一种锂电材料粉末除磁设备制造技术

本发明专利技术提供一种锂电材料粉末除磁设备，包括筒体、分料装置、振动装置，筒体两侧对称设置有第一磁极、第二磁极，第一磁极和第二磁极的中心连线平行于水平面，定义经过筒体轴线且与中心连线垂直的平面为第一平面，筒体内设置有至少两层磁性材料吸附层，每层磁性材料吸附层包括在水平方向上从第一磁极向第二磁极的方向依次设置的2k个第一金属条，2k个第一金属条以第一平面为对称平面对称设置，相邻的两个第一金属条之间具有令锂电材料粉末通过的间隙，第一金属条由金属磁性材料制成，第一金属条具有第一侧面、第二侧面；各个第一金属条的第二侧面均朝向第一平面，且第一侧面均背向第一平面；第一磁极、第二磁极具有相反极性。

A Powder Degaussing Equipment for Lithium Electric Material

The invention provides a powder demagnetizing device for lithium-electric materials, including a cylinder, a material dividing device and a vibration device. The first magnetic pole and the second magnetic pole are symmetrically arranged on both sides of the cylinder. The central connecting line of the first magnetic pole and the second magnetic pole is parallel to the horizontal plane. The plane passing through the axis of the cylinder and perpendicular to the central connecting line is defined as the first plane, and at least two layers of magnetic material adsorbing layer are arranged in the cylinder. Each layer of magnetic material adsorption layer consists of 2K first metal strips arranged in turn from the first magnetic pole to the second magnetic pole in the horizontal direction. The 2K first metal strips are symmetrically arranged in the first plane. There is a gap between the two adjacent first metal strips for lithium electric material powder to pass through. The first metal strip is made of metal magnetic material, and the first metal strip has the first side. The second side of each first metal strip faces to the first plane, and the first side faces back to the first plane; the first magnetic pole and the second magnetic pole have opposite polarity.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电材料粉末除磁设备
本专利技术属于磁选
，涉及一种锂电材料粉末除磁设备，具体涉及一种锂电材料超微粉颗粒的磁选设备。
技术介绍
