一种锂离子电池负极材料除磁装置的制作方法

本实用新型涉及一种锂离子电池负极材料除磁装置，属于锂离子电池材料制造技术领域。

背景技术：

锂离子负极材料作为锂离子电池的关键材料，影响锂离子电池的循环性能、自放电等性能，而影响此性能的关键因素是负极材料的杂质含量。负极材料中的杂质一般为磁性物质，其含量的多少对锂离子电池的性能产生重要影响。《GB/T 24533-2009 锂离子电池石墨类负极材料》中要求负极材料中的磁性物质含量不大于0.1ppm，而目前市场化的石墨类负极材料磁性物质含量大都在5ppm左右，无法满足国家标准要求。

现有技术中的负极材料除磁设备大都通过电磁辊或者电磁筛进行一次除磁降低负极材料的磁性物质含量，但是，这种方式难以大幅度降低负极材料物质中的磁性物质含量，在不考虑新引入磁性物质的情况下，仍需通过多次除磁才能大幅降低负极材料物质中的磁性物质含量。如中国专利（205386493U）公开了一种锂电池负极材料筛分装置的除磁结构，包括除磁仓和设置在除磁仓中的除磁系统，其除磁仓为筛分室，筛分室上下两端分设有进料口和出料口，除磁系统采用吸附板及电磁环。这种除磁结构除磁效果较差，难以满足市场需求。

技术实现要素：

本实用新型提供一种锂离子电池负极材料除磁装置，，以解决现有技术中除磁设备除磁效果差的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种锂离子电池负极材料除磁装置，包括除磁仓以及设置在除磁仓中的除磁系统，所述除磁仓上、下两端分别设置有进料口、出料口，其特征在于，所述除磁系统包括从上到下依次设置在除磁仓中的上除磁系统、下除磁系统，下除磁系统包括除磁搅拌器以及用来将除磁搅拌器固定在除磁仓内壁上的固定座，所述除磁搅拌器包括与所述固定座转动配合并沿竖直方向延伸的搅拌轴、固定设置在搅拌轴上并沿水平方向延伸的搅拌磁棒。

所述除磁仓包括上仓室以及固定设置在上仓室下端的下仓室，所述下仓室为倒锥筒体结构，除磁搅拌器设置在下仓室中。

所述除磁搅拌器的搅拌磁棒为两个以上，并沿竖直方向依次间隔设置在所述搅拌轴上，搅拌磁棒的长度从上到下依次递减。

所述上除磁系统包括螺旋除磁器，所述螺旋除磁器包括沿水平方向延伸的螺旋搅拌轴，螺旋搅拌轴的两端与除磁仓的仓壁转动配合，螺旋搅拌轴上固定设置有螺旋叶片，所述螺旋搅拌轴为螺旋搅拌磁棒。

所述上除磁系统还包括设置在螺旋除磁搅拌器上方的除磁筛，所述除磁筛包括沿水平方向延伸并固定设置在除磁仓仓壁上的筛网以及设定在筛网下方的水平磁棒或者水平磁环。

所述上仓室为筒状结构，所述除磁筛和螺旋除磁器设置在上仓室中。

所述除磁搅拌器的下方设置有分料筛网。

所述进料口与除磁筛之间设置有下料隔板，下料隔板上设置有下料阀。除磁筛与螺旋除磁器之间设置有下料隔板，下料隔板上设置有下料阀。螺旋除磁器与除磁搅拌器之间设置有下料隔板，下料隔板上设置有下料阀。除磁搅拌器与分料筛网之间设置有下料隔板，下料隔板上设置有下料阀。

所述固定座上还设置有与搅拌轴相连的旋转驱动机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采带有除磁搅拌器的除磁系统，在搅拌的同时，能够利用搅拌磁棒充分吸附负极材料中的磁性物质，大大提高了除磁效果。

另外，本实用新型采用多级除磁系统，可以将负极材料中的磁性物质含量降到最低含量，达到除磁的均一性。

附图说明

图1为本实用新型的锂离子电池负极材料除磁装置的结构示意图；

图2为本实用新型的锂离子电池负极材料除磁装置的筛网的结构示意图。

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容易理解，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1-图2所示，本实用新型的锂离子电池负极材料除磁装置包括除磁仓和设置在除磁仓中的除磁系统。除磁仓包括上下依次固定连接在一起的上仓室、下仓室及出料仓室5，上仓室为圆筒状结构，下仓室为倒锥筒体结构，出料仓室为圆筒状结构。上仓室下端内径与下仓室上端内径相等，下仓室下端的内径与出料仓室的上端内径相等。上仓室上端设置有用来向除磁仓内加料的进料口1，出料仓室下端设置有出料口。

