CN217392129U - 一种硅负极浆料搅拌装置 - Google Patents

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彭果戈
张敏
于立娟
胡大林
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Abstract

为克服现有浆料搅拌装置不能实时监测、调节浆料PH，导致生产效率低下的问题，本实用新型提供了一种硅负极浆料搅拌装置，包括搅拌罐、pH检测机构和pH调节机构，所述pH检测机构包括pH检测器和pH探头，所述pH检测器设置于所述搅拌罐的外壁上，所述pH探头设置于所述搅拌罐的内壁并与所述pH检测器电连接；所述pH调节机构包括储酸罐、加料泵、喷嘴和管道，所述储酸罐、所述加料泵和所述喷嘴之间通过所述管道连通，所述储酸罐和所述加料泵设置于所述搅拌罐的外壁上，所述喷嘴设置于所述搅拌罐的内部。本实用新型通过设置pH检测机构和pH调节机构，可以实时检测并及时调节搅拌罐内浆料的pH值，无需停机取样，提高设备生产效率及浆料稳定性和加工性。

Description

一种硅负极浆料搅拌装置
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种硅负极浆料搅拌装置。
背景技术
当采用硅尤其是氧化亚硅作为负极材料时，在首次充放电过程中，由于硅负极材料表面会形成固体电解质膜(SEI膜)或参与一些不可逆的反应，从而消耗一部分来自正极材料以及电解液中的锂离子，形成不可逆容量，最终导致电芯的首次库伦效率降低。目前，预锂化是一个提升硅负极材料电池首次库伦效率的有效手段，预锂化是将外源锂以合适的方式和形态引入电池体系，用以改善由于硅负极对有效锂的消耗导致的首次库伦效率降低的问题。
现有常用的预锂化方式主要包括掺杂法，此法一般是将锂源与氧化亚硅通过热处理或者氧化还原的方法进行预锂化，然而预锂化硅负极材料在浆料制备过程中，会有碱性物质溶出，单质硅、胶黏剂与碱性物质发生化成反应，导致浆料出现气泡、粘度低等问题，后续加工困难，活性物质的消耗也会导致电池容量降低。因此有必要监控浆料制备过程中PH变化，同时进行相应的PH调节。
但是现有负极浆料搅拌设备无法实时检测浆料PH情况，只能停机取样进行单次PH测定，取样过程繁琐，设备运行效率底下，在测定PH后，如需进行PH 调节，也无法准确控制添加酸液的量，因此现有搅拌装置制备出的负极浆料难以满足生产要求。
实用新型内容
针对现有浆料搅拌装置不能实时监测、调节浆料PH，导致生产效率低下的问题，本实用新型提供了一种硅负极浆料搅拌装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
所述本实用新型提供了一种硅负极浆料搅拌装置，包括搅拌罐、pH检测机构和pH调节机构，所述pH检测机构包括pH检测器和pH探头，所述pH检测器设置于所述搅拌罐的外壁上，所述pH探头设置于所述搅拌罐的内壁并与所述pH检测器电连接；
所述pH调节机构包括储酸罐、加料泵、喷嘴和管道，所述储酸罐、所述加料泵和所述喷嘴之间通过所述管道连通，所述储酸罐和所述加料泵设置于所述搅拌罐的外壁上，所述喷嘴设置于所述搅拌罐的内部。
可选的，所述硅负极浆料搅拌装置还包括电机和搅拌桨，所述电机固定于所述搅拌罐的顶部，所述搅拌桨沿竖直方向设置于所述搅拌罐内部并且与所述电机连接。
可选的，所述搅拌桨包括搅拌轴和叶片，所述叶片设置于所述搅拌轴的下端，所述搅拌轴的上端与所述电机连接。
可选的，所述叶片位于所述搅拌罐的内腔下部分。
可选的，所述pH探头的数量为多个，多个所述pH探头由上至下等间距设置在所述搅拌罐的内壁上。
可选的，所述喷嘴位于所述搅拌罐的上部，所述喷嘴的开口端朝下，并且所述喷嘴与所述管道转动连接。
可选的，所述喷嘴为雾化喷嘴。
可选的，所述硅负极浆料搅拌装置还包括控制处理器，所述控制处理器分别与所述pH检测器和所述加料泵电连接，所述控制处理器接收、处理来自所述 pH检测器的信息，并控制所述加料泵的开启和关闭。
本实用新型的有益效果：根据本实用新型提供的硅负极浆料搅拌装置，通过设置pH检测机构，可以实时检测搅拌罐内浆料的pH值，无需停机取样，提高设备生产效率，此外，由储酸罐、加料泵、喷嘴和管道组成的pH调节机构可根据pH检测结果实时调节浆料pH值，及时将浆料pH值控制在合理范围内，提高浆料稳定性和加工性，推动预锂化负极浆料在锂离子电池上的应用，具有较高使用价值。pH检测机构和pH调节机构设置在搅拌罐侧壁上，结构简单，占地空间小，具有较高实用性。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的硅负极浆料搅拌装置的剖面示意图。
说明书附图中的附图标记如下：
1、搅拌罐；2、pH检测机构；21、pH检测器；22、pH探头；3、pH调节机构；31、储酸罐；32、加料泵；33、喷嘴；34、管道；4、搅拌桨；41、搅拌轴；42、叶片。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“下部”、“中部”、“下端”、“上端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型提供了一种硅负极浆料搅拌装置，包括搅拌罐1、 pH检测机构2和pH调节机构3，所述pH检测机构2包括pH检测器21和pH 探头22，所述pH检测器21设置于所述搅拌罐1的外壁上，所述pH探头22设置于所述搅拌罐1的内壁并与所述pH检测器21电连接；