众所周知，正、负极材料是锂离子电池的关键核心材料之一，其性能直接影响了锂离子电池的各项性能指标，目前已经市场化的锂离子电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等产品。相比于锂离子电池的其他原材料，正、负极材料的品种更加多样化，生产工艺也更加复杂，品质失效的风险也就更大，因而对其质量管理的要求也就更高。当正极材料中存在铁(Fe)、铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)等金属杂质时，电池化成阶段的电压达到这些金属元素的氧化还原电位后，这些金属就会先在正极氧化再到负极还原，当负极处的金属单质累积到一定程度，其沉积金属枝晶穿透隔膜，造成电池自放电，严重的情况下，还会引起锂电池燃烧爆炸等致命的影响。然而从工艺流程中尽量去控制污染源也只能一定程度降低金属杂质，因为对于锂电材料生产过程中涉及的工艺工序众多，因此，在最后一道工序中安装一套有效的除磁设备同时最大可能地除去粉末包含的磁性杂质就显得格外重要。目前，现有锂电材料除磁技术中，主要沿用的是国外进口的粉末除磁设备，对于锂电生产过程中的容错率还是有比较好的提高，但随着锂电市场的发展及更高的品质要求，这种类型的除磁设备已很难满足锂电生产过程中对品质的更高要求，这样主要存在以下不足：(1)磁场均匀性差，盲区比较大；如专利CN207126662U中提到的这种磁选机即为国产化的通用锂电除磁设备，由于采用的是圆筒型结构，磁场方向在竖直方向上，因此励磁作用后，磁力线的方向和物料运动方向一致，为满足生产产量的要求，往往需要加大过料筒径，因此，在这样的背景磁场下，中间聚磁网呈现了中间磁场低，周边磁场大的分布特征，根据实际测量可知，在达到工作要求的12000Gs左右，其中心和周边磁场差别大概有2500～3000Gs，对于锂电负极材料来讲，其差距是可以接受，但对于锂电正极材料来讲，大部分材料本身就具有弱磁性，磁场太高则容易磁化物料使除磁后的物料含杂率反而增加，磁场太低则聚磁网有些区域除磁性能好，有些区域除磁性能差，因此，很难满足锂电正极材料的除磁工艺，仅仅起到一个后期保障功能。(2)除磁效果概率误差、局限性大；国外锂电除磁设备采用纵向磁场，即物料运动方向和励磁磁场在聚磁网上的分布是平行的，颗粒所受的磁场力主要集中在上下方向，此外，聚磁网上的导磁条采用上尖下平的结构形式，由于颗粒都是微米级的，虽然尖端磁场力大，但只有当物料颗粒掉落在聚磁条的尖端才有足够的磁场力对磁性颗粒进行吸附，而在聚磁网上的导磁条与导磁条间隙中通过的磁性颗粒则很难被吸附住，若为了增加颗粒与聚磁条的接触概率，虽可通过聚磁网左、右、上、下进行错位，但对于很多流动性能不好的正极材料又会造成下料堆积等现象，从而影响整体除磁效果；因此，目前此类设备对于磁性颗粒的除磁效果具有很大概率性和局限性。(3)聚磁网的二次污染大；由于正极材料粉末粘度比较大，容易在聚磁网上产生聚集现象，虽然在三通分料阀换向后进行排杂，同时，通过振动可以将部分残留杂质排除，但由于排料时间过短，很难保证杂质全部清理干净，而在后续工作过程中，由于物料的冲刷以及振动，很容易将原来未排除干净的残留杂质重新带入到所需要的成品料中造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对现有锂电材料粉末除磁设备中磁场分布不均匀使得间隙中通过的磁性颗粒很难被吸附而影响除磁效果的问题，提供一种锂电材料粉末除磁设备。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：1.一种锂电材料粉末除磁设备，包括筒体、设置于筒体下方且与筒体连通的分料装置、带动筒体振动的振动装置，所述筒体内在筒体高度方向上设置有锂电材料粉末通道，其特征在于：所述筒体截面为方形，所述筒体两侧对称设置有第一磁极、第二磁极，所述第一磁极和第二磁极的中心连线平行于水平面，定义经过所述筒体轴线且与所述中心连线垂直的平面为第一平面，所述筒体内设置有至少两层磁性材料吸附层，每层磁性材料吸附层包括在水平方向上从第一磁极向第二磁极的方向依次设置的2k个第一金属条，k＝1,2，……，所述2k个第一金属条以所述第一平面为对称平面对称设置，相邻的两个第一金属条之间具有令锂电材料粉末通过的间隙，所述第一金属条由金属磁性材料制成，所述第一金属条具有第一侧面、第二侧面，所述第一侧面、第二侧面相对且竖向设置，所述第一侧面在筒体高度方向上的尺寸大于第二侧面在筒体高度方向上的尺寸；各个第一金属条的第二侧面相对第一侧面均为靠近所述第一平面，而第一侧面相对第二侧面均为远离所述第一平面；所述第一磁极、第二磁极具有相反极性，使得位于第一平面和第一磁极之间的第一金属条的第一侧面、位于第一平面和第二磁极之间的第一金属条的第二侧面均与第二磁极的极性相同，且位于第一平面和第一磁极之间的第一金属条的第二侧面、位于第一平面和第二磁极之间的第一金属条的第一侧面均与第一磁极的极性相同。