一种石墨负极材料固相包覆装置及包覆工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种石墨负极材料固相包覆装置及包覆工艺，属于锂离子电池加工技术领域，该石墨负极材料固相包覆装置，包括气动混料机构，所述墨粉进料口和沥青粉进料口的另一端分别安装有墨粉上料机构和沥青粉上料机构，所述出料口的顶部安装有螺旋混料机构；所述螺旋混料机构的顶端连接有预加热机构，所述预加热机构的另一端连接有高温碳化机构；所述高温碳化机构的另一端连接有低温冷却机构

【技术实现步骤摘要】
一种石墨负极材料固相包覆装置及包覆工艺


[0001]本专利技术属于锂离子电池加工
，具体涉及到一种石墨负极材料固相包覆装置及包覆工艺
。

技术介绍

[0002]锂电池负极材料是由碳系或非碳系材料等负极活性物质
、
粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂，均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥
、
辊压而成
。
锂电池碳负极材料石墨间距小于层间化合物的晶面层间距，在充放电过程中，石墨层间距改变，易造成石墨层剥落
、
粉化，还会发生锂与有机溶剂共同嵌入石墨层及有机溶剂分解，影响电池循环性能
。
通过石墨改性，在石墨表面包覆高软化点的沥青，能够提高负极材料与电解液的相容性，防止溶剂共嵌入
、
分解和石墨结构剥离
。
[0003]锂离子电池能否成功地制成，关键在于能否制备出可逆地脱
/
嵌锂离子的负极材料，将沥青均匀覆盖在石墨颗粒的表层，目前最常见的处理方式是利用蜂巢磨或螺旋混料机将沥青粉
、
石墨粉（可加溶剂，溶剂作载体）混合搅拌，从而实现均匀包覆的目的，包覆物和被包覆物在固相状态下用蜂巢磨进行混合，在实现物理包覆后，需进行热处理使包覆材料进行聚合反应和炭化反应，使包覆材料固化在被包覆材料表面上，采用蜂巢磨或螺旋混料机进行混合包覆时，虽然可以起到固相包覆作用，但在实际加工过程中，各种物料都是一次性倒入混合设备中，由于沥青粉有一定的湿润度，采用机械方式混合时容易出现结块或混合不均匀的情况，进而会影响石墨改性效果，为解决这一问题，一般只能增加混合搅拌时间，但与此同时又会降低了生产加工效率
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种石墨负极材料固相包覆装置及包覆工艺
。
[0005]解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种石墨负极材料固相包覆装置，包括气动混料机构，所述气动混料机构包括混料壳体，所述混料壳体的两侧分别设置有墨粉进料口和沥青粉进料口，所述混料壳体顶部中心设有出料口，所述混料壳体底部中心设置有支撑底座，所述支撑底座底部中心安装有第一伺服电机，所述支撑底座顶部中心安装有第一轴承，所述第一轴承的内环上安装有混料罩，所述第一伺服电机输出轴的顶端与混料罩固定，所述混料罩外壁周侧设有多个均匀分布的混料导板，当墨粉和沥青粉被吹入混料壳体中后，呈环形结构的混料壳体能够对墨粉和沥青粉起到环形导向作用，墨粉和沥青粉会在混料壳体的环形腔体内进行循环流动和混合，另外，在第一伺服电机的驱动下，第一伺服电机的输出轴能够带动混料罩和混料罩上的多个混料导板进行高速转动，进而对墨粉和沥青粉进行高速充分混合，混合后的物料会经出料口进入螺旋混料机构；所述墨粉进料口和沥青粉进料口的另一端分别安装有墨粉上料机构和沥青粉上料机构，所述出料口的顶部安装有螺旋混料机构；
所述螺旋混料机构的顶端连接有预加热机构，所述预加热机构的另一端连接有高温碳化机构；所述高温碳化机构的另一端连接有低温冷却机构，所述低温冷却机构的出口处连接有出料弯管
。
[0006]所述混料罩呈半圆形壳体结构设计，且多个均匀分布的混料导板均为倾斜结构
。
[0007]进一步的，所述墨粉上料机构包括固定于墨粉进料口上的送料管道，所述送料管道的顶端固定连接有进料管道，所述进料管道的顶部安装有可拆卸的下料管，所述下料管的顶部固定连接有上料斗，所述下料管内壁的顶部设有支撑环架，所述支撑环架顶部周侧固定连接有多个定位柱，多个所述定位柱之间活动安装有震动筛网，多个所述定位柱的顶部均螺纹连接有螺纹固定帽，所述震动筛网底部中心安装有震动马达，所述送料管道远离墨粉进料口的一端安装有送料风机
。
