán)均質(zhì)器，7.高效聚焦式超聲波分撒器，8.進(jìn)口，9.高剪切破碎區(qū)，10.均質(zhì) 腔，11.出口，12.電機(jī)，13.均質(zhì)槽具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1所示，本實(shí)用新型的的一種高效電池漿料均質(zhì)系統(tǒng)，包括依次連接的高溫 干燥器1、粉體計(jì)量投加設(shè)備2、預(yù)均質(zhì)攪拌罐3、循環(huán)均質(zhì)器6、高效聚焦式超聲波分散器7， 該高效聚焦式超聲波分散器7與該預(yù)均質(zhì)攪拌罐3連接，預(yù)均質(zhì)攪拌罐3連接有一真空系 統(tǒng)4和一冷卻溫控系統(tǒng)5，且循環(huán)均質(zhì)器6包含2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤，2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤間設(shè)有若干均 質(zhì)腔10，均質(zhì)腔10的間隙不同，均質(zhì)腔的腔壁上設(shè)有若干均質(zhì)槽13(如3AJB所示)，2個(gè) 金屬轉(zhuǎn)盤之間的距離為數(shù)微米至數(shù)十微米之間可調(diào)。電池粉體物料經(jīng)高溫干燥器1去濕，通過(guò)粉體計(jì)量投加設(shè)備2，向預(yù)均質(zhì)攪拌罐3 進(jìn)行投加，預(yù)均質(zhì)攪拌器罐3同時(shí)進(jìn)行預(yù)混合攪拌，真空系統(tǒng)4對(duì)預(yù)均質(zhì)攪拌罐3進(jìn)行抽真 空確保罐內(nèi)的空氣盡量少，冷卻溫控系統(tǒng)5通過(guò)預(yù)均質(zhì)攪拌罐3的冷卻套和外部冷卻水進(jìn) 行漿料的溫度控制，以防漿料在攪拌過(guò)程中產(chǎn)生高溫。物料通過(guò)預(yù)均質(zhì)攪拌器3下部出口 進(jìn)入高效、高速循環(huán)均質(zhì)器6均質(zhì)后進(jìn)入高效聚焦式超聲波分散器7進(jìn)行進(jìn)一步分散，并回 到預(yù)均質(zhì)攪拌器3，這樣反復(fù)循環(huán)直到物料均質(zhì)滿足要求。如圖2所示，漿料從預(yù)均質(zhì)攪拌罐3下部從高效、高速循環(huán)均質(zhì)器6的進(jìn)口 8進(jìn)入 均質(zhì)器，其由一電機(jī)12作為動(dòng)力源，首先直接進(jìn)入高剪切破碎區(qū)9，通過(guò)一種特殊混合粉碎 裝置，將流體中的一些大粉團(tuán)、粘塊、團(tuán)塊等大小顆粒迅速破碎，并將已粉碎細(xì)化的物料重 新壓入各級(jí)均質(zhì)腔10進(jìn)行分散，每個(gè)均質(zhì)腔10均由有數(shù)百個(gè)均質(zhì)槽13組成，越向外延伸 一級(jí)均質(zhì)腔10，兩個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤間的精度越高，齒距越小，線速度越長(zhǎng)，物料越均勻，同時(shí)流體 逐步向徑向作曲線延伸。每到一級(jí)流體的方向速度瞬間發(fā)生變化，并且受到每分鐘上千萬(wàn) 次的高速混合、剪切、摩擦、擠壓研磨、顆粒粉碎等，從出口 11出來(lái)，從而使物料充分達(dá)到分 散、粉碎、乳化、均質(zhì)、細(xì)化的目的。如圖1所示，漿料通過(guò)高效、高速循環(huán)均質(zhì)器6，進(jìn)入高效聚焦式超聲波分散器7， 在接觸超聲波振動(dòng)變幅桿聚焦面的瞬間將就會(huì)產(chǎn)“超聲空化”現(xiàn)象，即指存在于液體中的微 小氣泡(空化核)在超聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)、生長(zhǎng)并不斷聚集聲場(chǎng)能量，當(dāng)能量達(dá)到某個(gè)閾值 時(shí)，空化氣泡急劇崩潰而釋放出巨大的能量，這種空化效應(yīng)能夠產(chǎn)生上千，甚至上萬(wàn)個(gè)大氣 壓的沖擊波，連續(xù)地沖擊混合液，使混合液中固體和液體混合、分散均勻。被均質(zhì)后的漿料從出口重新回到預(yù)均質(zhì)攪拌罐進(jìn)入下一個(gè)混合均質(zhì)流程。 但是，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠 理解本專利，不能理解為是對(duì)本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所 作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
權(quán)利要求1.一種高效電池漿料均質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于包括依次連接的干燥器、粉體計(jì)量投加 設(shè)備、預(yù)均質(zhì)攪拌罐、循環(huán)均質(zhì)器、聚焦式超聲波分散器，該聚焦式超聲波分散器與該預(yù)均 質(zhì)攪拌罐連接，所述預(yù)均質(zhì)攪拌罐連接有一真空系統(tǒng)和一冷卻溫控系統(tǒng)，且所述循環(huán)均質(zhì) 器包含2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤，2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤間設(shè)有若干不同間隙的均質(zhì)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于所述均質(zhì)腔的腔壁上加工有數(shù)百個(gè) 均質(zhì)槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的均質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于所述2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤之間的距離為數(shù) 微米至數(shù)十微米之間可調(diào)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種高效電池漿料均質(zhì)系統(tǒng)，包括依次連接的干燥器、粉體計(jì)量投加設(shè)備、預(yù)均質(zhì)攪拌罐、循環(huán)均質(zhì)器、聚焦式超聲波分散器，該聚焦式超聲波分散器與該預(yù)均質(zhì)攪拌罐連接，預(yù)均質(zhì)攪拌罐連接有一真空系統(tǒng)和一冷卻溫控系統(tǒng)，且循環(huán)均質(zhì)器包含2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤，2個(gè)金屬轉(zhuǎn)盤間設(shè)有若干不同間隙的均質(zhì)腔。本實(shí)用新型能有效解決電池漿料在制備過(guò)程中發(fā)生的分散、均質(zhì)時(shí)間長(zhǎng)、物料團(tuán)聚、均質(zhì)性不好的狀況，同時(shí)，減少電池漿料混合攪拌時(shí)間。
文檔編號(hào)B01F11/02GK201832590SQ20102057447
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者王立群, 顧翔 申請(qǐng)人:上海圖盛投資咨詢有限公司