CN220696567U - 二次电池材料的湿法混合*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二次电池材料的湿法混合***，包括：球磨设备、与球磨设备相连的材料混合设备，以及与材料混合设备相连的干燥设备；其中干燥设备与球磨设备之间还设有溶剂储存塔；溶剂储存塔通过溶剂回收管连接干燥设备，且该溶剂储存塔通过溶剂排出管连接球磨设备；以及溶剂储存塔的外侧壁形成有中空夹层；中空夹层还连接有水冷却组件；溶剂储存塔还通过真空泵与一回收箱连通。本实用新型可以优化材料混合加工***的整体结构。

Description

二次电池材料的湿法混合***

技术领域

本实用新型涉及电池材料加工技术领域，尤其涉及一种二次电池材料的湿法混合***。

背景技术

二次电池材料加工过程中必不可少的一环在于材料的混合，混料目前通常采用干法混合与湿法球磨这两种方式。其中干法混合存在混合不均匀的缺点，故而为了确保材料混合的均匀性，对于二次电池材料加工来说，其通常采用的是湿法混合操作。对于湿法混合操作来说，其大致包括用于对材料进行充分粉碎研磨的粉碎设备以及对于粉碎混合后的材料进行干燥的设备。

对于材料的湿法混合干燥一体设备来说，在球磨桶中由于放置了例如但不限于锆珠来实现对于材料的研磨，因此直接在其中对材料进行干燥后，对于干燥状态下的粉料来说，难免会有粉料粘在锆珠的表面，对于部分的粉料如何保证其能有效地排出至球磨桶外是一个难题。

此外，例如公布号为CN113059165A公开了一种高效的粉末湿法混合干燥一体设备，其通过球磨桶和水浴锅相互结合，使得材料得到充分粉碎的前提下，可将多种单质粉末或合金粉末高效湿法混合均匀，在球磨桶内进行干燥，实现快速干燥，将湿法混合和干燥合二为一，大大缩短工序时间，提高生产效率。对于该混合干燥一体设备来说，虽然流程上通过一体设备简化了工艺，但是经实际研究发现，该一体设备在干燥阶段完成后，需要移开水浴锅，将球磨桶擦拭干净后，打开桶底，将材料倾倒出即可，也就是说在此过程中，需要人工来打开桶底和转移水浴锅，而对于实际生产中的球磨桶来说，其不仅整体的尺寸较大，而且本身重量也较重，加之材料储存在球磨桶中会进一步增加其重量，对此情况来说，移开水浴锅的操作，费时费力且需要多个人合作才能完成，并且在完成水浴锅的转移后还需要另外的设备来暂时支撑柱球磨桶才能进行后续的排放材料的操作。此外，在人工打开桶底时，同样基于本身球磨桶的尺寸，人工操作也存在一定的难度。因此就上述一体设备来说实际并不能有效地提高材料的混合干燥效率，反而存在一系列的操作难题。

故而，就材料的混合干燥加工来说，一体化设备虽然看似简化了加工流程，实际却也存在着各种弊端。因此，对于材料的混合干燥操作来说，不能仅仅考虑加工的流程问题，还需要兼顾实际加工环节的可行性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种二次电池材料的湿法混合***，以解决优化材料混合加工***的整体结构的技术问题。

