配料搅拌罐制造技术

配料搅拌罐，搅拌罐内放置待搅拌的浆料，在所述搅拌罐外壁上设置有若干超声波振动子，所述超声波振动子分布在水纹波形曲线上，所述超声波振动子的设置位置位于搅拌罐内液面之下。本实用新型专利技术在搅拌罐底部设置上下间隔错位布置的超声波振动子，超声波振动子分布在水纹波形曲线上，可加快CMC一类高分子物质的溶解，相对于普通的超声增溶，采用了水纹波形分布，更加符合搅拌过程中物料的分布特点，效果更好。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于聚合物锂离子电池
，尤其涉及一种电极材料的配料时使用的搅拌罐。
技术介绍
随着经济和社会的发展，人们对生存环境的质量要求也越来越高，发展可替代石油等传统污染环境的新型清洁能源是大势所趋。电能清洁安全，运输方便，但储存是限制其应用的最大的难题。锂离子电池由于具有体积小、重量轻、能量密度高的特性，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，成为近年来新型电源技术研究的热点。锂离子电池的负极配料逐渐由有机溶剂向水系转变，水作为溶剂，环保价廉，拥有众多优势。锂电池负极材料的水系配方中，广泛采用羧甲基纤维素钠(CMC)等高分子类物质来增加体系粘度，但这类高分子物质的溶解过程十分缓慢，容易成团，导致生产效率低，增加了设备的占用时间，生产周期变长。正极材料配料中的PVDF的溶解过程也存在同样的问题。如果配料中的高分子物质没有完全溶解，则部分没有溶解的团状物会导致浆料成团，同时浆料中高分子物质的浓度不够，粘度下降，从而导致后续的涂布工序的难度上升，优率下降。同时，未溶解的高分子物质易形成颗粒状物质，涂布成极片后，颗粒容易形成锂枝晶，导致锂电池的寿命降低。为了解决高分子物质不易溶解的问题，在配料搅拌过程中业内采用超声波进行助溶。例如公开号为CN103887482A的中国技术专利申请以及公开号为CN102623679B的中国技术专利申请分别公开了在制备电池负极材料时采用超声波辅助溶解，但是溶解效果仍待进一步提高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种配料搅拌罐，可以解决锂离子电池的电极配料中高分子物质溶解时间长、溶解不彻底等问题。为了实现上述目的，本技术采取如下的技术解决方案：配料搅拌罐，搅拌罐内放置待搅拌的电极材料浆料，在所述搅拌罐外壁上设置有若干超声波振动子，所述超声波振动子分布在水纹波形曲线上，所述超声波振动子的设置位置位于搅拌罐内液面之下。更具体地，所述超声波振动子的振动频率为20KHZ以上，超声波的波长为0.0001～17cm。更具体地，所述超声波的振幅为10～100μm。更具体地，所述超声波的波长与配料颗粒粒径相近。更具体地，相邻的超声波振动子分别位于水纹波形曲线相邻的波峰和波谷位置处。由以上技术方案可知，本技术在搅拌罐侧壁上设置超声波振动子，超声波振动子采用水纹波形的排列方式，将超声的波长控制在和水波的波长幅度接近，可加快高分子物质的溶解，相对于普通的超声增溶，采用了水纹波形分布，更加符合搅拌过程中物料的分布特点，效果更好。附图说明图1为本技术实施例1超声波振动子的设置示意图；图2为超声波振动子沿水纹波曲线布置的示意图。以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细地说明。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本技术实施例的目的。浆(物)料在容器(如搅拌罐等)内搅拌的过程中会形成水纹波，水纹波的波形与浆料的搅拌速度及浆料的粘度有关，当一定粘度的浆料按一定速度搅拌时，可以形成一个比较固定的水纹波，且容器中的浆料会在搅拌容器的内侧壁上留下痕迹，所留下的痕迹就是水纹波形曲线，水纹波形曲线不同于一般的波浪形曲线。