基于针状焦制备石墨负极材料在包覆过程中的混合机制造技术

本发明专利技术提供了一种基于针状焦制备石墨负极材料在包覆过程中的混合机，包括：罐体；预混合处理部分，位于罐体内上方，其包括：盛液箱和回转体，盛液箱底面与回转体上端面之间形成锥形散料腔，锥形散料腔上方均布设出液孔；以及下方的激振循环混合处理部分，其包括：回转壳体、输送管和激振环，回转壳体的外周均布设喷口；输送管上端给回转壳体内送料，下端固接于罐体内底部；激振环上具有集料环槽，下端立设两弹片形成激振腔；喷出的料撞击激振环后落至集料环槽中并流至激振腔。本发明专利技术目的旨在先在锥形面结构上分散预混合，后在离心甩出撞击分散和激振除微气泡的循环处理中深度混合包覆，使针状焦的孔隙结构中充分嵌入沥青来提高压实密度。实密度。实密度。

Mixer for preparing graphite anode material based on needle coke in coating process

【技术实现步骤摘要】
基于针状焦制备石墨负极材料在包覆过程中的混合机


[0001]本专利技术涉及石墨负极材料生产设备
，特别涉及一种基于针状焦制备石墨负极材料在包覆过程中的混合机。

技术介绍

[0002]锂离子电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜等组成。相关技术中的锂离子电池负极材料主要是碳材料，主要包括天然石墨、人造石墨等，天然石墨天生具有高容量、高压实的优点，而人造石墨技术通过对原始材料进行表面改性和结构调整，使其部分无序化或者在各类材料中形成纳米级的孔、洞和通道等结构，加大锂离子嵌入和脱嵌反应，因此具有高压实、高容量、长寿命等优势，几乎达到天然石墨水平，可作为动力电池的负极材料。
[0003]公开号为CN108328613A的专利技术专利中公开了一种利用针状焦生产石墨负极材料的方法及负极材料，主要包括将针状焦粉碎、球化、筛分、配料、包覆、石墨化、筛分得到产品，其中，在配料步骤中针状焦的粒径范围及重量份数如下：10
‑
15μm为10
‑
15份；15
‑
25μm为50
‑
55份；25
‑
30μm为20
‑
35份，本专利技术的有益效果为：采用三种不同粒径的针状焦制备碳负极材料，使比表面积较大、锂离子进入颗粒中心的路径短、阻力小的小粒径针状焦与比表面积较小、锂离子进入颗粒中心的路径长、阻力大粒径较大的较大粒径针状焦进行混合，实现优势互补，使包覆后的针状焦整体的振实密度大，比表面积小，更有利于制备性能优良的负极材料。
[0004]现有技术中将一定粒径的针状焦粉末与高温沥青在高温加压的条件下搅拌进行包覆，如使用VC混合机进行混合包覆，然而，在实际包覆过程中，存在一些关键性的技术问题，由于这种石墨微粉与高粘沥青的亲合性较差，一方面，在搅拌过程中，一次投入针状焦粉末过多，沥青较长时间内难进入粉末内部就容易产生结块，需要更长的搅拌时间才能混合包覆均匀；另一方面，由于材料颗粒中孔、洞、通道结构的存在，这些孔隙结构中的微气泡不易脱离，导致沥青材料嵌入困难，大多只能包覆于颗粒表面，即便在加压的环境下通常也需要相当长的时间才能勉强嵌入，单靠加压环境下的搅拌也难以达到预期的包覆效果，因此，该问题亟待解决。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于针状焦制备石墨负极材料在包覆过程中的混合机，该混合机首先将针状焦粉末与高温沥青在锥形面结构上均布分散预混合，然后将混合料在离心甩出撞击分散和激振除微气泡的循环处理中深度混合包覆，至少在一定程度上使得针状焦材料颗粒中孔、洞、通道结构中更充分的嵌入沥青材料来提高材料压实密度，以及缩短包覆所需的时长。
[0006]为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种基于针状焦制备石墨负极材料在包覆过程中的混合机，包括：
罐体，其上方具有投料口，下方具有排料口；所述罐体内立设有转轴，转轴上端贯穿至罐体上端并与电机输出端传动连接；预混合处理部分，位于罐体内上方，所述预混合处理部分包括：盛液箱和回转体，所述盛液箱底部具有与转轴同轴设置的上锥形散料面，所述上锥形散料面上均布设有出液孔；所述回转体与转轴同轴固接且回转体上端具有与转轴同轴的下锥形散料面，其中，上锥形散料面与下锥形散料面之间形成锥形散料腔；所述盛液箱与转轴之间还具有连通投料口与锥形散料腔的过料通道；以及激振循环混合处理部分，位于罐体内的预混合处理部分下方，所述激振循环混合处理部分包括：回转壳体、输送管和激振环，所述回转壳体与转轴同轴固接且回转壳体的外周均布设有喷口；所述输送管与转轴同轴设置且输送管上端与回转壳体转动配合，输送管下端固接于罐体内底部位置，输送管内设有与转轴连接且用以向上送料的第一输送螺旋；所述激振环上端固接于罐体内壁上，激振环下端悬空；所述激振环内壁具有开口朝上的集料环槽，激振环下端还竖直设有第一弹片和第二弹片，其中，第一弹片与第二弹片平行设置且二者是之间形成激振腔，在第一弹片或第二弹片上设置激振机构；所述激振腔的下端开口，激振腔的上端与集料环槽之间具有流道；所述第一弹片和第二弹片成组设置，且绕转轴轴线均布设置若干组；在激振循环混合处理时，喷口处喷出的混合料可倾斜朝下撞击激振环内壁后落至集料环槽中。