本实用新型的二次电池材料的湿法混合***是这样实现的：

一种二次电池材料的湿法混合***，包括：球磨设备、与球磨设备相连的材料混合设备，以及与材料混合设备相连的干燥设备；其中

所述干燥设备与球磨设备之间还设有溶剂储存塔；

所述溶剂储存塔通过溶剂回收管连接干燥设备，且该溶剂储存塔通过溶剂排出管连接球磨设备；以及

所述溶剂储存塔的外侧壁形成有中空夹层；所述中空夹层还连接有水冷却组件；

所述溶剂储存塔还通过真空泵与一回收箱连通。

在本实用新型可选的实施例中，所述水冷却组件包括冷水机以及与冷水机相连的进水管和出水管；所述进水管和出水管与中空夹层连通来对溶剂储存塔的内腔进行降温。

在本实用新型可选的实施例中，所述中空夹层中设有一端与进水管相连的冷却盘管；所述冷却盘管的另一端与出水管相连。

在本实用新型可选的实施例中，所述球磨设备包括用于研磨材料的桶体、设于桶体内的锆珠，成形在桶体外侧的夹套；其中，

所述夹套通过入液管和排液管与所述冷水机相连来对桶体的内腔进行降温。

在本实用新型可选的实施例中，所述材料混合设备包括搅拌桶和设于搅拌桶中用于搅拌材料的搅拌组件；

所述搅拌组件包括与搅拌桶旋转配合的搅拌轴体和设于搅拌轴体上的桨叶。

在本实用新型可选的实施例中，所述搅拌桶的内腔壁上间隔设有多个呈凸起的涡流板；以及

每个所述涡流板均为沿搅拌桶的深度方向延伸的片状结构板。

在本实用新型可选的实施例中，所述干燥设备包括：

干燥桶，其内部具有中空的用于容纳材料的干燥腔；所述干燥桶的桶壁内具有中空的夹层；

搅拌结构，其包括贯穿干燥桶的顶壁后部分***到干燥腔中的搅拌轴和绕设在搅拌轴位于干燥腔的部位的外侧的螺旋桨叶；

盘状管，其设于所述夹层中；所述盘状管通过导管连接油温机。

在本实用新型可选的实施例中，连接盘状管的导管还通过支管连接有换热器；

所述导管与支管之间还设有三通阀。

在本实用新型可选的实施例中，所述干燥桶采用锥形桶体；以及

所述盘状管沿螺旋状分布在所述夹层中。

所述二次电池材料包括锂离子二次电池材料、钠离子二次电池材料、钾离子二次电池材料或镁离子二次电池材料。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的二次电池材料的湿法混合***，该二次电池材料包括锂离子二次电池材料、钠离子二次电池材料、钾离子二次电池材料或镁离子二次电池材料，这些电池材料包括固态电解质、正极材料等。二次电池材料通过配合使用的球磨设备、材料混合设备和干燥设备，使得不同的材料在经过充分研磨后再通过材料混合设备的充分混合，最后经干燥设备干燥，在此过程中不需要人工干预即可实现材料的流水化和***化的加工。在上述过程中，对于溶剂来说，可以通过溶剂储存塔在球磨设备与干燥设备之间循环使用，从而达到降低有机溶剂的使用量，节约企业的生产成本以及实现环境友好的目的。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的二次电池材料的湿法混合***的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例1的二次电池材料的湿法混合***的冷水机与溶剂储存塔的配合结构示意图；

图3是本实用新型的实施例1的二次电池材料的湿法混合***的冷水机与球磨设备桶体的配合结构示意图；

图4是本实用新型的实施例1的二次电池材料的湿法混合***的冷水机与冷却盘管的配合结构示意图；

图5是本实用新型的实施例1的二次电池材料的湿法混合***的材料混合设备的内腔的结构示意图；

图6是本实用新型的实施例2的干燥设备的第一视角使用结构示意图；

图7是本实用新型的实施例2的干燥设备的第二视角使用结构示意图；

图8是本实用新型的实施例2的干燥设备的夹层中的结构示意图。

图中：球磨设备1、入液管11、排液管12、材料混合设备2、搅拌轴体21、桨叶22、涡流板23、溶剂储存塔3、进水管31、出水管32、冷水机33、冷却盘管35、溶剂回收管36、溶剂排出管38、真空泵4、回收箱5、干燥桶6、夹层61、干燥腔62、盘状管63、搅拌轴64、螺旋桨叶65、油温机66、进液管68、出液管67、换热器69、支管613、三通阀614。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图5所示，本实施例提供了一种二次电池材料的湿法混合***，包括：球磨设备1、与球磨设备1相连的材料混合设备2，以及与材料混合设备2相连的干燥设备；其中干燥设备与球磨设备1之间还设有溶剂储存塔3。其中二次电池材料包括锂离子二次电池材料、钠离子二次电池材料、钾离子二次电池材料或镁离子二次电池材料。

具体的，溶剂储存塔3通过溶剂回收管36连接干燥设备，且该溶剂储存塔3通过溶剂排出管38连接球磨设备1；以及溶剂储存塔3还通过真空泵4与一回收箱5连通。

在上述结构的基础上，还需要加以说明的是，本实施例中的溶剂储存塔3的外侧壁形成有中空夹层；以及中空夹层还连接有水冷却组件。详细的，水冷却组件包括冷水机33以及与冷水机33相连的进水管31和出水管32；进水管31和出水管32与中空夹层连通来对溶剂储存塔3的内腔进行降温。此结构下，在干燥设备运行来实现对于混合材料烘干的过程中，真空泵4会开启工作，使得干燥设备内为负压状态，干燥设备的内部的溶剂则是会受热成为气态的溶剂而便于挥发，此时通过溶剂回收管将溶剂回收至溶剂储存塔3内，对于进入到溶剂储存塔3的气态的溶剂来说，经过上述水冷却组件将气化的溶剂及时降温液化并存储于溶剂储存塔3内，如有部分未被液化的溶剂将继续被真空泵4抽至回收箱5内。