[0008]通过上述技术方案，在加工时，可以将待加工的墨粉倒入上料斗中，此时启动震动马达和送料风机，震动马达可以将上料斗中的墨粉抖散，墨粉会在震动筛网的震动下实现均匀下料，抖散的墨粉会经下料管均匀下落至送料管道中，此时送料风机可以将送料管道中下落状态的墨粉吹向墨粉进料口
。
[0009]进一步的，所述沥青粉上料机构与墨粉上料机构的结构相同，且沥青粉上料机构固定安装于沥青粉进料口上
。
[0010]通过上述技术方案，沥青粉上料机构用于沥青粉的震动送料，沥青粉会经沥青粉进料口被吹入气动混料机构中
。
[0011]进一步的，所述螺旋混料机构包括螺旋混料筒，所述螺旋混料筒的内壁固定连接有螺旋导流片，所述螺旋混料筒的底部和顶部分别设置有底部连接法兰和顶部连接法兰，所述底部连接法兰与出料口相连接
。
[0012]通过上述技术方案，当混合物进入螺旋混料筒中后，螺旋混料筒内的螺旋导流片可以对上升的气流和气流中掺杂混合物起到螺旋导向作用，使其在螺旋上升的过程中进一步充分混合，最终，混合物经顶部连接法兰进入预加热机构内
。
[0013]进一步的，所述预加热机构包括连接于顶部连接法兰顶部的第一导料弯管，所述第一导料弯管的另一端连接有第一输料管，所述第一输料管后端固定连接有与之相贯通的外加热筒，所述外加热筒的顶端设置有第一安装法兰盘，所述外加热筒内壁的顶部和底部均安装有第一定位轴承，两个所述第一定位轴承之间安装有第一旋转滚筒，所述第一旋转滚筒内壁设置有第一螺旋叶片，所述第一旋转滚筒的底端固定连接有第一支撑盘，所述第一支撑盘内壁两侧之间固定连接有第一连接架，所述外加热筒底部中心安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴上固定连接有第一连接轴，所述第一连接轴的顶端与第一连接架固定连接，所述外加热筒内侧安装有螺旋电加热管，所述外加热筒内壁安装有保温棉，所述外加热筒顶部开口的内表面设置有与第一旋转滚筒相对应的第一限位套
。
[0014]通过上述技术方案，混合物经过螺旋混料筒进入第一导料弯管中后，混合物会经第一导料弯管和第一输料管进入外加热筒，然后进入第一旋转滚筒，第一旋转滚筒在第二伺服电机的驱动下进行旋转，第一旋转滚筒内设有第一螺旋叶片，第一旋转滚筒在旋转时，在第一螺旋叶片的螺旋导向作用下，会带动气流中的混合物向下运动，但由于上升的气流流速更快，使得气流中的混合物整体仍然处于缓慢上升状态，进而可以进一步延长混合物
在第一旋转滚筒内的滞留时间，外加热筒内侧安装有螺旋电加热管，螺旋电加热管在此期间可以对混合物进一步烘干加热，其加热温度可以根据实际加工需求进行调节控制，另外，外加热筒内壁安装有保温棉，保温棉可以起到一定的保温作用，防止热量的快速流失，进而提高烘干加热效率，同时也能减少能源的消耗
。
[0015]进一步的，所述高温碳化机构的整体结构与预加热机构的结构相同，且高温碳化机构内部加热组件的加热温度高于螺旋电加热管的加热温度
。
[0016]通过上述技术方案，预加热机构内经过加热烘干后的混合物在进入高温碳化机构中后，会由高温碳化机构对气流中的混合物进一步高温碳化处理，进而完成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种石墨负极材料固相包覆装置，其特征在于：包括气动混料机构（1），所述气动混料机构（1）包括混料壳体（
101
），所述混料壳体（
101
）的两侧分别设置有墨粉进料口（
102
）和沥青粉进料口（
103
），所述混料壳体（
101
）顶部中心设有出料口（
104
），所述混料壳体（
101
）底部中心设置有支撑底座（
105
），所述支撑底座（
105
）底部中心安装有第一伺服电机（
106
），所述支撑底座（
105
）顶部中心安装有第一轴承（
107
），所述第一轴承（
107
）的内环上安装有混料罩（
108
），所述第一伺服电机（
106
）输出轴的顶端与混料罩（
108
）固定，所述混料罩（
108
）外壁周侧设有多个均匀分布的混料导板（
109
）；所述墨粉进料口（
102
）和沥青粉进料口（
103
）的另一端分别安装有墨粉上料机构（2）和沥青粉上料机构（3），所述出料口（
104
）的顶部安装有螺旋混料机构（4）；所述螺旋混料机构（4）的顶端连接有预加热机构（5），所述预加热机构（5）的另一端连接有高温碳化机构（6）；所述高温碳化机构（6）的另一端连接有低温冷却机构（7），所述低温冷却机构（7）的出口处连接有出料弯管（8）
。2.
