一种锂电池浆料生产用均质机的制作方法

本发明实施例涉及锂电子电池的电机浆料粉碎机械设备领域，具体涉及一种锂电池浆料生产用均质机。

背景技术：

目前，锂离子电池生产企业生产电池浆料过程中，一般采用行星式分散设备对电池浆料进行混合分散，随着浆料中的固形物粒径越来越细，难以分散的微细分团和团聚物现象更加严重和突出。

通过行星式分散设备加工，浆料分散时间长、效率低，难以对浆料中的微细粉团和团聚无进行比较充分的分散，而且长时间分散导致发热、结皮、老化，最终分散不均匀，影响后续工序进行和电池质量。

技术实现要素：

本发明实施例公开了一种锂电池浆料生产用均质机，用于解决传统行星式分散设备的分散时间长、电池浆料分散效果差的问题。

本发明实施例锂电池浆料生产用均质机的技术方案包括：

锂电池浆料生产用均质机，包括机架，其特征在于，所述机架内设有由上到下依次设置的上分散剪切部件和下分散剪切部件，

所述下分散剪切部件包括下定子、下转子，所述下定子由内往外包括第一下定齿圈、第二下定齿圈，所述下转子由内往外包括第一下转齿圈、第二下转齿圈、第三下转齿圈，所述第二下转齿圈、所述第一下定齿圈、所述第三下转齿圈和所述第二下定齿圈间隔设置，且两两之间具有间隙；

所述上分散剪切部件包括上定子、上转子，所述上定子由内往外包括第一上定齿圈、第二上定齿圈，所述上转子由内往外包括第一上转齿圈、第二上转齿圈，所述第一上转齿圈、所述第一上定齿圈、所述第二上转齿圈和所述第二上定齿圈间隔设置，且两两之间具有间隙。

优选的，在上述锂电池浆料生产用均质机的技术方案中，所述第一下定齿圈和所述第二下定齿圈上设有定齿槽。

优选的，在上述锂电池浆料生产用均质机的技术方案中，所述第一下转齿圈为涡轮机叶轮，所述第二下转齿圈和所述第三下转齿圈上设有转齿槽。

优选的，在上述锂电池浆料生产用均质机的技术方案中，所述第一上定齿圈和所述第二上定齿圈上设有定齿槽。

优选的，在上述锂电池浆料生产用均质机的技术方案中，所述第一上转齿圈和所述第二上转齿圈上设有转齿槽。

优选的，在上述锂电池浆料生产用均质机的技术方案中，所述定齿槽和所述转齿槽沿周向等间隔设置。

优选的，在上述锂电池浆料生产用均质机的技术方案中，所述下分散剪切部件的下方设有底盘，所述底盘上设有物料进口。

优选的，在上述锂电池浆料生产用均质机的技术方案中，所述上转子安装在所述机架的主轴上，所述主轴与电机电性连接。

优选的，在上述锂电池浆料生产用均质机的技术方案中，所述上分散剪切部件和所述主轴之间设有还设有干运转气体密封部件。

优选的，在上述锂电池浆料生产用均质机的技术方案中，所述上分散剪切部件和所述下分散剪切部件的外部包裹有水冷夹套。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种锂电池浆料生产用均质机的上分散剪切部件、下分散剪切部件结构示意图；

图2为本发明实施例一种锂电池浆料生产用均质机的整体结构示意图；

图3为本发明实施例一种锂电池浆料生产用均质机的第一下转齿圈的结构图；

图4为本发明实施例一种锂电池浆料生产用均质机的下定子和下转子的配合示意图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种锂电池浆料生产用均质机，用于解决传统行星式分散设备的分散时间长、电池浆料分散效果差的问题。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例锂电池浆料生产用均质机的整体体结构如附图图1至图4所示，设备整体为单臂形式，其中：

1为底盘，上设物料进口。

2为下定子，下定子2可为装配式或整体式，本实施例中下定子2为整体式结构式。下定子2的结构为内外同心的圆环，圆环层数可根据具体需要进行设计，每层圆环可设计为不同的形式，如冷却式，剪切式，过滤式等。本实施例中的下定子2为两层式结构，下定子2由内往外包括第一下定齿圈21、第二下定齿圈22，第一下定齿圈21和第二下定齿圈22上设有定齿槽，需要说明的是，定齿槽或转齿槽仅是用于区分定子或转子上的齿槽，不具有实际含义，同理，上定子5和下定子2仅是位置上的上下关系，也不具有实际含义。本实施例中，由于第一下定齿圈21和第二下定齿圈22的齿圈方向上开有均布的齿槽，将这种形式的结构定义为剪切式齿圈。

3为下转子，下转子3同样可为装配式或整体式，本实施例中下转子3为整体式结构。下转子3的结构可为内外同心的圆环，圆环层数可根据具体需要进行设计，每层圆环可设计为不同的形式，如涡轮式，剪切式，齿片式等。本实施例中下转子3为三层式结构，下转子3由内往外包括第一下转齿圈31、第二下转齿圈32、第三下转齿圈33，如图3所示，第一下齿圈31为涡轮机叶轮，第二下转齿圈32和第三下转齿圈33上设有转齿槽，由于涡轮机叶轮具有一定的弯曲角度，将此种类型定义为涡轮式齿圈，第二下转齿圈32和第三下转齿圈33为剪切式齿圈，即齿圈方向上开有均布的齿槽。