举例一种可选的实施情况来说，为了实现溶剂储存塔3与水冷却组件的有效配合，本实施例还在溶剂储存塔3的中空夹层中设有一端与进水管31相连的冷却盘管35；冷却盘管35的另一端与出水管32相连。此处需要说明的是，为了使得冷却水可以充分地与进入溶剂储存塔3中的呈气态的溶剂进行热交换，以呈立式分布的溶剂储存塔3来说，本实施例中的冷却盘管35沿溶剂储存塔3的高度也即深度方向分布。

接下来要加以说明的是，首先是球磨设备1：

球磨设备1包括用于研磨材料的桶体、设于桶体内的锆珠，成形在桶体外侧的夹套；其中夹套通过入液管11和排液管12与冷水机33相连来对桶体的内腔进行降温。此处需要说明的是，考虑到为了使得材料进入到球磨设备1中，该球磨设备1还连接有进料机构，对于进料机构来说可选采用现有技术中的任一成熟手段，对此本实施例不做绝对限定。

球磨设备1在使用时，由于桶体中的材料之间会撞击或者摩擦，这样会使桶体的桶壁会产生大量的热，使桶体的温度升高，如果不能及时的降温，可能会对桶体造成损害，并且受高温影响，材料容易变质，影响产品性能，严重地甚至会使球磨设备1内部出现故障，这时便需要进行维修，影响工作效率，增加经济成本。因此，本实施例设计了上述入液管11和排液管12与冷水机33相连的设计来便于对使用过程中的桶体进行及时降温。

再来说材料混合设备2，其包括搅拌桶和设于搅拌桶中用于搅拌材料的搅拌组件；搅拌组件包括与搅拌桶旋转配合的搅拌轴体21和设于搅拌轴体21上的桨叶22。

基于上述情况，在一种具体可选的实施情况下，搅拌桶的内腔壁上间隔设有多个呈凸起的涡流板23；以及每个涡流板23均为沿搅拌桶的深度方向延伸的片状结构板。此处的涡流板23的设计主要是为了防止在材料在搅拌桶中搅拌的过程中产生涡流。

再来说本实施例的干燥设备，其可选采用现有技术中的任一成熟手段，对其具体结构和实施例原理本实施例不做绝对限定。

最后，关于本实施例采用的干燥设备，其大致包括：配合使用的干燥桶6、搅拌结构和盘状管63。

首先，干燥桶6，其内部具有中空的用于容纳材料的干燥腔62；干燥桶6的桶壁内具有中空的夹层61。

其次，搅拌结构，其包括贯穿干燥桶6的顶壁后部分***到干燥腔62中的搅拌轴64和绕设在搅拌轴64位于干燥腔62的部位的外侧的螺旋桨叶65。此处的搅拌轴64可以在干燥桶6内旋转，通过旋转来带动材料在干燥桶6内的流动，从而加快对于材料的干燥速度。在搅拌轴64旋转的过程中会带动螺旋桨叶65的同步旋转，这样的意义也是在于加快对于材料的搅动作用实现加快干燥的目的。

再者，盘状管63，其设于夹层61中；盘状管63通过导管连接油温机66。在此结构下，对于存储在油温机66中的介质例如但不限于油，油经加热后形成热油，热油再经过导管进入到盘状管63中，以便于对干燥桶6内的材料进行加热干燥。

基于上述结构，本实施例的干燥设备通过***到干燥桶6的干燥腔62中的搅拌组件来配合干燥桶6的夹层61中的盘状管63，实现对于干燥腔62中的材料的干燥，由此来提高对于材料的干燥效率。

综上，对于本实施例的二次电池材料的湿法混合***来说，通过溶剂储存塔3在球磨设备1与干燥设备之间实现溶剂的循环使用，从而达到降低有机溶剂的使用量，节约企业的生产成本以及实现环境有好的目的。

