CN105457733A - 锂电池正极材料专用粉碎机及其闭路循环粉碎*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池正极材料专用粉碎机及其闭路循环粉碎***，包括锂电池正极材料专用粉碎机，该粉碎机的进料管上连接有加料装置，出料管上通过连接管道依次连接有旋风收集器、脉冲除尘器和引风机，引风机出口通过连接管道连接至进气管，引风机的进风口处并联设置有惰性气体输入管路，惰性气体输入管路上连接有惰性气源。本发明兼具了机械粉碎机和气流粉碎机优越性，且整套***密闭粉碎，惰性气体可循环利用，摄入水分少，噪音低，生产过程清洁环保，实现了惰性气体的收集和循环利用，整个***水分摄入少，氧含量均可控。该粉碎机及其粉碎***在不需充入惰性气体保护的情况下可实现空气的循环使用，最大程度减少水分的摄入。

Description

锂电池正极材料专用粉碎机及其闭路循环粉碎***
技术领域
本发明涉及物料粉碎技术领域，尤其涉及一种锂电池正极材料专用粉碎机及其闭路循环粉碎***。
背景技术
目前市场有很多材料在粉碎时需要惰性气体保护或最大程度降低粉碎过程中水分的增加。例如锂电池正极材料，主要有钴酸锂、锰酸锂、三元材料、磷酸铁锂等，这些锂电池正极材料在粉碎时多为气流粉碎，并且在粉碎时对易氧化、易燃、易爆的物质可以通入惰性气体保护，避免安全事故发生和减少水分的摄入。但是气流粉碎能耗高，粉碎效率低。机械粉碎相比而言，在能耗和效率方面有很大的优势，但现在市场上应用的该类设备不适合粉碎上述易氧化、易燃、易爆的物质，而且粉碎***采用开路式生产，水分摄入较多。因此，发明一种糅合气流粉碎机和机械粉碎机二者性能之长的新型粉碎机及其粉碎***，具有非常重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种节能、高效且兼具惰性气体保护功能的锂电池正极材料专用粉碎机及其闭路循环粉碎***，该粉碎机及其***可实现空气的循环使用，且最大程度减少水分的摄入。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：锂电池正极材料专用粉碎机，包括安装在机架上的粉碎机壳，所述粉碎机壳上设有环形凸缘，所述环形凸缘位于所述进气腔内，所述转轴贯穿所述环形凸缘，所述转轴与电机主轴传动连接，所述粉碎机壳内部设有隔板，所述隔板将所述机壳内部上下分隔成粉碎腔和进气腔，所述隔板中央设有用于进气和便于转轴通过的连通孔；所述进气腔的一侧设有进气管；所述粉碎腔上设有进料管和出料管，所述粉碎腔的内部由下至上依次设置有安装在转轴上的粉碎盘和分级叶轮，以及安装在粉碎机壳上的反冲气套，所述粉碎盘上安装有锤头，所述粉碎盘外侧设有安装在所述隔板上的齿圈，所述分级叶轮上端面与反冲气套的下端面相结合。
作为一种改进，所述转轴下部套设有轴套，所述粉碎盘安装在所述轴套上；所述分级叶轮安装所述转轴上方。
作为另一种改进，所述转轴包括上转轴和下转轴，所述粉碎盘安装在所述下转轴上，所述分级叶轮安装在所述上转轴上。
作为一种改进，所述电机电连接有变频器。
作为一种改进，所述出料管上并联设置有快接管道。
锂电池正极材料专用粉碎机闭路循环粉碎***，包括锂电池正极材料专用粉碎机，所述锂电池正极材料专用粉碎机的进料管上连接有加料装置，所述出料管上通过连接管道依次连接有旋风收集器、脉冲除尘器和引风机，所述引风机出口通过连接管道连接至所述进气管，所述引风机的进风口处并联设置有惰性气体输入管路，所述惰性气体输入管路上连接有惰性气源。
作为一种改进，所述脉冲除尘器与所述引风机之间还安装有安全过滤器；所述引风机出口与所述进气管之间的连接管道上还安装有换热器。
作为一种改进，所述加料装置是振动加料机或螺杆加料机。
作为一种改进，所述连接管道内壁上设有非金属内衬，所述非金属内衬是耐磨橡胶内衬或氧化铝陶瓷内衬。
