CN114618378B - 一种锂电池负极材料制备球化粉末装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池负极材料制备球化粉末装置，包括板架，所述板架上固定安装有真空罐，所述真空罐的顶部安装有脱粉电机，所述真空罐的内顶部侧壁上安装有密封板，所述密封板上居中密封转动安装有空心脱粉锥，所述脱粉电机的机轴延伸至真空罐内并固定在空心脱粉锥的上端，所述真空罐的侧壁上固定安装有负压真空泵。本发明通过利用液体在真空度较高的环境中趋于球形的现象，使得粉末原料经熔融后在真空环境中喷出并冷却形成球形固体粉末，球化效果更好，冷却水在真空中升温气化并被排出，使得球形固体粉末不受潮，降低后续处理难度，且整体结构组成简单，使用维护方便，成本更低。

Description

一种锂电池负极材料制备球化粉末装置

技术领域

本发明涉及锂电池原料生产领域，尤其涉及一种锂电池负极材料制备球化粉末装置。

背景技术

现有的粉末球化装置通常采用等离子气体高效燃烧加热粉末原料将其液化，再进入水中冷却形成球形固体，但由于水的阻力较大，熔融液滴进入水中容易变形导致球化程度较差，无法得到较高品质的球形粉末，且等离子气体制备需要消耗大量成本，且使用和维护均不够方便，导致使用成本增加。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在直接冷却成型的球化程度较差，且维护使用不方便，成本较高的缺点，而提出的一种锂电池负极材料制备球化粉末装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种锂电池负极材料制备球化粉末装置，包括板架，所述板架上固定安装有真空罐，所述真空罐的顶部安装有脱粉电机，所述真空罐的内顶部侧壁上安装有密封板，所述密封板上居中密封转动安装有空心脱粉锥，所述脱粉电机的机轴延伸至真空罐内并固定在空心脱粉锥的上端，所述真空罐的侧壁上固定安装有负压真空泵，所述负压真空泵上安装有抽压管，所述抽压管远离负压真空泵的一端延伸至真空罐内，所述抽压管与真空罐的连接处位于密封板的上方，所述真空罐的下端延伸至板架的下方并密封插设安装有集料盒，所述板架上分别安装有原料罐和冷却水箱，所述板架上对称安装有两个送料罐和两个进料罐，每个所述进料罐均包括固定在板架上的第一罐体，每个所述送料罐均包括固定在板架上的第二罐体，所述原料罐包括固定在板架上的第三罐体，每个所述第二罐体的侧壁下端分别安装有吸液管和排液管，每个所述吸液管和排液管上均分别安装有第一单向阀和第二单向阀，两个所述吸液管远离两个第二罐体的一端分别延伸至冷却水箱和第三罐体内，两个所述排液管远离两个第二罐体的一端分别延伸至两个第一罐体内，每个所述第一罐体的上端均密封插设有压力管，每个所述压力管远离第一罐体的一端均倾斜延伸至真空罐内并安装有雾化喷头。

优选地，每个所述第二罐体的上端均固定安装有液压缸，每个所述液压缸的下端均密封滑动插设有活塞杆，每个所述活塞杆的下端均延伸至对应侧的第二罐体内并固定安装有活塞柱，每个所述活塞柱均密封滑动安装在对应侧的第二罐体内。

优选地，所述第三罐体内固定安装有多个空心喷焰环，所述第三罐体的外侧壁上插设安装有分流管，所述分流管的多个管口延伸至多个空心喷焰环内，所述分流管上安装有燃气管。

优选地，所述第三罐体的上端固定插设有进料斗，所述第三罐体的侧壁上方插设有排气管，所述排气管延伸至对应侧的进料斗内。

优选地，每个所述排液管与对应侧的第一罐体的连接处均位于第一罐体的上方，两个所述吸液管与第三罐体和冷却水箱的连接处分别位于第三罐体的侧壁下端和冷却水箱的侧壁下端。

优选地，所述集料盒的侧壁内设有散热腔，所述集料盒的外底壁和外侧壁上均开设有连通散热腔的多个散热孔，所述集料盒的外侧壁上对称安装有两个散热风机。

优选地，所述空心脱粉锥包括相互连接的圆柱端和圆锥端，所述圆柱端密封转动插设在密封板上，所述脱粉电机的机轴固定在圆柱端的上表面上，所述圆锥端位于密封板的下方，所述圆柱端位于密封板上方的一段侧壁上开设有多个负压孔，所述圆锥端的锥面上均匀开设有多个吸附孔，所述圆锥端的底部位于两个雾化喷头的上方。

