一种立式包覆造粒设备及石墨负极材料包覆造粒方法技术

本发明专利技术公开了一种立式包覆造粒设备及石墨负极材料包覆造粒方法，属于锂电池石墨负极材料制备技术领域。本发明专利技术包括从外到内依次设置的外壳、夹套、旋转中心筒以及搅拌装置，所述的外壳与夹套之间形成物料通道，夹套与旋转中心筒之间形成热源通道，搅拌装置贯穿旋转中心筒，一端延伸至外壳的空腔中，该搅拌装置将外壳空腔内的物料经旋转中心筒输送至下一工序。本发明专利技术不仅能够实现锂电池负极材料的连续包覆造粒，提高生产效率；同时，造粒区域长度只需传统长度的一半，因而单套装置处理能力得到提高，可适用于大批量生产。另外，物料先与高温烟气顺流换热，再与高温烟气逆流换热，提高了能量的利用率。量的利用率。量的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种立式包覆造粒设备及石墨负极材料包覆造粒方法


[0001]本专利技术属于锂电池石墨负极材料制备
，更具体地说，涉及一种立式包覆造粒设备及石墨负极材料包覆造粒方法。

技术介绍

[0002]在现有的锂电池石墨负极材料生产工艺中，造粒是负极材料生产的关键步骤，包覆造粒环节一般在釜体中进行，造粒釜外安装有电阻丝，通过壁面将热量传递到釜内的物料，使物料在650℃以下搅拌混匀，通过搅拌轴反复搅拌混合石墨烯粉料和沥青粉料，使沥青粉料融化并包覆在石墨烯颗粒的外表面上，从而得到负极材料半成品，物料在造粒釜内升温搅拌的一个周期为8～10小时，到达反应时间后，物料经造粒釜放出来至冷却釜，然后造粒釜继续投料进行新一轮的造粒，造粒釜造粒过程中，造粒釜上料和放料工序均需要停釜，造粒釜为间歇式工作，生产效率低。
[0003]针对上述锂电池石墨负极材料包覆造粒工序，存在以下问题：1、造粒釜为间断性设备，生产效率较低；2、单体设置的产量较低，只适用于小批量间断性生产。
[0004]经检索，中国专利授权公告号为CN 216224247 U，授权公告日为2022年4月8日，专利技术创造名称为连续式负极材料造粒生产线，其包括混料机、造粒釜和冷却釜；所述混料机设置有多个出料口，每个所述出料口下方均设置有卸料器和缓存料仓；所述造粒釜有多个，所述造粒釜为长筒状，多个所述造粒釜并列布置，每个所述缓存料仓与所述造粒釜之间均设置有螺旋进料器；每个所述造粒釜后端均串联设置有冷却釜，通过螺旋进料装置不断进料，造粒釜不断将出料，实现生产线连续生产。然而虽然实现了连续生产，但其造粒釜的炉径为30
‑
50cm，所述造粒釜的长度不超过10米，所以单台造粒釜处理能力有限，不适用于大批量生产。