作为一种改进，所述安全过滤器与引风机之间的连接管道内安装有氧气含量测试仪安。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明由于在粉碎机壳内设置了粉碎盘和分级叶轮物料粉碎效果好，粉碎过程高效节能；由于粉碎机壳上设置了进气腔，在粉碎易氧化、易燃易爆的物料时，尤其是粉碎电池正极材料时，通过进气腔将惰性气体通入粉碎腔，通过惰性气体保护，将物料粉碎，兼具了机械粉碎机和气流粉碎机优越性，且整套***密闭粉碎，惰性气体可循环利用，摄入水分少，噪音低，生产过程清洁环保。
本发明在物料收集过程中设置了引风机等，在充入惰性气体保护的工作过程中，引风机出来的气体又回到粉碎机中，实现了惰性气体的收集和循环利用，整个***水分摄入少，氧含量均可控。该粉碎机及其粉碎***在不需充入惰性气体保护的情况下可实现空气的循环使用，最大程度减少水分的摄入。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一中锂电池正极材料专用粉碎机的结构剖视图；
图2是本发明实施例一中锂电池正极材料专用粉碎机闭路循环粉碎***的结构框图；
图3是本发明实施例二中锂电池正极材料专用粉碎机的结构剖视图；
图中：1-锂电池正极材料专用粉碎机；11-粉碎机壳；12-转轴；121-上转轴；122-下转轴；123-轴套；13-隔板；14-粉碎腔；141-进料管；142-出料管；143-粉碎盘；144-分级叶轮；145-反冲气套；146-锤头；147-齿圈；15-进气腔；151-进气管；16-快接管道；2-加料装置；3-连接管道；4-旋风收集器；5-脉冲除尘器；6-安全过滤器；7-引风机；8-换热器；9-惰性气体输入管路；91-惰性气源。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，锂电池正极材料专用粉碎机，包括安装在机架上的粉碎机壳11，粉碎机壳11内设置有转轴12，转轴12下部套设有轴套123，粉碎盘143安装在轴套123上；分级叶轮144安装转轴12上方。转轴12与电机主轴传动连接，该电机电连接有变频器，通过变频器调节电机转速，以达到调节粉碎粒径的目的。
粉碎机壳11内部设有隔板13，隔板13将机壳内部上下分隔成粉碎腔14和进气腔15，隔板13中央设有用于进气和便于转轴12通过的连通孔；进气腔15的一侧设有进气管151；粉碎腔14上设有进料管141和出料管142，粉碎腔14的内部由下至上依次设置有安装在转轴12上的粉碎盘143和分级叶轮144，以及安装在粉碎机壳11上的反冲气套145，粉碎盘143上安装有锤头146，粉碎盘143外侧设有安装在隔板13上的齿圈147，分级叶轮144上端面与反冲气套145的下端面相结合，实现密封设置，避免不合格粉料进入。
粉碎腔上部主要部件锤头、齿圈、粉碎盘、导流罩、顶盖等所有与物料接触部件均采用氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷或碳化硅陶瓷等其它非金属材料。粉碎腔下部进气腔均采用碳化钨或PTFE等粉末喷涂处理。
出料管142上并联设置有快接管道16，方便开启设备端盖进行机壳内部清理。
如图2所示出的是由图1中所示出的锂电池正极材料专用粉碎机与其他相关设备组成的闭环粉碎***，锂电池正极材料专用粉碎机1的进料管141上连接有加料装置2，优选的加料装置是振动加料机或螺杆加料机。
出料管142上通过连接管道3依次连接有旋风收集器4、脉冲除尘器5和引风机7，引风机7出口连接至进气管151，引风机7进风口与进气管151之间的并联设置有惰性气体输入管路9，惰性气体输入管路9上连接有惰性气源91。
脉冲除尘器5后与引风机之间的连接管路上安装有安全过滤器6，安全过滤器6内部安装过滤精度1微米的滤网。
引风机7出口与粉碎机1进气管之间的连接管路上安装换热器8，用于降低***循环气体的温度。
连接管道内壁上设有非金属内衬，优选的非金属内衬是耐磨橡胶内衬或氧化铝陶瓷内衬，整个收集过程不接触金属，保证物料纯度。