所述pH调节机构3包括储酸罐31、加料泵32、喷嘴33和管道34，所述储酸罐31、所述加料泵32和所述喷嘴33之间通过所述管道34连通，所述储酸罐31和所述加料泵32设置于所述搅拌罐1的外壁上，所述喷嘴33设置于所述搅拌罐1的内部。
根据本实用新型提供的硅负极浆料搅拌装置，通过设置pH检测机构，可以实时检测搅拌罐内浆料的pH值，无需停机取样，提高设备生产效率，此外，由储酸罐、加料泵、喷嘴和管道组成的pH调节机构可根据pH检测结果实时调节浆料pH值，及时将浆料pH值控制在合理范围内，提高浆料稳定性和加工性，推动预锂化负极浆料在锂离子电池上的应用，具有较高使用价值。pH检测机构和pH调节机构设置在搅拌罐侧壁上，结构简单，占地空间小，具有较高实用性。
在一些实施例中，所述硅负极浆料搅拌装置还包括电机(未图示)和搅拌桨4，所述电机固定于所述搅拌罐1的顶部，所述搅拌桨4沿竖直方向设置于所述搅拌罐1内部并且与所述电机连接。
所述搅拌桨可选自现有浆料搅拌装置中常用的搅拌桨，例如下压式的长叶片结构搅拌桨等，在此不做特别的限定。
在一些实施例中，所述搅拌桨4包括搅拌轴41和叶片42，所述叶片42设置于所述搅拌轴41的下端，所述搅拌轴41的上端与所述电机连接。
在优选的实施例中，所述搅拌轴的上端、中部、下端均设置有所述叶片，有利于提高浆料混合的均匀性以及混合效率。
在一些实施例中，所述叶片42位于所述搅拌罐1的内腔下部分。
所述叶片位于所述搅拌罐的内腔下部分，当浆料的体积较小时，也能确保搅拌桨能够接触到浆料，从而实现对浆料的搅拌、混合。
在一些实施例中，所述pH探头22的数量为多个，多个所述pH探头22由上至下等间距设置在所述搅拌罐1的内壁上。
在优选的实施例中，所述搅拌罐内壁的上部、中部、下部均设置有所述pH 探头，能够实时检测搅拌罐内不同高度浆料的pH值，避免局部测量带来的数据偏差，进一步提高浆料的均匀性和稳定性。
在一些实施例中，所述喷嘴33位于所述搅拌罐1的上部，所述喷嘴33的开口端朝下，并且所述喷嘴33与所述管道34转动连接。
在优选的实施例中，所述喷嘴33位于浆料上方，开口朝向浆料，所述喷嘴 33与所述管道34转动连接，使得所述喷嘴33的角度可任意调节，提高酸液喷洒的均匀性，进而提高浆料的均匀性与混合效率。
在一些实施例中，所述喷嘴33为雾化喷嘴33。
雾化喷嘴将酸液雾化后喷出，并洒落在浆料表面，提高酸液与浆料的接触面积，进而提高酸液在浆料中的均匀性，有利于提高浆料的稳定性以及混合效率，提高设备生产效率。
在一些实施例中，所述硅负极浆料搅拌装置还包括控制处理器(未图示)，所述控制处理器分别与所述pH检测器21和所述加料泵32电连接，所述控制处理器接收、处理来自所述pH检测器21的信息，并控制所述加料泵32的开启和关闭。
所述控制处理器接收来自pH检测器传输过来的浆料pH数据，并根据实际需要的pH范围进行计算所需添加的酸液量，进而控制加料泵的开启和关闭时间，使得浆料的pH值可以准确控制在所需范围内，自动化程度高，适合大规模工业化生产。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种硅负极浆料搅拌装置，其特征在于，包括搅拌罐、pH检测机构和pH调节机构，所述pH检测机构包括pH检测器和pH探头，所述pH检测器设置于所述搅拌罐的外壁上，所述pH探头设置于所述搅拌罐的内壁并与所述pH检测器电连接；
所述pH调节机构包括储酸罐、加料泵、喷嘴和管道，所述储酸罐、所述加料泵和所述喷嘴之间通过所述管道连通，所述储酸罐和所述加料泵设置于所述搅拌罐的外壁上，所述喷嘴设置于所述搅拌罐的内部。
2.根据权利要求1所述的硅负极浆料搅拌装置，其特征在于，还包括电机和搅拌桨，所述电机固定于所述搅拌罐的顶部，所述搅拌桨沿竖直方向设置于所述搅拌罐内部并且与所述电机连接。
3.根据权利要求2所述的硅负极浆料搅拌装置，其特征在于，所述搅拌桨包括搅拌轴和叶片，所述叶片设置于所述搅拌轴的下端，所述搅拌轴的上端与所述电机连接。
4.根据权利要求3所述的硅负极浆料搅拌装置，其特征在于，所述叶片位于所述搅拌罐的内腔下部分。
5.根据权利要求1所述的硅负极浆料搅拌装置，其特征在于，所述pH探头的数量为多个，多个所述pH探头由上至下等间距设置在所述搅拌罐的内壁上。
6.根据权利要求1所述的硅负极浆料搅拌装置，其特征在于，所述喷嘴位于所述搅拌罐的上部，所述喷嘴的开口端朝下，并且所述喷嘴与所述管道转动连接。
7.根据权利要求6所述的硅负极浆料搅拌装置，其特征在于，所述喷嘴为雾化喷嘴。
8.根据权利要求1所述的硅负极浆料搅拌装置，其特征在于，还包括控制处理器，所述控制处理器分别与所述pH检测器和所述加料泵电连接，所述控制处理器接收、处理来自所述pH检测器的信息，并控制所述加料泵的开启和关闭。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116637519A (zh) * 2023-04-20 2023-08-25 深圳市尚水智能股份有限公司 捏合机及浆料制备方法

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