根据权利要求1所述的石墨负极材料固相包覆装置，其特征在于，所述混料罩（
108
）呈半圆形壳体结构设计，且多个均匀分布的混料导板（
109
）均为倾斜结构
。3.
根据权利要求2所述的石墨负极材料固相包覆装置，其特征在于，所述墨粉上料机构（2）包括固定于墨粉进料口（
102
）上的送料管道（
201
），所述送料管道（
201
）的顶端固定连接有进料管道（
202
），所述进料管道（
202
）的顶部安装有可拆卸的下料管（
203
），所述下料管（
203
）的顶部固定连接有上料斗（
204
），所述下料管（
203
）内壁的顶部设有支撑环架（
205
），所述支撑环架（
205
）顶部周侧固定连接有多个定位柱（
206
），多个所述定位柱（
206
）之间活动安装有震动筛网（
207
），多个所述定位柱（
206
）的顶部均螺纹连接有螺纹固定帽（
208
），所述震动筛网（
207
）底部中心安装有震动马达（
209
），所述送料管道（
201
）远离墨粉进料口（
102
）的一端安装有送料风机（
210
）
。4.
根据权利要求3所述的石墨负极材料固相包覆装置，其特征在于，所述沥青粉上料机构（3）与墨粉上料机构（2）的结构相同，且沥青粉上料机构（3）固定安装于沥青粉进料口（
103
）上
。5.
根据权利要求4所述的石墨负极材料固相包覆装置，其特征在于，所述螺旋混料机构（4）包括螺旋混料筒（
401
），所述螺旋混料筒（
401
）的内壁固定连接有螺旋导流片（
402
），所述螺旋混料筒（
401
）的底部和顶部分别设置有底部连接法兰（
403
）和顶部连接法兰（
404
），所述底部连接法兰（
403
）与出料口（
104
）相连接
。6.
根据权利要求5所述的石墨负极材料固相包覆装置，其特征在于，所述预加热机构（5）包括连接于顶部连接法兰（
404
）顶部的第一导料弯管（
501
），所述第一导料弯管（
501
）的另一端连接有第一输料管（
502
），所述第一输料管（
502
）后端固定连接有与之相贯通的外加热筒（
503
），所述外加热筒（
503
）的顶端设置有第一安装法兰盘（
504
），所述外加热筒（
503
）内壁的顶部和底部均安装有第一定位轴承（
505
），两个所述第一定位轴承（
505
）之间安装有第一旋转滚筒（
506
），所述第一旋转滚筒（
506
）内壁设置有第一螺旋叶片（
507
），所述第一旋转滚筒（
506
）的底端固定连接有第一支撑盘（
508
），所述第一支撑盘（
508
）内壁两侧之间固定连接有第一连接架（
509
），所述外加热筒（
503
）底部中心安装有第二伺服电机（
510
），所述第二伺服电机（
510
）的输出轴上固定连接有第一连接轴（
511
），所述第一连接轴（
511
）的顶
端与第一连接架（
509
）固定连接，所述外加热筒（
503
）内侧安装有螺旋电加热管（
512
），所述外加热筒（
503
）内壁安装有保温棉（
513
），所述外加热筒（
503
）顶部开口的内表面设置有与第一旋转滚筒（
506
）相对应的第一限位套（
514
）
。7.
根据权利要求6所述的石墨负极材料固相包覆装置，其特征在于，所述高温碳化机构（6）的整体结构与预加热机构（5）的结构相同，且高...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶伦康，吕涛，叶伦良，
申请(专利权)人：深圳市华明胜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：