掺杂改性石墨的制备系统的制作方法

本实用新型涉及石墨制备技术领域，尤其是涉及掺杂改性石墨的制备系统。

背景技术：

目前，在对掺杂改性石墨的制备中，实验室多采用液相浸渍法来制备掺杂改性石墨，但是实验室所采用的制备掺杂改性石墨的设备比较简单，实验过程无法精准控制，使得填充在基体孔隙的掺杂颗粒排列和内部结构都不够均匀，得到的掺杂改性石墨的性能较差，导致由掺杂改性石墨形成的石墨负极材料的性能降低，因此需要开发一套自动化精准控制的掺杂改性石墨的制备系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供掺杂改性石墨的制备系统，

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

根据本实用新型的一方面，提供掺杂改性石墨的制备系统，用于将石墨、溶剂以及掺杂物质进行混合以得到掺杂改性石墨混合物的混料装置；

用于将所述掺杂改性石墨混合物进行干燥以得到所述掺杂改性石墨的干燥装置；

用于将所述掺杂改性石墨混合物输送至所述干燥装置的输送装置；所述输送装置的一端与所述混料装置连通，另一端与所述干燥装置连通；

用于将所述掺杂改性石墨进行收集的收集装置；所述收集装置与所述干燥装置连通；

用于控制所述混料装置的参数的第一控制面板；所述第一控制面板与所述混料装置电连接；

用于控制所述干燥装置的参数的第二控制面板；所述第二控制面板与所述干燥装置电连接。

进一步地，所述混料装置包括：混料搅拌机；

所述混料搅拌机与所述第二控制面板电连接。

进一步地，所述输送装置包括输送管路以及蠕动泵；

所述蠕动泵安装在所述输送管路；所述输送管路的一端与所述混料搅拌机的出口连通，另一端与所述干燥装置的进口连通。

进一步地，所述干燥装置包括：干燥塔以及用于向所述干燥塔内提供热源的供热装置；

所述干燥塔的进口与所述输送管路连通；所述供热装置与所述干燥塔的内部连通。

进一步地，所述干燥塔内安装有用于将所述掺杂改性石墨混合物喷送至所述干燥塔内部的喷雾头；

所述喷雾头与所述输送管路的另一端连通。

进一步地，所述供热装置包括：加热器、第一引风机、供热管路以及供风管路；

所述第一引风机安装在所述供风管路；所述供热管路的一端与所述供风管路连通，另一端与所述干燥塔的进气口连通；所述加热器安装在所述供风管路与所述供热管路连通处。

进一步地，所述供热装置还包括位于所述干燥塔内、且安装在所述供热管路另一端的多个热风头；

所述供热管路设于所述干燥塔的外壁，且通过多个所述热风头与所述干燥塔的内部连通。

进一步地，所述供热装置还包括第一过滤装置；

所述第一过滤装置安装在所述供风管路，且位于所述第一引风机与所述加热器之间。

进一步地，所述干燥系统还包括排气管路以及第二过滤装置；所述干燥塔上开设有排气口；

所述排气管路与所述排气口连通；所述第二过滤装置安装在所述排气管路上。

进一步地，所述收集装置包括用于收集所述掺杂改性石墨的缓冲罐以及用于将所述掺杂改性石墨引至所述缓冲罐的第二引风机；

所述缓冲罐的一端与所述干燥塔的出口连通，另一端与所述第二引风机连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

根据本实用新型的掺杂改性石墨的制备系统，包括：用于将石墨、溶剂以及掺杂物质进行混合以得到掺杂改性石墨混合物的混料装置；用于将所述掺杂改性石墨混合物进行干燥以得到所述掺杂改性石墨的干燥装置；用于将所述掺杂改性石墨混合物输送至所述干燥装置的输送装置；所述输送装置的一端与所述混料装置连通，另一端与所述干燥装置连通；用于将所述掺杂改性石墨进行收集的收集装置；所述收集装置与所述干燥装置连通；用于控制所述混料装置的参数的第一控制面板；所述第一控制面板与所述混料装置电连接；用于控制所述干燥装置的参数的第二控制面板；所述第二控制面板与所述干燥装置电连接；在制备掺杂改性石墨时，在混料装置中将石墨、溶剂以及掺杂物质按混料装置的参数进行精准混合，上述的混料装置的参数是通过第一控制面板控制的，实现了对掺杂改性石墨混合物制备的自动化以及精准控制，使得填充在基体孔隙的掺杂颗粒排列和内部结构都均匀，得到的掺杂改性石墨混合物的性能较好，使得由掺杂改性石墨形成的石墨负极材料的性能提高；之后将得到的掺杂改性石墨的混合物由输送装置输送至干燥装置中，使得上述掺杂改性石墨的混合物按干燥装置的参数进行干燥，所述的干燥装置的参数是通过第二控制面板控制的，实现了对掺杂改性石墨混合物干燥以得到掺杂改性石墨的自动化以及精准控制，使得得到的掺杂改性石墨混合物的性能较好，使得由掺杂改性石墨形成的石墨负极材料的性能提高；再通过收集装置将制备得到的掺杂改性石墨进行收集。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的掺杂改性石墨的制备系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的掺杂改性石墨的制备系统的结构示意图。