本发明有益效果：通过利用液体在真空度较高的环境中趋于球形的现象，使得粉末原料经熔融后在真空环境中喷出并冷却形成球形固体粉末，球化效果更好，冷却水在真空中升温气化并被排出，使得球形固体粉末不受潮，降低后续处理难度，且整体结构组成简单，使用维护方便，成本更低。

附图说明

图1为本发明提出的一种锂电池负极材料制备球化粉末装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种锂电池负极材料制备球化粉末装置的送料罐部分放大图；

图3为本发明提出的一种锂电池负极材料制备球化粉末装置的空心脱粉锥部分放大图。

图中：1板架、2真空罐、21脱粉电机、22密封板、3集料盒、31散热腔、32散热孔、33散热风机、4进料罐、41第一罐体、42压力管、43雾化喷头、5送料罐、51第二罐体、52液压缸、53活塞杆、54活塞柱、55吸液管、56排液管、57第一单向阀、58第二单向阀、6原料罐、61第三罐体、62空心喷焰环、63分流管、64燃气管、65进料斗、66排气管、7冷却水箱、8空心脱粉锥、81圆柱端、82圆锥端、83负压孔、84吸附孔、9负压真空泵、91抽压管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种锂电池负极材料制备球化粉末装置，包括板架1，板架1上固定安装有真空罐2，真空罐2的顶部安装有脱粉电机21，真空罐2的内顶部侧壁上安装有密封板22，密封板22上居中密封转动安装有空心脱粉锥8，脱粉电机21的机轴延伸至真空罐2内并固定在空心脱粉锥8的上端，真空罐2的侧壁上固定安装有负压真空泵9，负压真空泵9上安装有抽压管91，抽压管91远离负压真空泵9的一端延伸至真空罐2内，抽压管91与真空罐2的连接处位于密封板22的上方，真空罐2的下端延伸至板架1的下方并密封插设安装有集料盒3，板架1上分别安装有原料罐6和冷却水箱7，板架1上对称安装有两个送料罐5和两个进料罐4，每个进料罐4均包括固定在板架1上的第一罐体41，每个送料罐5均包括固定在板架1上的第二罐体51，原料罐6包括固定在板架1上的第三罐体61，每个第二罐体51的侧壁下端分别安装有吸液管55和排液管56，每个吸液管55和排液管56上均分别安装有第一单向阀57和第二单向阀58，两个吸液管55远离两个第二罐体51的一端分别延伸至冷却水箱7和第三罐体61内，两个排液管56远离两个第二罐体51的一端分别延伸至两个第一罐体41内，每个第一罐体41的上端均密封插设有压力管42，每个压力管42远离第一罐体41的一端均倾斜延伸至真空罐2内并安装有雾化喷头43。

负压真空泵9通过抽压管91使得真空罐2和集料盒3内产生真空环境，液体在较高真空度环境内漂浮处于球状，原料罐6将粉末原料燃烧熔化成液态，通过送料罐5送入进料罐4的第一罐体41内，使得液态原料从压力管42流至雾化喷头43处，在压力的作用下喷出形成雾状液滴，液滴在真空罐2内做抛物线运动，则液滴达到最高点时开始下落，由于真空罐2内真空度较高，液滴所受阻力较小，使得液体趋于球形，而另一侧的送料罐5将冷却水箱7内的冷却水通过进料罐4雾化喷入真空罐2内，使得雾状冷却水滴与原料液滴接触冷却，使得原料液滴冷却成为球形固体，实现粉末的球化处理，处理速度快且球状形态好。

每个第二罐体51的上端均固定安装有液压缸52，每个液压缸52的下端均密封滑动插设有活塞杆53，每个活塞杆53的下端均延伸至对应侧的第二罐体51内并固定安装有活塞柱54，每个活塞柱54均密封滑动安装在对应侧的第二罐体51内。