本专利技术中，在振动装置的作用下，锂电材料粉末从筒体上方向下方运动，经过磁性材料吸附层中相邻的两个第一金属条之间的间隙时将磁性材料吸附，再将除去磁性杂质后的物料从分料装置排出。由于第一磁极的第一侧面在筒体高度方向上的尺寸大于第二侧面在筒体高度方向上的尺寸，因此相邻的两个第一磁极中形成磁场梯度，且由于相邻的两个第一磁极之间的磁场的连线方向垂直于筒体高度方向，因此间隙之间高梯度的磁场力将粉末中包含的微米级磁性颗粒杂质有效吸附在各个第一金属条的第一侧面上。由于粉末颗粒体积较小，通过设置振动装置，可以改善粉末流动性能。本专利技术有效地解决了除磁过程中，工作区域内磁场的均匀性和除磁作业的有效性。除磁设备采用物料运动方向与磁极方向垂直，相邻的第一金属条之间的间隙内具有很高的磁场梯度和磁场强度，细小颗粒经过间隙时，就会有足够的磁场力对细小夹杂的磁性颗粒进行吸附。本专利技术中，由于筒体两侧对称设置有第一磁极、第二磁极，因此磁性材料吸附层上的磁场分布比较均匀，除磁盲区比较小，从而达到精准控制磁场等级以适应不同种类的超微粉材料的除磁要求。本专利技术中，在工作过程中，振动装置带动筒体运动，因此对装置的平稳性要求较高，由于2k个第一金属条对称设置，使得振动时磁性材料吸附层可以保持平稳，避免由于在筒体振动过程中可能会产生的偏斜而影响工作性能。进一步地，所述第一金属条还具有位于水平方向的顶面和底面以及与水平面的夹角范围为30°-60°的连接面，所述第一侧面、顶面、连接面、第二侧面、底面依次首尾相接。本专利技术中，通过设置第一侧面、第二侧面在高度方向上的尺寸，使得二者形成合理的高度差，从而在相邻的两个第一金属条之间可以形成一定的磁场梯度，实现对磁性材料的吸附。通过设置顶面，使得第一侧面、第二侧面之间形成间隔，使得在第一侧面、第二侧面上形成的磁场的强度较好，且避免第一侧面、第二侧面之间短路。进一步地，所述第一侧面在筒体高度方向上的尺寸为6-10mm，所述第二侧面在筒体高度方向上的尺寸为1-2mm，所述顶面在所述中心连线所在方向上的尺寸不大于1mm。由于顶面在所述连线方向上的尺寸不大于1mm，使得粉末不易停留在顶面上。本专利技术中，通过设置第一侧面、第二侧面的高度，且在尽可能减少磁短路的情况下，增加大磁场强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电材料粉末除磁设备，包括筒体(10)、设置于筒体(10)下方且与筒体(10)连通的分料装置(20)、带动筒体(1)振动的振动装置，所述筒体(10)内在筒体(10)高度方向上设置有锂电材料粉末通道，其特征在于：所述筒体(10)截面为方形，所述筒体(10)两侧对称设置有第一磁极、第二磁极，所述第一磁极和第二磁极的中心连线平行于水平面，定义经过所述筒体(10)轴线且与所述中心连线垂直的平面为第一平面，所述筒体(10)内设置有至少两层磁性材料吸附层，每层磁性材料吸附层包括在水平方向上从第一磁极向第二磁极的方向依次设置的2k个第一金属条(11)，k＝1,2，……，所述2k个第一金属条(11)以所述第一平面为对称平面对称设置，相邻的两个第一金属条(11)之间具有令锂电材料粉末通过的间隙，所述第一金属条(11)由金属磁性材料制成，所述第一金属条(11)具有第一侧面(101)、第二侧面(102)，所述第一侧面(101)、第二侧面(102)相对且竖向设置，所述第一侧面(101)在筒体(10)高度方向上的尺寸大于第二侧面(102)在筒体(10)高度方向上的尺寸；各个第一金属条(11)的第二侧面(102)相对第一侧面(101)均为靠近所述第一平面，而第一侧面(101)相对第二侧面(102)均为远离所述第一平面；所述第一磁极、第二磁极具有相反极性，使得位于第一平面和第一磁极之间的第一金属条(11)的第一侧面(101)、位于第一平面和第二磁极之间的第一金属条(11)的第二侧面(102)均与第二磁极的极性相同，且位于第一平面和第一磁极之间的第一金属条(11)的第二侧面(102)、位于第一平面和第二磁极之间的第一金属条(11)的第一侧面(101)均与第一磁极的极性相同。...