图标：100-混料搅拌机；200-第一控制面板；300-第二控制面板； 400-输送管路；401-蠕动泵；500-干燥塔；501-喷雾头；502-加热器； 503-第一引风机；504-供热管路；505-供风管路；506-热风头；507- 第一过滤装置；600-排气管路；601-第二过滤装置；700-缓冲罐；701- 第二引风机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本实用新型的掺杂改性石墨的制备系统可选因素较多。根据本实用新型的权利要求可以组合出多种实施方案，因此根据本实用新型的权利要求组合出的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。下面将结合具体的实施例对本实用新型掺杂改性石墨的制备系统进行进一步地描述。

实施例

根据本实用新型的一个方面，提供掺杂改性石墨的制备系统，如图1 所示，包括：

用于将石墨、溶剂以及掺杂物质进行混合以得到掺杂改性石墨混合物的混料装置；

用于将掺杂改性石墨混合物进行干燥以得到掺杂改性石墨的干燥装置；

用于将掺杂改性石墨混合物输送至干燥装置的输送装置；输送管路400 的一端与混料装置连通，另一端与干燥装置连通；

用于将掺杂改性石墨进行收集的收集装置；收集装置与干燥装置连通；

用于控制干燥装置的参数的第一控制面板200；第一控制面板200与干燥装置电连接；

用于控制所述混料装置的参数的第二控制面板300；第二控制面板300 与混料装置电连接。

根据本实用新型的掺杂改性石墨的制备系统，在制备掺杂改性石墨时，在混料装置中将石墨、溶剂以及掺杂物质按混料装置的参数进行精准混合，上述的混料装置的参数是通过第一控制面板200控制的，实现了对掺杂改性石墨混合物制备的自动化以及精准控制，使得填充在基体孔隙的掺杂颗粒排列和内部结构都均匀，得到的掺杂改性石墨混合物的性能较好，使得由掺杂改性石墨形成的石墨负极材料的性能提高；之后将得到的掺杂改性石墨的混合物由输送装置输送至干燥装置中，使得上述掺杂改性石墨的混合物按干燥装置的参数进行干燥，所述的干燥装置的参数是通过第二控制面板300控制的，实现了对掺杂改性石墨混合物干燥以得到掺杂改性石墨的自动化以及精准控制，使得得到的掺杂改性石墨混合物的性能较好，使得由掺杂改性石墨形成的石墨负极材料的性能提高；再通过收集装置将制备得到的掺杂改性石墨进行收集；

需要说明的是，混料装置的参数包括石墨、溶剂以及掺杂物质三者的比例、流速以及混料装置内部温度的控制等；干燥装置的参数包括干燥装置内部温度、气流量以及掺杂改性石墨混合物流速。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统的一种实施方式，混料装置包括：混料搅拌机100；

混料搅拌机100与第二控制面板300电连接。

根据本实用新型的掺杂改性石墨的制备系统，混料搅拌机100包括用于盛放石墨、溶剂以及掺杂物质的腔体以及用于将上述三者进行搅拌混合的搅拌棒，第二控制面板300同样可控制搅拌棒的搅拌速率；若需要制备大体积的掺杂改性石墨混合物时，可使用机械搅拌，即通过上述搅拌棒进行搅拌，若需要制备小体积的掺杂改性石墨混合物时，可使用磁力搅拌，通过磁力搅拌子进行搅拌。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统的一种实施方式，输送装置包括输送管路400以及蠕动泵401；

蠕动泵401安装在输送管路400；输送管路400的一端与混料搅拌机 100的出口连通，另一端与干燥装置的进口连通。

根据本实用新型的掺杂改性石墨，由于掺杂改性石墨混合物包含较大颗粒，为了顺利地将掺杂改性石墨混合物输送至干燥装置中，于是，在输送管路400上安装有蠕动泵401，掺杂改性石墨混合物进入蠕动泵401后，只接触泵管，不接触泵体，不会污染蠕动泵401，并且蠕动泵401具有良好的自吸能力，可空转，可防止掺杂改性石墨混合物回流。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统的一种实施方式，干燥装置包括：干燥塔500以及用于向干燥塔500内提供热源的供热装置；

