本實用新型涉及一種鋰離子電池負極材料除磁裝置,屬于鋰離子電池材料制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
鋰離子負極材料作為鋰離子電池的關(guān)鍵材料,影響鋰離子電池的循環(huán)性能、自放電等性能,而影響此性能的關(guān)鍵因素是負極材料的雜質(zhì)含量。負極材料中的雜質(zhì)一般為磁性物質(zhì),其含量的多少對鋰離子電池的性能產(chǎn)生重要影響?!禛B/T 24533-2009 鋰離子電池石墨類負極材料》中要求負極材料中的磁性物質(zhì)含量不大于0.1ppm,而目前市場化的石墨類負極材料磁性物質(zhì)含量大都在5ppm左右,無法滿足國家標準要求。
現(xiàn)有技術(shù)中的負極材料除磁設(shè)備大都通過電磁輥或者電磁篩進行一次除磁降低負極材料的磁性物質(zhì)含量,但是,這種方式難以大幅度降低負極材料物質(zhì)中的磁性物質(zhì)含量,在不考慮新引入磁性物質(zhì)的情況下,仍需通過多次除磁才能大幅降低負極材料物質(zhì)中的磁性物質(zhì)含量。如中國專利(205386493U)公開了一種鋰電池負極材料篩分裝置的除磁結(jié)構(gòu),包括除磁倉和設(shè)置在除磁倉中的除磁系統(tǒng),其除磁倉為篩分室,篩分室上下兩端分設(shè)有進料口和出料口,除磁系統(tǒng)采用吸附板及電磁環(huán)。這種除磁結(jié)構(gòu)除磁效果較差,難以滿足市場需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種鋰離子電池負極材料除磁裝置,,以解決現(xiàn)有技術(shù)中除磁設(shè)備除磁效果差的問題。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
一種鋰離子電池負極材料除磁裝置,包括除磁倉以及設(shè)置在除磁倉中的除磁系統(tǒng),所述除磁倉上、下兩端分別設(shè)置有進料口、出料口,其特征在于,所述除磁系統(tǒng)包括從上到下依次設(shè)置在除磁倉中的上除磁系統(tǒng)、下除磁系統(tǒng),下除磁系統(tǒng)包括除磁攪拌器以及用來將除磁攪拌器固定在除磁倉內(nèi)壁上的固定座,所述除磁攪拌器包括與所述固定座轉(zhuǎn)動配合并沿豎直方向延伸的攪拌軸、固定設(shè)置在攪拌軸上并沿水平方向延伸的攪拌磁棒。
所述除磁倉包括上倉室以及固定設(shè)置在上倉室下端的下倉室,所述下倉室為倒錐筒體結(jié)構(gòu),除磁攪拌器設(shè)置在下倉室中。
所述除磁攪拌器的攪拌磁棒為兩個以上,并沿豎直方向依次間隔設(shè)置在所述攪拌軸上,攪拌磁棒的長度從上到下依次遞減。
所述上除磁系統(tǒng)包括螺旋除磁器,所述螺旋除磁器包括沿水平方向延伸的螺旋攪拌軸,螺旋攪拌軸的兩端與除磁倉的倉壁轉(zhuǎn)動配合,螺旋攪拌軸上固定設(shè)置有螺旋葉片,所述螺旋攪拌軸為螺旋攪拌磁棒。
所述上除磁系統(tǒng)還包括設(shè)置在螺旋除磁攪拌器上方的除磁篩,所述除磁篩包括沿水平方向延伸并固定設(shè)置在除磁倉倉壁上的篩網(wǎng)以及設(shè)定在篩網(wǎng)下方的水平磁棒或者水平磁環(huán)。
所述上倉室為筒狀結(jié)構(gòu),所述除磁篩和螺旋除磁器設(shè)置在上倉室中。
所述除磁攪拌器的下方設(shè)置有分料篩網(wǎng)。
所述進料口與除磁篩之間設(shè)置有下料隔板,下料隔板上設(shè)置有下料閥。除磁篩與螺旋除磁器之間設(shè)置有下料隔板,下料隔板上設(shè)置有下料閥。螺旋除磁器與除磁攪拌器之間設(shè)置有下料隔板,下料隔板上設(shè)置有下料閥。除磁攪拌器與分料篩網(wǎng)之間設(shè)置有下料隔板,下料隔板上設(shè)置有下料閥。