除磁系统包括上除磁系统和下除磁系统，上除磁系统设置在上仓室中，下除磁系统设置在下仓室中。上除磁系统包括上下设置的除磁筛2和螺旋除磁器3。除磁筛2包括沿水平方向延伸的圆形筛网21，上仓室的内壁上设置有环形槽，圆形筛网21的边缘插入环形槽中以将圆形筛网21固定在上仓室的仓壁上。圆形筛网的下方设置有磁环22，磁环为带有开口的环形电磁铁，环形电磁铁的开口处的两端固定设置在上仓室的仓壁上。环形电磁铁沿水平方向延伸并贴近圆形筛网的下表面。环形电磁铁由带开口的环形铁芯以及套设在环形铁芯上的线圈构成。线圈的两端从上仓室的仓壁上的出线孔穿出并与电源相连。本实施例中圆形筛网由ABS工程塑料制成。

螺旋除磁器3包括沿水平方向延伸设置的螺旋搅拌轴32，螺旋搅拌轴上固定设置有螺旋叶片31。具体的，螺旋叶片31的两端靠近螺旋搅拌轴32的一侧设置有朝向螺旋搅拌轴32延伸的插头，螺旋搅拌轴32上设置与之配合的插槽，插头插入插槽中使螺旋叶片固定在螺旋搅拌轴32上。除了两端的固定结构，螺旋叶片靠近螺旋搅拌轴的一侧的边缘与螺旋搅拌轴的表面之间具有缝隙。螺旋搅拌轴32为电磁棒，电磁棒包括棒状铁芯及套设在棒状铁芯上的线圈。线圈的两端从上仓室的仓壁上的出线孔穿出并与电源相连。棒状铁芯的两端与上仓室的仓壁通过轴套转动配合，且棒状铁芯的一端伸出上仓壁外并与驱动电机相连。本实施例中螺旋叶片由ABS工程塑料制成。

下除磁系统包括除磁搅拌器4以及固定座，固定座包括沿水平方向延伸并固定设置在下仓室仓壁上的固定臂。除磁搅拌器包括沿竖直方向延伸的搅拌轴41，搅拌轴41的上端与固定臂通过轴套转动配合，搅拌轴41上固定设置有搅拌磁棒42。搅拌磁棒42一端焊接在搅拌轴上并沿搅拌轴的径向方向水平向外延伸。搅拌磁棒设置有上中下三组，且从上到下均匀间隔设置在搅拌轴上，每一组均包括相对设置在搅拌轴上的两根搅拌磁棒。上中下三组搅拌磁棒的长度从上到下依次变短，且搅拌磁棒旋转起来后，外围形成的倒锥体的外周面与下仓室的内壁形状相匹配。搅拌轴为中空管状结构，由ABS工程塑料制成。搅拌磁棒包括铁芯以及套设在铁芯上的线圈，线圈的两端沿搅拌轴上设置的线孔进入搅拌轴的中空腔中，并沿搅拌轴向上延伸。搅拌轴上端设置有上下分置的两个导电环，线圈的两端接线分别与两个导电环相连。固定臂上设置有与导电环电接触的两个电刷，电刷通过导线与下仓室外部的电源相连。固定臂上还固定设置有与搅拌轴相连的旋转驱动电机，旋转电机的电源线通过下仓室仓壁上的出线孔穿出并与电源相连。旋转驱动电机外部套设有锥形保护筒，以防止物料进入粘附在电机表面。

出料仓室5中水平设置有分料筛网51。即分料筛网51设置在除磁搅拌器4的下方。分料筛网的下方设置有集料器52。

进料口与除磁筛之间、除磁筛与螺旋除磁搅拌器之间、螺旋除磁搅拌器与除磁搅拌器之间、除磁搅拌器与分料筛网之间均设置有下料隔板，下料隔板上设置有下料阀，并通过与各下料阀相连的开关控制各个下料阀的开合，以控制下料的速度。

本实施在使用时，首先将负极材料从进料口加入上仓室中，同时接通各线圈的电源开关，产生磁场，之后负极材料进入除磁筛，并在环形电磁铁产生磁场的同时，吸收磁性物质。之后材料进入螺旋除磁器，并在金属棒产生磁场的同时，螺旋除磁器搅拌材料的同时吸收磁性物质。之后材料进入下仓室的除磁搅拌器，并在搅拌磁棒的磁场的作用下，搅拌材料的同时吸收磁性物质。之后材料进入出料仓室，并在筛网的作用下分级，然后将材料收集到集料器，得到磁性物质含量低的负极材料。

按照GB/T 24533-2009 《锂离子电池石墨类负极材料》，采用ICP设备测试处理后的负极材料中的磁性物质含量，其磁性物质含量为0.1ppm，远小于除磁系统之前的负极材料磁性物质含量98.5ppm。

本实用新型的锂离子电池负极材料除磁装置的实施例可以有如下替代方式：

上述实施例中的除磁搅拌器的搅拌磁棒仅为一组两个，相对设置在搅拌轴上。

上述实施例中的下仓室替换为圆筒状结构。

上述实施例中的上除磁系统为现有技术中的除磁系统。或者上除磁系统仅设置除磁筛和螺旋除磁器中的一个。

上述实施例中的环形电磁铁可以替换为棒状电磁铁。或者上述实施例中的磁棒均可替换为永久磁棒。

上述实施例中的下料隔板中的一个或者全部均可以不设置。分料筛网也可以不设置。

最后应说明的是：上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。