技术实现思路

[0005]1、要解决的问题
[0006]针对现有造粒釜为间歇式工作，生产效率低，且产能相对较低的问题，本专利技术提供了一种立式包覆造粒设备及石墨负极材料包覆造粒方法。采用本专利技术的技术方案，不仅能够实现锂电池负极材料的连续包覆造粒，提高生产效率；同时，造粒区域长度只需传统长度的一半，因而单套装置处理能力得到提高，可适用于大批量生产。
[0007]2、技术方案
[0008]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]本专利技术的一种立式包覆造粒设备，包括外壳、夹套、旋转中心筒以及搅拌装置，搅拌装置贯穿旋转中心筒，夹套设置于旋转中心筒外部，外壳与夹套之间形成物料通道，该物料通道与旋转中心筒内部连通；夹套与旋转中心筒之间形成热源通道；所述的搅拌装置将物料通道内的物料经旋转中心筒输出。
[0010]进一步地，所述的外壳上设置物料进口，旋转中心筒顶部设置物料出口；所述的夹
套上设置热源入口以及热源出口，热源入口高于热源出口。
[0011]进一步地，所述的旋转中心筒的顶部设有固定外罩，物料出口设置在该固定外罩上，且旋转中心筒位于固定外罩内的外壁上设有若干刮刀。
[0012]进一步地，所述旋转中心筒外壁上设置有肋板，肋板沿旋转中心筒轴向间隔设置多个。
[0013]进一步地，所述旋转中心筒内壁上设置有筒体搅齿，筒体搅齿沿旋转中心筒轴向间隔设置多个。
[0014]进一步地，所述的搅拌装置包括旋转轴，该旋转轴上设有第一螺旋、第二螺旋、第三螺旋以及第四螺旋，其中，第一螺旋、第三螺旋以及第四螺旋的旋向与第二螺旋相反，且第二螺旋包围第一螺旋。
[0015]进一步地，所述的旋转中心筒与旋转轴旋转方向相反。
[0016]进一步地，所述的旋转中心筒内设有导向件，该导向件包括导向环和固定杆，该固定杆的一端与旋转中心筒筒壁相连接，另一端与导向环相连接，旋转轴穿过该导向环。
[0017]进一步地，所述的导向件与旋转轴的接触处为光杆段。
[0018]本专利技术的一种石墨负极材料包覆造粒方法，采用上述的装置进行包覆造粒，包括以下步骤：
[0019]步骤一、物料进入物料通道，首先与热源通道内的热源顺流进行热交换，对常温物料预热；
[0020]步骤二、预热后的物料经搅拌装置输送进入旋转中心筒，此时物料与热源逆流换热，进行包覆造粒；
[0021]步骤三、包覆造粒完成的物料由搅拌装置输送出旋转中心筒，包覆造粒过程中产生的挥发焚烧后变成高温烟气后，重新进入热源通道。
[0022]3、有益效果
[0023]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0024](1)本专利技术的一种立式包覆造粒设备，所述的外壳与夹套之间形成供物料通过的物料通道，夹套与旋转中心筒之间形成热源通道，搅拌装置位于旋转中心筒内部，并延伸至外壳的空腔内，物料先在物料通道内进行预加热，然后由搅拌装置将外壳内腔的物料输送至旋转中心筒内进行包覆造粒，最后由搅拌装置将物料排出旋转中心筒，实现了锂电池负极材料包覆造粒工序的连续性生产；另外，与传统造粒设备相比，本专利技术的立式包覆造粒设备，包覆造粒区域长度只需传统长度的一半，因而单套装置处理能力得到提高，可适用于大批量生产。
[0025](2)本专利技术的一种立式包覆造粒设备，旋转中心筒位于固定外罩内的外壁上设有若干刮刀，以确保从旋转中心筒输送出的物料能够尽快通过物料出口排出，避免物料堆积在固定外罩内；另外，旋转中心筒位于夹套内的外壁上设置有肋板，旋转中心筒内壁设有若干筒体搅齿，不仅提高了换热效果，还使得物料间的相对运动更加强烈，保证了混合搅拌的强度。
[0026](3)本专利技术的一种石墨负极材料包覆造粒方法，常温物料与高温烟气先顺流进行预加热，再与高温烟气逆流换热进行包覆造粒，物料流向合理，充分利用了高温烟气的热能，减少了热量损失；另外，包覆造粒过程中析出的挥发分经焚烧变成高温烟气后，重新进
入热源通道对物料进行加热，不仅减少了废气的排放，同时，避免了能源的浪费，提高了能源利用率。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的一种立式包覆造粒设备结构示意图；
[0028]图2为图1中的局部放大图；
[0029]图3为图2中A处的放大图；
[0030]图4为本专利技术中搅拌装置的结构示意图；
[0031]图5为本专利技术中搅拌装置的局部结构放大图；
[0032]图6为本专利技术中导向件的结构示意图。
[0033]图中：1、外壳；11、物料进口；2、夹套；21、热源入口；22、热源出口；
[0034]3、旋转中心筒；31、刮刀；32、肋板；33、筒体搅齿；
[0035]4、搅拌装置；41、旋转轴；42、第一螺旋；43、第二螺旋；44、第三螺旋；45、第四螺旋；46、连接杆；47、光杆段；
[0036]5、固定外罩；51、物料出口；52、挥发分出口；
[0037]6、导向件；61、导向环；62、固定杆；
[0038]7、固定支架；8、驱动机构。
具体实施方式
[0039]下面结合具体实施例对本专利技术进一步进行描述。
[0040]实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立式包覆造粒设备，包括外壳(1)，其特征在于：还包括夹套(2)、旋转中心筒(3)以及搅拌装置(4)，搅拌装置(4)贯穿旋转中心筒(3)，夹套(2)设置于旋转中心筒(3)外部，外壳(1)与夹套(2)之间形成物料通道，该物料通道与旋转中心筒(3)内部连通；夹套(2)与旋转中心筒(3)之间形成热源通道；所述的搅拌装置(4)将物料通道内的物料经旋转中心筒(3)输出。2.根据权利要求1所述的一种立式包覆造粒设备，其特征在于：所述的外壳(1)上设置物料进口(11)，旋转中心筒(3)顶部设置物料出口(51)；所述的夹套(2)上设置热源入口(21)以及热源出口(22)，热源入口(21)高于热源出口(22)。3.根据权利要求2所述的一种立式包覆造粒设备，其特征在于：所述的旋转中心筒(3)的顶部设有固定外罩(5)，物料出口(51)设置在该固定外罩(5)上，且旋转中心筒(3)位于固定外罩(5)内的外壁上设有若干刮刀(31)。4.根据权利要求3所述的一种立式包覆造粒设备，其特征在于：所述旋转中心筒(3)外壁上设置有肋板(32)，肋板(32)沿旋转中心筒(3)轴向间隔设置多个。5.根据权利要求4所述的一种立式包覆造粒设备，其特征在于：所述旋转中心筒(3)内壁上设置有筒体搅齿(33)，筒体搅齿(33)沿旋转中心筒(3)轴向间隔设置多个。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的一种立式包覆造粒设备，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：金玲玲，朱晨军，丁明雷，李挺，白勇，刘春华，
申请(专利权)人：安徽科达锂电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：