实施例2：

请参阅图1至图8所示，对于常规的干燥设备来说，材料都是在干燥后直接排出的，而对于干燥后处于高温状态的材料来说，如果直接排入其它容器，对于接收的容器和在接收的容器与干燥装置之间连通的管路来说，需要是耐高温的容器和管路，耐高温的容器和管路本身比一般的容器和管路要求更高，整体的材料成本也同步增加。如果不增加上述耐高温的容器和管路，而要直接在干燥装置的下方设置收集材料的普通容器或者收集袋的话，则需要使得材料在上述干燥装置内进行冷却后再排出，这样对于整体材料的干燥和收集操作来说，会影响到整体的操作效率。

基于上述情况，在实施例1的二次电池材料的湿法混合***的基础上，本实施例提供的二次电池材料的湿法混合***还做了如下设计：

首先，对于连接盘状管63的导管来说，包括有进液管68和出液管67，其中出液管67与盘状管63位于呈立式分布的干燥桶6底部的端头相连，进液管68与盘状管63位于呈立式分布的干燥桶6顶部的端头相连。基于此结构，进液管68和出液管67分别连接油温机66与盘状管63，来形成介质在油温机66与盘状管63的循环流动。

再者，进液管68的管路上还通过一对支管613连接有换热器69；进液管68与每个支管613之间均设有三通阀614。此处其中一个支管613与换热器69的出液端相连，另一个支管613与换热器69的进液端相连。

综上，对于已经完成了干燥加工的材料来说，首先，将盘状管63的热油排入出液管67中，经出液管67直接流入油温机66，此时油温机66对于流入的热油不再进行加热；其次，控制一对支管613与进液管68之间的三通阀614，使得油温机66中的热油无法顺着进液管68直接流到盘状管63中，而是先流入至换热器69中对热油进行换热冷却，待热油降温后再经进液管68流到盘状管63中。如此情况下，通过降温后的热油来加快对于干燥桶61内的材料的冷却，以便于材料可以尽早排出干燥桶6进行收集，由此来提高材料的混合干燥和收集整体式加工的效率。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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设备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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，包括：球磨设备、与球磨设备相连的材料混合设备，以及与材料混合设备相连的干燥设备；其中，

所述干燥设备与球磨设备之间还设有溶剂储存塔；

所述溶剂储存塔通过溶剂回收管连接干燥设备，且该溶剂储存塔通过溶剂排出管连接球磨设备；以及

所述溶剂储存塔的外侧壁形成有中空夹层；所述中空夹层还连接有水冷却组件；

所述溶剂储存塔还通过真空泵与一回收箱连通。

2.根据权利要求1所述的二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，所述水冷却组件包括冷水机以及与冷水机相连的进水管和出水管；所述进水管和出水管与中空夹层连通来对溶剂储存塔的内腔进行降温。

3.根据权利要求2所述的二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，所述中空夹层中设有一端与进水管相连的冷却盘管；所述冷却盘管的另一端与出水管相连。

4.根据权利要求2所述的二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，所述球磨设备包括用于研磨材料的桶体、设于桶体内的锆珠，成形在桶体外侧的夹套；其中

所述夹套通过入液管和排液管与所述冷水机相连来对桶体的内腔进行降温。

5.根据权利要求1～4任一项所述的二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，所述材料混合设备包括搅拌桶和设于搅拌桶中用于搅拌材料的搅拌组件；

所述搅拌组件包括与搅拌桶旋转配合的搅拌轴体和设于搅拌轴体上的桨叶。

6.根据权利要求5所述的二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，所述搅拌桶的内腔壁上间隔设有多个呈凸起的涡流板；以及

每个所述涡流板均为沿搅拌桶的深度方向延伸的片状结构板。

7.根据权利要求1～4任一项所述的二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，所述干燥设备包括：

干燥桶，其内部具有中空的用于容纳材料的干燥腔；所述干燥桶的桶壁内具有中空的夹层；

搅拌结构，其包括贯穿干燥桶的顶壁后部分***到干燥腔中的搅拌轴和绕设在搅拌轴位于干燥腔的部位的外侧的螺旋桨叶；

盘状管，其设于所述夹层中；所述盘状管通过导管连接油温机。

8.根据权利要求7所述的二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，连接盘状管的导管还通过支管连接有换热器；以及

所述导管与支管之间还设有三通阀。

9.根据权利要求8所述的二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，所述干燥桶采用锥形桶体；以及

所述盘状管沿螺旋状分布在所述夹层中。

10.根据权利要求1所述的二次电池材料的湿法混合***，其特征在于，所述二次电池材料包括锂离子二次电池材料、钠离子二次电池材料、钾离子二次电池材料或镁离子二次电池材料。