一种物料粉碎粒度控制系统及其控制方法和应用技术方案

本发明专利技术提供一种物料粉碎粒度控制系统及其控制方法和应用，以解决锂电池正极材料粉碎过程易导致粒度不均匀的问题。一种物料粉碎粒度控制系统包括：操作界面单元，用于输入粉碎物料粒度的设定参数；检测单元，用于进行周期取样获取粒度测量值以及记录粒度数据条数与取样次数的实际参数；控制单元，用于将实际参数与设定参数进行计算判断，根据判断结果控制执行单元和检测单元工作；执行单元，用于执行物料粉碎和粉碎过程中的粒度调节机制。通过对粉碎工作中粒度实时监控，发现粒度异常情况自动控制调节机制，将动态取样周期与多档位粒度调节配合，使得以最快速度判断粒度异常的具体情况，在短时间内完成异常调节；提高了效率保证了粒度一致性。证了粒度一致性。证了粒度一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种物料粉碎粒度控制系统及其控制方法和应用


[0001]本专利技术属于锂电池正极材料制备
，尤其涉及一种物料粉碎粒度控制系统及其控制方法和应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为一种新型绿色的二次电池，其广泛应用无线通信，交通运输，航空航天等各个方面，锂离子电池主要由正极材料，嵌锂的过渡金属氧化物、负极材料如高度石墨化的碳、隔膜如聚烯烃微孔膜和电解质材料等组成。而锂离子正极材料是制约锂离子电池各方面性能的至关重要的因素。
[0003]锂离子电池正极材料作为锂离子电池中的关键材料之一，它的性能好坏直接会影响整个锂离子电池性能的发挥。因此，要解决锂离子电池使用中出现的问题或者要提高锂离子电池性能时，研究人员会关注到锂离子电池的正极材料的性能和特点。而保障正极材料性能的一个方法是在制备正极材料时，要求其原料单体的粒度大小要均匀且粒径符合要求。因为原料单体的材料粒度过大或大小分布不均匀会容易导致该正极材料的电化学性能下降。如专利技术专利CN201811112306.0就公开了一种制备粒度均匀的锂电池正极材料NCM811的制备方法；其中主要思路在于采用化学方法来控制锂电池正极材料的合成粒度。
[0004]但上述化学方法合成合适粒度的锂电池正极材料后，难免会有材料板结的情况。所以现有技术一般还需要对化学合成的锂电池正极材料进行粉碎处理，以使得材料粒度达到最优效果。锂电池正极材料在粉碎过程中，由于粉碎系统内各时间段进样的材料的具体板结程度不一样，所以若按照统一的粉碎线路进行粉碎，则难免会导致粉碎后的粒度不均匀。因此，合理调控锂电池正极材料粉碎过程又成了亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种物料粉碎粒度控制系统及其控制方法和应用，以解决锂电池正极材料粉碎过程统一的粉碎线路容易导致粉碎后的材料粒度不均匀的问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]一种物料粉碎粒度控制系统，包括：
[0008]操作界面单元，用于输入关于粉碎物料粒度的设定参数，所述设定参数包括：粒度目标值、粒度允许误差、取样周期、粒度连续超标允许次数、粒度连续正常设定次数；
[0009]检测单元，用于进行周期取样，并获取粒度测量值以及记录粒度数据条数与取样次数的实际参数；
[0010]控制单元，与所述操作界面单元、检测单元均电连接，用于将所述实际参数与所述设定参数进行智能计算判断，并根据计算判断结果控制执行单元和检测单元工作；
[0011]执行单元，用于执行物料粉碎和粉碎过程中的粒度调节机制，包括研磨机、颗粒捕集器、引风机，所述研磨机的磨腔内设有用于粒度调节的分级轮、粉碎机，所述颗粒捕集器
与所述磨腔的出料口相连接，所述引风机与颗粒捕集器的顶部相连接，所述执行单元的输入端与所述控制单元的输出端电连接；所述执行单元根据控制单元发出的指令，增大或减小引风机、分级轮和粉碎机的工作频率，从而调节所述物料粉碎粒度至粒度允许误差范围内。
[0012]进一步优选的，上述取样周期分为正常取样周期与异常取样周期。
[0013]进一步优选的，上述异常取样周期的间隔时间短于正常取样周期；所述异常取样周期为多档位，档位越低，取样周期的间隔时间越长；档位越高，取样周期的间隔时间越短。
[0014]进一步优选的，上述检测单元为粒度仪，与所述研磨机的出料口相连的管道上设有取样口，所述颗粒捕集器的位置与所述取样口相对应。
[0015]一种如上所述的物料粉碎粒度控制系统的控制方法，包括以下步骤：
[0016]步骤1：启动物料粉碎粒度控制系统；
[0017]步骤2：在粉碎后物料输出端按照正常取样周期的设定参数进行间隔取样；
[0018]步骤3：对步骤2中取样物料进行粒度检测，将粒度测量值与粒度目标值进行比对；若两者差值小于粒度允许误差，则判断为粒度正常；若两者差值大于粒度允许误差，则判断为粒度超标；
[0019]步骤4：判断为粒度正常时，返回步骤2；判断为粒度超标时，在“粒度连续超标次数”计数系统加1；
[0020]步骤5：将“粒度连续超标次数”的计数系统值与“粒度连续超标允许次数”的设定值进行比较；若“粒度连续超标次数”的计数系统值大于“粒度连续超标允许次数”的设定值，则进入步骤6；否则，则返回步骤2；
[0021]步骤6：启动物料粉碎粒度控制系统的粒度调节机制，而并按照异常取样周期进行间隔取样；