所述固定座上還設(shè)置有與攪拌軸相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)。
本實用新型的有益效果:
本實用新型采帶有除磁攪拌器的除磁系統(tǒng),在攪拌的同時,能夠利用攪拌磁棒充分吸附負極材料中的磁性物質(zhì),大大提高了除磁效果。
另外,本實用新型采用多級除磁系統(tǒng),可以將負極材料中的磁性物質(zhì)含量降到最低含量,達到除磁的均一性。
附圖說明
圖1為本實用新型的鋰離子電池負極材料除磁裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的鋰離子電池負極材料除磁裝置的篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更容易理解,下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。
如圖1-圖2所示,本實用新型的鋰離子電池負極材料除磁裝置包括除磁倉和設(shè)置在除磁倉中的除磁系統(tǒng)。除磁倉包括上下依次固定連接在一起的上倉室、下倉室及出料倉室5,上倉室為圓筒狀結(jié)構(gòu),下倉室為倒錐筒體結(jié)構(gòu),出料倉室為圓筒狀結(jié)構(gòu)。上倉室下端內(nèi)徑與下倉室上端內(nèi)徑相等,下倉室下端的內(nèi)徑與出料倉室的上端內(nèi)徑相等。上倉室上端設(shè)置有用來向除磁倉內(nèi)加料的進料口1,出料倉室下端設(shè)置有出料口。
除磁系統(tǒng)包括上除磁系統(tǒng)和下除磁系統(tǒng),上除磁系統(tǒng)設(shè)置在上倉室中,下除磁系統(tǒng)設(shè)置在下倉室中。上除磁系統(tǒng)包括上下設(shè)置的除磁篩2和螺旋除磁器3。除磁篩2包括沿水平方向延伸的圓形篩網(wǎng)21,上倉室的內(nèi)壁上設(shè)置有環(huán)形槽,圓形篩網(wǎng)21的邊緣插入環(huán)形槽中以將圓形篩網(wǎng)21固定在上倉室的倉壁上。圓形篩網(wǎng)的下方設(shè)置有磁環(huán)22,磁環(huán)為帶有開口的環(huán)形電磁鐵,環(huán)形電磁鐵的開口處的兩端固定設(shè)置在上倉室的倉壁上。環(huán)形電磁鐵沿水平方向延伸并貼近圓形篩網(wǎng)的下表面。環(huán)形電磁鐵由帶開口的環(huán)形鐵芯以及套設(shè)在環(huán)形鐵芯上的線圈構(gòu)成。線圈的兩端從上倉室的倉壁上的出線孔穿出并與電源相連。本實施例中圓形篩網(wǎng)由ABS工程塑料制成。
螺旋除磁器3包括沿水平方向延伸設(shè)置的螺旋攪拌軸32,螺旋攪拌軸上固定設(shè)置有螺旋葉片31。具體的,螺旋葉片31的兩端靠近螺旋攪拌軸32的一側(cè)設(shè)置有朝向螺旋攪拌軸32延伸的插頭,螺旋攪拌軸32上設(shè)置與之配合的插槽,插頭插入插槽中使螺旋葉片固定在螺旋攪拌軸32上。除了兩端的固定結(jié)構(gòu),螺旋葉片靠近螺旋攪拌軸的一側(cè)的邊緣與螺旋攪拌軸的表面之間具有縫隙。螺旋攪拌軸32為電磁棒,電磁棒包括棒狀鐵芯及套設(shè)在棒狀鐵芯上的線圈。線圈的兩端從上倉室的倉壁上的出線孔穿出并與電源相連。棒狀鐵芯的兩端與上倉室的倉壁通過軸套轉(zhuǎn)動配合,且棒狀鐵芯的一端伸出上倉壁外并與驅(qū)動電機相連。本實施例中螺旋葉片由ABS工程塑料制成。