[0007]在一些实施方式中，所述上锥形散料面上具有均布设置的若干上散料齿，相应地，下锥形散料面上均布设有若干下散料齿，其中，上散料齿与下散料齿呈转动错位设置。
[0008]在一些实施方式中，所述上散料齿与下散料齿均为弧形板状结构，当下锥形散料面相对于上锥形散料面转动时，弧形板状结构将料在锥形散料腔中倾斜朝下导送。
[0009]在一些实施方式中，所述激振机构包括：支架、挤压块和凸起，所述支架与回转壳体固接，且支架靠近第二弹片处设置所述的挤压块，所述第二弹片靠近转轴的一侧设置所述的凸起，其中，挤压块可与凸起弹性抵接，当挤压块脱离凸起时，第二弹片由于弹性的恢复作用产生振动。
[0010]在一些实施方式中，所述支架上还设有用以对罐体内下部分进行搅拌的搅拌叶。
[0011]在一些实施方式中，所述回转壳体内与径向呈锐角夹角设有导流片，回转壳体转动时，导流片将料沿径向向外导送，所述导流片绕转轴轴线均布设置若干个，相邻两个导流片之间形成一个导流腔，所述导流腔靠近转轴处与输送管上端相通，导流腔远离转轴处设置所述的喷口。
[0012]在一些实施方式中，所述导流腔沿径向向外的截面积呈渐缩状设置。
[0013]在一些实施方式中，所述过料通道中设有与转轴同轴固接的第二输送螺旋，当第二输送螺旋随转轴转动时用以将过料通道中的料向下输送。
[0014]在一些实施方式中，所述罐体外围还设有加热夹套。
[0015]在一些实施方式中，所述罐体上方还贯穿设有气管。
[0016]与现有技术相比，根据本专利技术所提供的基于针状焦制备石墨负极材料在包覆过程中的混合机的有益效果是：该混合机首先将针状焦粉末与高温沥青在锥形面结构上均布分散预混合，然后将混合料在离心甩出撞击分散和激振除微气泡的循环处理中深度混合包覆，从而使得针状焦孔隙中的微气泡得到有效排出，促使沥青从针状焦颗粒表面向其内部
迁移，增强包覆效果，待下一步高温碳化后，针状焦颗粒的内部孔隙也被沥青炭充分填充，进而提高材料的压实密度。
[0017]另外，本专利技术的锥形散料腔中上下均设置散料齿，进而形成梳齿式抓料结构，有效强制性的将经过锥形散料腔中的料抓散、避免结块，在相对于传统的一次性向粉料中拌入沥青而言，就从混合的源头上杜绝了结成大块团状料的问题，大幅缩短沥青包覆所需的时长，为高效生产保质保量。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
[0019]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于针状焦制备石墨负极材料在包覆过程中的混合机，其特征在于，包括：罐体（1），其上方具有投料口（101），下方具有排料口（102）；所述罐体（1）内立设有转轴（11），转轴（11）上端贯穿至罐体（1）上端并与电机输出端传动连接；预混合处理部分，位于罐体（1）内上方，所述预混合处理部分包括：盛液箱（2）和回转体（3），所述盛液箱（2）底部具有与转轴（11）同轴设置的上锥形散料面（21），所述上锥形散料面（21）上均布设有出液孔（20）；所述回转体（3）与转轴（11）同轴固接且回转体（3）上端具有与转轴（11）同轴的下锥形散料面（31），其中，上锥形散料面（21）与下锥形散料面（31）之间形成锥形散料腔；所述盛液箱（2）与转轴（11）之间还具有连通投料口（101）与锥形散料腔的过料通道（201）；以及激振循环混合处理部分，位于罐体（1）内的预混合处理部分下方，所述激振循环混合处理部分包括：回转壳体（4）、输送管（5）和激振环（6），所述回转壳体（4）与转轴（11）同轴固接且回转壳体（4）的外周均布设有喷口（41）；所述输送管（5）与转轴（11）同轴设置且输送管（5）上端与回转壳体（4）转动配合，输送管（5）下端固接于罐体（1）内底部位置，输送管（5）内设有与转轴（11）连接且用以向上送料的第一输送螺旋（51）；所述激振环（6）上端固接于罐体（1）内壁上，激振环（6）下端悬空；所述激振环（6）内壁具有开口朝上的集料环槽（60），激振环（6）下端还竖直设有第一弹片（61）和第二弹片（62），其中，第一弹片（61）与第二弹片（62）平行设置且二者是之间形成激振腔，在第一弹片（61）或第二弹片（62）上设置激振机构；所述激振腔的下端开口，激振腔的上端与集料环槽（60）之间具有流道（63）；所述第一弹片（61）和第二弹片（62）成组设置，且绕转轴（11）轴线均布设置若干组；在激振循环混合处理时，喷口（41）处喷出的混合料可倾斜朝下撞击激振环（6）内壁后落至集料环槽（60）中。2.根据权利要求1所述的基于针状焦制备石墨负极材料在包覆过程中的混合机，其特征在于，所述上锥形散料面（21）上具有均布设置的若干上散料齿（22），相应地，下锥形散料面（31）上均布设有若干下散料齿（32），其中，上散料齿（22）与下散料齿（32）呈转动错位设置。3.根据权利要求2所述的基于针状焦制备石墨负极材...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹武，刘建忠，刘思，王恒，陈亮，
申请(专利权)人：湖南金阳烯碳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：