液压缸52控制活塞杆53往复移动，则使得活塞柱54往复移动，则通过吸液管55和排液管56配合第一单向阀57和第二单向阀58实现单向排液。

第三罐体61内固定安装有多个空心喷焰环62，第三罐体61的外侧壁上插设安装有分流管63，每个分流管63的多个管口均延伸至多个空心喷焰环62内，每个分流管63上均安装有燃气管64，第三罐体61的上端固定插设有进料斗65，第三罐体61的侧壁上方插设有排气管66，排气管66延伸至对应侧的进料斗65内。

粉末原料通过进料斗65进入第三罐体61内，燃气管64与外部燃气设备连接，则燃气通过燃气管64和分流管63进入空心喷焰环62内产生火焰，进入第三罐体61内的粉末原料下落被空心喷焰环62产生的火焰多次加热熔融并落在第三罐体61的底部，实现粉末原料的快速液化，且燃烧产生的高温气体通过排气管66排入到进料斗65内，使得进料斗65的粉末原料温度升高达到预热效果，增加粉末原料热熔的速度。

每个排液管56与对应侧的第一罐体41的连接处均位于第一罐体41的上方，两个吸液管55与第三罐体61和冷却水箱7的连接处分别位于第三罐体61的侧壁下端和冷却水箱7的侧壁下端。

集料盒3的侧壁内设有散热腔31，集料盒3的外底壁和外侧壁上均开设有连通散热腔31的多个散热孔32，集料盒3的外侧壁上对称安装有两个散热风机33。

球销液滴原料被冷却水滴冷却后下落至集料盒3内，散热风机33工作使得外部冷空气从散热孔32进入散热腔31内换热后再排出，将集料盒3内的热量带走，实现球形粉末的降温。

空心脱粉锥8包括相互连接的圆柱端81和圆锥端82，圆柱端81密封转动插设在密封板22上，脱粉电机21的机轴固定在圆柱端81的上表面上，圆锥端82位于密封板22的下方，圆柱端81位于密封板22上方的一段侧壁上开设有多个负压孔83，圆锥端82的锥面上均匀开设有多个吸附孔84，圆锥端82的底部位于两个雾化喷头43的上方。

脱粉电机21带动空心脱粉锥8持续转动，负压真空泵9通过抽压管91抽取真空罐2内气体使其形成真空环境，冷却水滴降温原料液滴后，使得冷却水滴温度上升，且真空罐2内压力较低，使得水的沸点降低，即能够使得升温的水滴快速蒸发从吸附孔84和负压孔83进入到密封板22的上方，并被负压真空泵9通过抽压管91抽出并排出，避免产生的球形粉末潮湿影响收集使用，且球形粉末产生时，受到定向流动的抽压气流，使得球形粉末被吸附在圆锥端82的吸附孔84上，则空心脱粉锥8旋转产生的离心力能够使得球形粉末被甩出，使得球形粉末在真空罐2中得到较大的初速度，则使得球形粉末能够克服定向气流的吸力落在集料盒3内，即能够使得球化的球形粉末能够被完全收集。