[0022]步骤7：对步骤6中取样物料进行粒度检测，将粒度测量值与粒度目标值进行比对；若两者差值小于粒度允许误差，则判断为粒度正常；若两者差值大于粒度允许误差，则判断为粒度超标；
[0023]步骤8：判断为粒度超标时，返回步骤6；判断为粒度正常时，在“粒度连续正常次数”计数系统加1；
[0024]步骤9：将“粒度连续正常次数”的计数系统值与“粒度连续正常设定次数”的设定值进行比较；若“粒度连续正常次数”的计数系统值大于“粒度连续正常设定次数”的设定值，则关闭物料粉碎粒度控制系统的粒度调节机制，而后返回步骤2；反之，则返回步骤6；
[0025]步骤10：物料粉碎工作完成后关闭物料粉碎粒度控制系统。
[0026]进一步优选的，上述正常取样周期为静态值，所述异常取样周期为动态值；所述粒度测量值与粒度目标值之间差值的绝对值越大，所述异常取样周期的档位越高，取样周期的间隔时间越短。
[0027]进一步优选的，上述粒度调节机制设有多级档位，每一级档位对应一级粉碎机、分级轮和引风机的工作频率。
[0028]进一步优选的，上述粒度调节机制的档位根据所述粒度测量值与所述粒度目标值之间差值的大小关系来自动选择档位；当粒度测量值与粒度目标值有偏差但偏差较大时，自动选择的挡位能够使粉碎机、分级轮、引风机的工作频率变化较多；当粒度测量值与粒度
目标值有偏差但偏差较小时，自动选择的挡位可以使粉碎机、分级轮、引风机的工作频率变化较少；当粒度测量值与粒度目标值的偏差是正偏差时，增大粉碎机、分级轮的工作频率，并减小引风机的工作频率；当粒度测量值与粒度目标值是负偏差时，减小粉碎机、分级轮的工作频率，并增大引风机的工作频率。
[0029]进一步优选的，上述步骤2和6中的取样次数记录在检测单元中“取样次数”，所述步骤3和7中粒度检测次数记录在检测单元中“粒度数据条数”；“粒度数据条数”等于“取样次数”时，证明粒度取样数据无丢失，控制单元正常发出控制执行单元和检测单元工作的命令；否则，控制单元停止发出执行单元和检测单元工作的命令并报警。
[0030]一种如上所述的物料粉碎粒度控制系统在锂电池正极材料生产中的应用。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的技术优点在于：
[0032]本专利技术的物料粉碎粒度控制系统及其控制方法实现了对粉碎工作中物料粒度的实时监控，能够及时发现粉碎粒度的异常情况并自动控制启动粉碎粒度调节机制。通过设定多周期取样检测的模式，更好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物料粉碎粒度控制系统，其特征在于，包括：操作界面单元，用于输入关于粉碎物料粒度的设定参数，所述设定参数包括：粒度目标值、粒度允许误差、取样周期、粒度连续超标允许次数、粒度连续正常设定次数；检测单元，用于进行周期取样，并获取粒度测量值以及记录粒度数据条数与取样次数的实际参数；控制单元，与所述操作界面单元、检测单元均电连接，用于将所述实际参数与所述设定参数进行智能计算判断，并根据计算判断结果控制执行单元和检测单元工作；执行单元，用于执行物料粉碎和粉碎过程中的粒度调节机制，包括研磨机、颗粒捕集器、引风机，所述研磨机的磨腔内设有用于粒度调节的分级轮、粉碎机，所述颗粒捕集器与所述磨腔的出料口相连接，所述引风机与颗粒捕集器的顶部相连接，所述执行单元的输入端与所述控制单元的输出端电连接；所述执行单元根据控制单元发出的指令，增大或减小引风机、分级轮和粉碎机的工作频率，从而调节所述物料粉碎粒度至粒度允许误差范围内。2.根据权利要求1所述的物料粉碎粒度控制系统，其特征在于，所述取样周期分为正常取样周期与异常取样周期。3.根据权利要求2所述的物料粉碎粒度控制系统，其特征在于，所述异常取样周期的间隔时间短于正常取样周期；所述异常取样周期为多档位，档位越低，取样周期的间隔时间越长；档位越高，取样周期的间隔时间越短。4.根据权利要求1所述的物料粉碎粒度控制系统，其特征在于，所述检测单元为粒度仪，与所述颗粒捕集器的出料口相连的管道上设有取样口，所述粒度仪的位置与所述取样口相对应。5.一种物料粉碎粒度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：启动物料粉碎粒度控制系统；步骤2：在粉碎后物料输出端按照正常取样周期的设定参数进行间隔取样；步骤3：对步骤2中取样物料进行粒度检测，将粒度测量值与粒度目标值进行比对；若两者差值小于粒度允许误差，则判断为粒度正常；若两者差值大于粒度允许误差，则判断为粒度超标；步骤4：判断为粒度正常时，返回步骤2；判断为粒度超标时，在“粒度连续超标次数”计数系统加1；步骤5：将“粒度连续超标次数”的计数系统值与“粒度连续超标允许次数”的设定值进行比较；若“粒度连续超标次数”的计数系统值大于“粒度连续超标允许次数”的设定值，则进入步骤6；否则，则返回步骤2；步骤6：启动物料粉碎粒度控制系统的粒度调节机制，而...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文平，唐志强，袁小波，
申请(专利权)人：湖南杉杉能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：