下除磁系統(tǒng)包括除磁攪拌器4以及固定座,固定座包括沿水平方向延伸并固定設(shè)置在下倉室倉壁上的固定臂。除磁攪拌器包括沿豎直方向延伸的攪拌軸41,攪拌軸41的上端與固定臂通過軸套轉(zhuǎn)動配合,攪拌軸41上固定設(shè)置有攪拌磁棒42。攪拌磁棒42一端焊接在攪拌軸上并沿攪拌軸的徑向方向水平向外延伸。攪拌磁棒設(shè)置有上中下三組,且從上到下均勻間隔設(shè)置在攪拌軸上,每一組均包括相對設(shè)置在攪拌軸上的兩根攪拌磁棒。上中下三組攪拌磁棒的長度從上到下依次變短,且攪拌磁棒旋轉(zhuǎn)起來后,外圍形成的倒錐體的外周面與下倉室的內(nèi)壁形狀相匹配。攪拌軸為中空管狀結(jié)構(gòu),由ABS工程塑料制成。攪拌磁棒包括鐵芯以及套設(shè)在鐵芯上的線圈,線圈的兩端沿攪拌軸上設(shè)置的線孔進入攪拌軸的中空腔中,并沿攪拌軸向上延伸。攪拌軸上端設(shè)置有上下分置的兩個導(dǎo)電環(huán),線圈的兩端接線分別與兩個導(dǎo)電環(huán)相連。固定臂上設(shè)置有與導(dǎo)電環(huán)電接觸的兩個電刷,電刷通過導(dǎo)線與下倉室外部的電源相連。固定臂上還固定設(shè)置有與攪拌軸相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機,旋轉(zhuǎn)電機的電源線通過下倉室倉壁上的出線孔穿出并與電源相連。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機外部套設(shè)有錐形保護筒,以防止物料進入粘附在電機表面。
出料倉室5中水平設(shè)置有分料篩網(wǎng)51。即分料篩網(wǎng)51設(shè)置在除磁攪拌器4的下方。分料篩網(wǎng)的下方設(shè)置有集料器52。
進料口與除磁篩之間、除磁篩與螺旋除磁攪拌器之間、螺旋除磁攪拌器與除磁攪拌器之間、除磁攪拌器與分料篩網(wǎng)之間均設(shè)置有下料隔板,下料隔板上設(shè)置有下料閥,并通過與各下料閥相連的開關(guān)控制各個下料閥的開合,以控制下料的速度。
本實施在使用時,首先將負極材料從進料口加入上倉室中,同時接通各線圈的電源開關(guān),產(chǎn)生磁場,之后負極材料進入除磁篩,并在環(huán)形電磁鐵產(chǎn)生磁場的同時,吸收磁性物質(zhì)。之后材料進入螺旋除磁器,并在金屬棒產(chǎn)生磁場的同時,螺旋除磁器攪拌材料的同時吸收磁性物質(zhì)。之后材料進入下倉室的除磁攪拌器,并在攪拌磁棒的磁場的作用下,攪拌材料的同時吸收磁性物質(zhì)。之后材料進入出料倉室,并在篩網(wǎng)的作用下分級,然后將材料收集到集料器,得到磁性物質(zhì)含量低的負極材料。
按照GB/T 24533-2009 《鋰離子電池石墨類負極材料》,采用ICP設(shè)備測試處理后的負極材料中的磁性物質(zhì)含量,其磁性物質(zhì)含量為0.1ppm,遠小于除磁系統(tǒng)之前的負極材料磁性物質(zhì)含量98.5ppm。
本實用新型的鋰離子電池負極材料除磁裝置的實施例可以有如下替代方式:
上述實施例中的除磁攪拌器的攪拌磁棒僅為一組兩個,相對設(shè)置在攪拌軸上。
上述實施例中的下倉室替換為圓筒狀結(jié)構(gòu)。
上述實施例中的上除磁系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)中的除磁系統(tǒng)?;蛘呱铣畔到y(tǒng)僅設(shè)置除磁篩和螺旋除磁器中的一個。
上述實施例中的環(huán)形電磁鐵可以替換為棒狀電磁鐵?;蛘呱鲜鰧嵤├械拇虐艟商鎿Q為永久磁棒。
上述實施例中的下料隔板中的一個或者全部均可以不設(shè)置。分料篩網(wǎng)也可以不設(shè)置。
最后應(yīng)說明的是:上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。