干燥塔500的进口与输送管路400连通；供热装置与干燥塔500的内部连通。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统的一种实施方式，干燥塔500 内安装有用于将掺杂改性石墨混合物喷送至干燥塔500内部的喷雾头501；

喷雾头501与输送管路400的另一端连通。

根据本实用新型的掺杂改性石墨的制备系统，干燥塔500的类型为喷雾干燥器；喷雾头501安装在干燥塔500内的顶部，优选地，喷雾头501 安装在干燥塔500内的顶部、且位于中部；同时，输送管路400的另一端伸入干燥塔500内，与喷雾头501连通；

干燥过程中，待干燥的掺杂改性石墨通过输送管路400输送至喷雾头 501，喷雾头501将待干燥的掺杂改性石墨分散成较细的像雾一样的微粒，像雾一样的颗粒能够增大待干燥的掺杂改性石墨与热源的接触面积，同时增大水分蒸发面积，从而加速该待干燥的掺杂改性石墨的干燥过程。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统的一种实施方式，供热装置包括：加热器502、第一引风机503、供热管路504以及供风管路505；

第一引风机503安装在供风管路505；供热管路504的一端与供风管路 505连通，另一端与干燥塔500的进气口连通；加热器502安装在供风管路 505与供热管路504连通处。

根据本实用新型的掺杂改性石墨的制备系统，具体地，第一引风机503 将外界空气引入供风管路505，供风管路505将外界空气输送至加热器502，加热器502对外界空气进行加热，得到加热空气，之后，供热管路504将加热空气输送至干燥塔500的进气口，作为干燥塔500的干燥热源；

优选地，供热管路504位于干燥塔500顶部，且覆盖干燥塔500顶部，同时，供热管路504的两端分别与干燥塔500两侧、且均与干燥塔500内连通；干燥塔500的两侧均由供热管路504进行供热，使得干燥塔500内受热比较均匀，从而使得在干燥塔500内的掺杂改性石墨混合物被干燥的均匀，能够提高了掺杂改性石墨的性能。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统的一种实施方式，供热装置还包括位于干燥塔500内、且安装在供热管路504另一端的多个热风头506；

供热管路504设于干燥塔500的外壁，且通过多个热风头506与干燥塔500的内部连通。

根据本实用新型的掺杂改性石墨的制备系统，该热风头506为可转动的热风头506，其转的速率可由第二控制面板300控制；在该掺杂改性石墨的制备系统中，热风头506的个数为两个，一个热风头506安装在干燥塔500内的一侧，且与供热管路504的一端连通，另一个热风头506安装在干燥塔500内的另一侧，且与供热管路504的另一端连通；热风头506的可转动，使得热风能够与掺杂改性石墨混合物的各个方位接触，从而使得掺杂改性石墨混合物被干燥的均匀、且彻底。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统的一种实施方式，供热装置还包括第一过滤装置507；

第一过滤装置507安装在供风管路505，且位于第一引风机503与加热器502之间。

根据本实用新型的掺杂改性石墨的制备系统，在第一引风机503将外界空气引入供风管路505，供风管路505将外界空气输送至加热器502之前，需要将外界空气进行过滤，滤掉外界空气中的杂质颗粒，避免杂质颗粒进入加热器502以及干燥塔500，不仅确保了掺杂改性石墨的纯度，而且增加了加热器502以及干燥塔500的使用寿命。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统的一种实施方式，如图2所示，干燥系统还包括排气管路600以及第二过滤装置601；干燥塔500上开设有排气口；

排气管路600与排气口连通；第二过滤装置601安装在排气管路600 上。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统，排气管路600将干燥塔500 内干燥掺杂改性石墨混合物后产生的水蒸汽排出干燥塔500外，在将水蒸汽排出干燥塔500外的过程中，为了防止水蒸汽中携带的固体颗粒污染空气，于是，在排气管路600上安装第二过滤装置601。

根据本实用新型掺杂改性石墨的制备系统的一种实施方式，收集装置包括用于收集掺杂改性石墨的缓冲罐700以及用于将掺杂改性石墨引至缓冲罐700的第二引风机701；

缓冲罐700的一端与干燥塔500的出口连通，另一端与第二引风机701 连接。

根据本实用新型的掺杂改性石墨的制备系统，收集装置可为收集瓶、收集池等，优选地，收集装置为缓冲罐700，保证掺杂改性石墨在第二引风机701的引入下，稳定地进入至缓冲罐700，同时，保证第二引风机701吸料速度的稳定性，且可避免掺杂改性石墨吸入第二引风机701中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。