粉碎***工作时，粉碎盘143高速旋转，物料在粉碎区内受到磨擦、剪切、碰撞等多个粉碎力综合力粉碎，粉碎后的物料在引风机7抽力作用下随上升气流运动至分级区，合格细粉经分级叶轮144由出料管142排出进入旋风收集器4，粗粉在反冲气套145的阻挡下，回落至粉碎区继续粉碎。
旋风收集器4收集合格的物料时，含有微尘的气体通过脉冲除尘器5和安全过滤器6过滤后的洁净气体进入引风机7。引风机7出口气体经过换热器8降温后直接进入粉碎机进气管151，气体在粉碎机***内二次循环，整个***实现气体闭路循环，最大程度的控制水分的摄入或实现防爆和防氧化。
当需要通入惰性气体（氮气或氩气等）进行保护时，惰性气体输入管道9与引风机7的进气口接通，惰性气体由进气管151进入机械粉碎机内腔，混合气体与合格粉料一起由出料口142出来，粉料由旋风收集器4收集，含有微尘的气体通过脉冲除尘器5和安全过滤器6过滤后的洁净气体进入引风机7、换热器8，再次进入粉碎机，实现了惰性气体的回收和循环利用。
实施例二：
如图3所示，本实施例中，与实施例一不同，粉碎腔14内设有上转轴121和下转轴122两个转轴，粉碎盘143安装在下转轴122上，分级叶轮144安装在上转轴121上，上转轴121与粉碎电机主轴传动连接，下转轴122与分级电机传动连接，粉碎电机和分级电机各电连接有一个变频器，通过变频器改变电机转速，实现调节物料粉碎粒径和分级粒径的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.锂电池正极材料专用粉碎机，包括安装在机架上的粉碎机壳，所述粉碎机壳上设有环形凸缘，所述环形凸缘位于所述进气腔内，所述转轴贯穿所述环形凸缘，所述转轴与电机主轴传动连接，其特征在于：所述粉碎机壳内部设有隔板，所述隔板将所述机壳内部上下分隔成粉碎腔和进气腔，所述隔板中央设有用于进气和便于转轴通过的连通孔；所述进气腔的一侧设有进气管；所述粉碎腔上设有进料管和出料管，所述粉碎腔的内部由下至上依次设置有安装在转轴上的粉碎盘和分级叶轮，以及安装在粉碎机壳上的反冲气套，所述粉碎盘上安装有锤头，所述粉碎盘外侧设有安装在所述隔板上的齿圈，所述分级叶轮上端面与反冲气套的下端面相结合。
2.如权利要求1所述的锂电池正极材料专用粉碎机，其特征在于：所述转轴下部套设有轴套，所述粉碎盘安装在所述轴套上；所述分级叶轮安装所述转轴上方。
3.如权利要求1所述的锂电池正极材料专用粉碎机，其特征在于：所述转轴包括上转轴和下转轴，所述粉碎盘安装在所述下转轴上，所述分级叶轮安装在所述上转轴上。
4.如权利要求1所述的锂电池正极材料专用粉碎机，其特征在于：所述电机电连接有变频器。
5.如权利要求1所述的锂电池正极材料专用粉碎机，其特征在于：所述出料管上并联设置有快接管道。
6.锂电池正极材料专用粉碎机闭路循环粉碎***，包括如权利要求1-5任一项所述的锂电池正极材料专用粉碎机，其特征在于，所述锂电池正极材料专用粉碎机的进料管上连接有加料装置，所述出料管上通过连接管道依次连接有旋风收集器、脉冲除尘器和引风机，所述引风机出口通过连接管道连接至所述进气管，所述引风机的进风口处并联设置有惰性气体输入管路，所述惰性气体输入管路上连接有惰性气源。
7.如权利要求6所述的锂电池正极材料专用粉碎机闭路循环粉碎***，其特征在于：所述脉冲除尘器与所述引风机之间还安装有安全过滤器；所述引风机出口与所述进气管之间的连接管道上还安装有换热器。
8.如权利要求6所述的锂电池正极材料专用粉碎机闭路循环粉碎***，其特征在于：所述加料装置是振动加料机或螺杆加料机。
9.如权利要求6所述的锂电池正极材料专用粉碎机闭路循环粉碎***，其特征在于：所述连接管道内壁上设有非金属内衬，所述非金属内衬是耐磨橡胶内衬或氧化铝陶瓷内衬。
10.如权利要求7所述的锂电池正极材料专用粉碎机闭路循环粉碎***，其特征在于：所述安全过滤器与引风机之间的连接管道内安装有氧气含量测试仪器。
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