【技术特征摘要】
1.一种锂电材料粉末除磁设备，包括筒体(10)、设置于筒体(10)下方且与筒体(10)连通的分料装置(20)、带动筒体(1)振动的振动装置，所述筒体(10)内在筒体(10)高度方向上设置有锂电材料粉末通道，其特征在于：所述筒体(10)截面为方形，所述筒体(10)两侧对称设置有第一磁极、第二磁极，所述第一磁极和第二磁极的中心连线平行于水平面，定义经过所述筒体(10)轴线且与所述中心连线垂直的平面为第一平面，所述筒体(10)内设置有至少两层磁性材料吸附层，每层磁性材料吸附层包括在水平方向上从第一磁极向第二磁极的方向依次设置的2k个第一金属条(11)，k＝1,2，……，所述2k个第一金属条(11)以所述第一平面为对称平面对称设置，相邻的两个第一金属条(11)之间具有令锂电材料粉末通过的间隙，所述第一金属条(11)由金属磁性材料制成，所述第一金属条(11)具有第一侧面(101)、第二侧面(102)，所述第一侧面(101)、第二侧面(102)相对且竖向设置，所述第一侧面(101)在筒体(10)高度方向上的尺寸大于第二侧面(102)在筒体(10)高度方向上的尺寸；各个第一金属条(11)的第二侧面(102)相对第一侧面(101)均为靠近所述第一平面，而第一侧面(101)相对第二侧面(102)均为远离所述第一平面；所述第一磁极、第二磁极具有相反极性，使得位于第一平面和第一磁极之间的第一金属条(11)的第一侧面(101)、位于第一平面和第二磁极之间的第一金属条(11)的第二侧面(102)均与第二磁极的极性相同，且位于第一平面和第一磁极之间的第一金属条(11)的第二侧面(102)、位于第一平面和第二磁极之间的第一金属条(11)的第一侧面(101)均与第一磁极的极性相同。2.根据权利要求1所述的锂电材料粉末除磁设备，其特征在于：所述第一金属条(11)还具有位于水平方向的顶面(103)和底面(105)以及与水平面的夹角范围为30°-60°的连接面(104)，所述第一侧面(101)、顶面(103)、连接面(104)、第二侧面(102)、底面(105)依次首尾相接。3.根据权利要求1所述的锂电材料粉末除磁设备，其特征在于：所述第一侧面(101)在筒体(10)高度方向上的尺寸为6-10mm，所述第二侧面(102)在筒体(10)高度方向上的尺寸为1-2mm，所述顶面(103)在所述中心连线所在方向上的尺寸不大于1mm。4.根据权利要求1所述的锂电材料粉末除磁设备，其特征在于：所述第一金属条(11)两端分别与对应两侧的筒体(10)内壁面之间的距离为3-5mm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的锂电材料粉末除磁设备，其特征在于：所述筒体(10)在水平方向的两侧对称设置有第一铁芯(31)、第二铁芯(32)，所述第一铁芯(31)、第二铁芯(32)分别绕设有第一线圈绕组(41)、第二线圈绕组(42)，所述第一线圈绕组(41)通入电流，从而在靠近筒体(10)的第一铁芯(31)一端形成第一磁极，所述第二线圈绕组(42)通入电流，从而在靠近筒体(10)的第二铁芯(32)一端形成第二磁极，所述锂电材料粉末除磁设备还包括围绕第一线圈绕组(41)和第二线圈绕组(42)设置且与第一线圈绕组(41)和第二线圈绕组(42)接触连接的磁轭结构(33)。6.根据权利要求5所述的锂电材料粉末除磁设备，其特征在于：所述振动装置包括设置在第一磁极所在的筒体(10)一侧的第一振动电机(51)、设置在第二磁极所在的筒体(10)一侧的第二振动电机(52)，所述第一振动电机(51)、第二振动电机(52)均设置在筒体(10)的上部或下部；优选地，所述锂电材料粉末除磁设备还包括基座(30)，所述第一铁芯(31)、第二铁芯(32)均固定在基座(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：何浩，刘龙波，李爱武，刘滔文，邹德义，禹卫华，刘伟，卢明照，肖慧，张保，王强，
申请(专利权)人：湖南中科电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43