根据图1可以清楚的知道，第二下转齿圈32、第一下定齿圈21、第三下转齿圈33和第二下定齿圈22间隔设置，且两两之间具有间隙。

4为带水冷夹套的物料罐，用于对物料进行冷却及提供搅拌空间。

5为上定子，本实施例中上定子5同样为整体式结构式，上定子5由内往外包括第一上定齿圈、第二上定齿圈，第一上定齿圈和第二上定齿圈上设有均布的定齿槽，两者均为为剪切式齿圈。

6为上转子，本实施例中上转子6为同样整体式结构，上转子6由内往外包括第一上转齿圈、第二上转齿圈，第一上转齿圈和第二上转齿圈上设有均布的转齿槽，两者均为剪切式齿圈。

根据图1可以清楚的知道，第一上转齿圈、第一上定齿圈、第二上转齿圈和第二上定齿圈间隔设置，且两两之间具有间隙。

7为干运转气体密封部件，干运转气体密封部件7位于上分散剪切部件和主轴8之间，其动环端面上开有螺旋槽，当主轴8高速运转时在动压作用下，端面打开起密封作用，该类型为非接触型密封，阻力小，密封效果良好。

8为主轴，主轴8为高速机械主轴，主轴8内带有润滑系统和冷却系统，为一个相对独立的整体，具有高旋转精度和稳定性，上转子6安装在机架的主轴8上。

9为机架，将电机10、主轴8、搅拌分散系统、电气系统等联结起来。

10为电机，电机10与主轴8通过联轴器相连，带动主轴8高速旋转。

下面重点论述锂电池浆料生产用均质机的搅拌分散系统，搅拌分散系统大致可分为上分散剪切部件和下分散剪切部件，上分散剪切部件和下分散剪切部件在机架内由上到下依次设置，上分散剪切部件包括上定子5、上转子6，下分散剪切部件包括下定子2、下转子3，物料经过下分散剪切部件进行分散冷却后进入到上分散剪切部件进行二次分散均质后再排出机器。

待分散的物料由螺杆泵从下分散部件的下部输送到分散腔内，由于重力和料腔结构上所产生的流体阻力，物料被动地缓慢通过分散腔。这样保证了物料必须通过分散后才能被排出，避免了物料分散的死区。

物料在下分散部件的搅拌腔内主要有轴向、切向及径向三个方向的运动。在物料刚从进料口进入时，首先接触到的是下转子3的第一下转齿圈31，该齿圈为图3所示的涡轮式齿圈，物料在高速旋转的涡轮叶片的作用下产生离心效应，物料在水平切面上的运动轨迹近似渐开线。此时物料所作的运动主要为背向主轴的径向运动，其中还伴随着速度不高的切向运动。此过程中进入搅拌腔的物料被快速均匀的分散到圆周方向上以提高物料的处理效率。

物料在涡轮叶片的作用下沿径向运动同时在物料输送泵的作用下沿着轴向运动，当物料到达图4所示的剪切区域，即下转子3的第二下转齿圈32、第三下转齿圈33及下定子2的第一下定齿圈21、第二下定齿圈22之间时，由于物料的通道有限，部分物料在通过下转子、下定子间的狭缝时被撕裂，物料在短时间内形成较大的位移。同时在物料泵及内部涡轮叶的作用下，该区域内形成强紊流，物料不断的进行相互碰撞、摩擦、剪切达到分散均质目的。此外，由于从内到外下转子线速度的增加，使物料在剪切区域内所受到的剪切力及分散作用梯度式的增加，从而使物料逐步得到分散均化。

当物料通过了下分散部件的剪切区域后，物料接触到物料罐内壁，通过物料罐的水冷夹套将物料的温度带走，实现物料的一次冷却。在完成一次冷却后，物料在泵送的压力及离心作用下进入到上分散部件内。

与下分散部件类似，物料在上分散部件内再次不断的进行相互碰撞、摩擦、剪切从而达到二次分散均质。与下分散部件不同的是，上分散部件内的上转子与上定子之间的间隙更小。上转子及上定子上的开槽间隙更小，从而物料在该分散腔内的剪切分散作用更加强烈，从而使浆料进一步分散细化。

该设备吸收了同类型设备的成功经验，同时将搅拌分散结构分离为多层式结构，从而使物料在齿槽中停留时间缩短，位于外部的冷却夹套及时地对物料进行冷却，阻止了物料的温升以避免物料结皮等问题。同时多层式的结构实际上增加了物料需要通过的剪切面数量使物料达到较好的分散均质效果。

在整体结构上，本实施例中的锂电池浆料生产用均质机为立式分散结构，主轴部件置于机架箱体外，电气部件及电机置于机架箱体以内。该种结构有以下几个优点：

保证了物料液位在同一水平面上，使物料进行分散时更加均匀；

同时使主轴处于一个只受轴向力的良好受力状态下，增加了转子的稳定性及主轴的使用寿命。

搅拌部分置于机架箱体以外，便于维护和清洁；

电机、电气控制部分置于机架箱体以内使器件处于相对稳定的运行环境，提高了机器的稳定性。

以上对本发明进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。