本发明在使用时，将集料盒3安装在真空罐2的底部，打开负压真空泵9和脱粉电机21，使得真空罐2和集料盒3内形成真空环境，在燃气管64内通入燃气并在空心喷焰环62处点燃产生火焰，然后将粉末原料从进料斗65缓慢倒入，燃气燃烧产生的气体从排气管66排出并进入进料斗65内进行预热，预热的粉末原料通过空心喷焰环62时快速熔化并落入第三罐体61的底部，两个液压缸52通过活塞杆53带动活塞柱54往复运动，则能够通过吸液管55和排液管56配合第一单向阀57和第二单向阀58分别将冷却水和液态原料排入到两个第一罐体41内，且能够通过持续供压将冷却水和液态原料分别从两个压力管42排出第一罐体41并从两个雾化喷头43在真空罐2内喷出，形成液滴和水滴，液滴和水滴在真空环境下趋于球形，则液滴接触水滴后冷却成为固体，水滴受热后在低压真空环境中气化并从吸附孔84和负压孔83被负压真空泵9和抽压管91抽出，则真空罐2内上方产生定向气流，使得球形粉末上移被吸附孔84吸住，脱粉电机21带动空心脱粉锥8转动，使得球形粉末受离心力作用甩出，使得球形粉末以较高速度撞击真空罐2的内壁并持续向下反弹，直至落入到集料盒3内，散热风机33在散热腔31内产生定向气流，使得集料盒3内的球形粉末被快速冷却。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种锂电池负极材料制备球化粉末装置，包括板架（1），其特征在于，所述板架（1）上固定安装有真空罐（2），所述真空罐（2）的顶部安装有脱粉电机（21），所述真空罐（2）的内顶部侧壁上安装有密封板（22），所述密封板（22）上居中密封转动安装有空心脱粉锥（8），所述脱粉电机（21）的机轴延伸至真空罐（2）内并固定在空心脱粉锥（8）的上端，所述真空罐（2）的侧壁上固定安装有负压真空泵（9），所述负压真空泵（9）上安装有抽压管（91），所述抽压管（91）远离负压真空泵（9）的一端延伸至真空罐（2）内，所述抽压管（91）与真空罐（2）的连接处位于密封板（22）的上方，所述真空罐（2）的下端延伸至板架（1）的下方并密封插设安装有集料盒（3），所述板架（1）上分别安装有原料罐（6）和冷却水箱（7），所述板架（1）上对称安装有两个送料罐（5）和两个进料罐（4），每个所述进料罐（4）均包括固定在板架（1）上的第一罐体（41），每个所述送料罐（5）均包括固定在板架（1）上的第二罐体（51），所述原料罐（6）包括固定在板架（1）上的第三罐体（61），每个所述第二罐体（51）的侧壁下端分别安装有吸液管（55）和排液管（56），每个所述吸液管（55）和排液管（56）上均分别安装有第一单向阀（57）和第二单向阀（58），两个所述吸液管（55）远离两个第二罐体（51）的一端分别延伸至冷却水箱（7）和第三罐体（61）内，两个所述排液管（56）远离两个第二罐体（51）的一端分别延伸至两个第一罐体（41）内，每个所述第一罐体（41）的上端均密封插设有压力管（42），每个所述压力管（42）远离第一罐体（41）的一端均倾斜延伸至真空罐（2）内并安装有雾化喷头（43）；

所述集料盒（3）的侧壁内设有散热腔（31），所述集料盒（3）的外底壁和外侧壁上均开设有连通散热腔（31）的多个散热孔（32），所述集料盒（3）的外侧壁上对称安装有两个散热风机（33）；

所述空心脱粉锥（8）包括相互连接的圆柱端（81）和圆锥端（82），所述圆柱端（81）密封转动插设在密封板（22）上，所述脱粉电机（21）的机轴固定在圆柱端（81）的上表面上，所述圆锥端（82）位于密封板（22）的下方，所述圆柱端（81）位于密封板（22）上方的一段侧壁上开设有多个负压孔（83），所述圆锥端（82）的锥面上均匀开设有多个吸附孔（84），所述圆锥端（82）的底部位于两个雾化喷头（43）的上方；

所述第三罐体（61）内固定安装有多个空心喷焰环（62），所述第三罐体（61）的外侧壁上插设安装有分流管（63），所述分流管（63）的多个管口延伸至多个空心喷焰环（62）内，所述分流管（63）上安装有燃气管（64）。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料制备球化粉末装置，其特征在于，每个所述第二罐体（51）的上端均固定安装有液压缸（52），每个所述液压缸（52）的下端均密封滑动插设有活塞杆（53），每个所述活塞杆（53）的下端均延伸至对应侧的第二罐体（51）内并固定安装有活塞柱（54），每个所述活塞柱（54）均密封滑动安装在对应侧的第二罐体（51）内。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料制备球化粉末装置，其特征在于，所述第三罐体（61）的上端固定插设有进料斗（65），所述第三罐体（61）的侧壁上方插设有排气管（66），所述排气管（66）延伸至对应侧的进料斗（65）内。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池负极材料制备球化粉末装置，其特征在于，每个所述排液管（56）与对应侧的第一罐体（41）的连接处均位于第一罐体（41）的上方，两个所述吸液管（55）与第三罐体（61）和冷却水箱（7）的连接处分别位于第三罐体（61）的侧壁下端和冷却水箱（7）的侧壁下端。

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