本技术方法的基本思路是：在搅拌罐外壁上设置间隔布置且上下错位排列的超声波振动子，超声波振动子沿水纹波形曲线分布，水纹波形曲线是搅拌浆料时浆料在罐内壁上形成的痕迹，超声波振动子的设置位置位于搅拌罐内浆料液面之下，从而在配料过程中，通过超声波的作用快速溶解难溶的高分子类物质，在搅拌罐外壁上设置按水纹波形分布的超声波振动子，可以使超声的效能最大化的发挥出来。为了获取水纹波形曲线，可先将浆料配成设定的粘度并以设定的速度预搅拌，从而在搅拌罐内壁上形成水纹波形曲线，然后再按照所形成的水纹波形曲线设置超声波振动子的位置。以上是本技术的核心思想，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。如图1和图2所示，本技术通过在搅拌罐外壁设置呈水纹波形排列的超声波振动子，优选的，相邻的超声波振动子分别位于水纹波曲线相邻的波峰和波谷位置处，相邻超声波振动子2竖直方向上(上下)的间隔d1等于搅拌罐1内浆料搅拌时形成的水纹波的振幅的两倍，相邻超声波振动子2水平方向上(左右)的间隔d2等于搅拌罐1内浆料搅拌时形成的水纹波的波长的1/2，以尽可能使超声波作用到CMC颗粒上，保证溶解效果。前述超声波振动子的上下间隔指的是相邻两个超声波振动子间连线在竖直平面上的投影的长度，左右间隔指的是相邻两个超声波振动子间连线在水平面上的投影的长度。本技术的超声波振动子的振动频率在20KHZ以上，超声波的波长为0.0001～17cm，振幅为10～100μm，超声波的波长尽可能与CMC(配料)颗粒粒径相近。CMC颗粒在超声波的作用下，在水中小范围高速振动，表现出粉碎溶解的过程，从而起到了加速溶解的效果。下面以具体实施例对本技术作进一步说明：实施例1如图1所示，在500L的搅拌罐1下部的外壁上安装5个上下错位间隔排列的超声波振动子2，相邻的超声波振动子分别位于水纹波形曲线相邻的波峰和波谷位置处，超声波振动子呈水纹波形分布在搅拌罐的外周壁上，本实施例的超声波振动子的振动频率为34KHZ，波长为10cm，振幅为10um。将7kg的CMC溶解到200kg水中，超声10分钟后开始搅拌，搅拌速度200～500r/min，一个小时后溶解效果和单纯搅拌5小时的溶解效果相当，提升了溶解效率。实施例2本实施例与实施例1不同的地方在于：在500L的搅拌罐外壁上安装8个呈水纹波形分布的超声波振动子，超声波振动子的振动频率为50KHZ，波长为6.8cm，振幅20um。将2kg的CMC溶解到100kg水中，超声5分钟后开始搅拌，搅拌速度200～500r/min，半小时后溶解效果和单纯搅拌3小时的溶解效果相当。实施例3本实施例与实施例1不同的地方在于：在500L的搅拌罐上安装5个呈水纹波形分布的超声波振动子，超声波振动子的振动频率为34KHZ，波长和振幅与实施例1相同。将7kg的PVDF溶解到100kg的NMP中，超声5分钟后开始搅拌，搅拌速度200～500r/min，一个小时后溶解效果和单纯搅拌3小时的溶解效果相当，加速效果显著。对比例1在500L的搅拌罐下部的外壁上安装5个沿圆周间隔排列的超声波振动子，所有的超声波振动子位于同一水平高度上，相邻超声波振动子的左右间隔同罐内的水纹波的1/2波长不相等。本实施例的超声波振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
配料搅拌罐，搅拌罐内放置待搅拌的浆料，其特征在于：在所述搅拌罐外壁上设置有若干超声波振动子，所述超声波振动子分布在水纹波形曲线上，所述超声波振动子的设置位置位于搅拌罐内液面之下。

【技术特征摘要】
1.配料搅拌罐，搅拌罐内放置待搅拌的浆料，其特征在于：在所述搅拌罐外壁上设置有若干超声波振动子，所述超声波振动子分布在水纹波形曲线上，所述超声波振动子的设置位置位于搅拌罐内液面之下。2.如权利要求1所述的配料搅拌罐，其特征在于：所述超声波振动子的振动频率为20KHZ以上，超声波的波长为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：杜江勇，李俊义，徐延铭，
申请(专利权)人：珠海光宇电池有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44