一种清除三元正极材料微粉小颗粒的装置的制作方法

1.本实用新型涉及三元正极材料设备技术领域，更具体地，涉及一种清除三元正极材料微粉小颗粒的装置。


背景技术：

2.锂离子电池由于其优异的性能，被广泛应用于中各种领域中，尤其是近年来，电动汽车、插电式混合动力车等新能源汽车的不断崛起，促使了更多研究人员致力于低成本、高容量、长循环、安全好的电极材料的开发工作；其中正极材料是锂离子电池的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到锂离子电池的性能。高镍三元正极材料由于具有较高的能量密度以及相对较低的成本，成为当下最热门的动力电池正极材料之一。
3.然而，三元正极材料虽然在能量密度上相对于其他正极材料具有比较明显的优势，但在循环性能上却存在着不足，尤其是高镍三元正极材料，其循环性能更加不足。影响三元正极材料循环性能的因素很多，如材料表面残碱含量、材料晶体结构完整性、材料中微粉的含量等等；这些因素都会直接影响到材料的循环性能。
4.而其中微粉含量的影响主要是微粉小颗粒中的li和镍含量高于平均值，即微粉小颗粒中的li和镍过量，而大颗粒的li和镍含量低于平均值，即大颗粒的li和镍含量不足。那么在充电过程中，由于极化的原因，小颗粒总是过度脱锂而结构被破坏，并且在充电态高镍小颗粒与电解液的副反应更加剧烈，高温下将更加明显，这些都导致小颗粒循环寿命较快衰减。也就是说，材料整体的循环性能实际上是由小颗粒所决定的，这也是制约三元材料循环性进一步提升的重要因素。
5.目前改善三元材料中微粉的方法比较多的是从反应工艺上尽量减少产生微粉小颗粒，另外也有较多是通过优化过程设备，从减少材料在混料或输送过程中产生微粉小颗粒，虽然可以一定程度上减少微粉小颗粒的产生，但还是效果不大，含有的微粉小颗粒还是极大的影响材料的性能；也有通过使用旋风分离的装置去除材料中的微粉小颗粒，但效果也不是很好。
6.如现有技术公开了一种自动除杂的中药超微粉碎筛选装置，包括箱体，箱体内的相对侧壁上均设有两个安装槽，安装槽内的顶部和底部共同固定有固定杆，固定杆上设有过滤板的一端侧壁上设有出料口，过滤板的一端贯穿出料口并延伸至箱体的一侧，箱体内的底部设有输出装置，箱体上端贯穿设有连接软管，连接软管的一端延伸至箱体的上端，上述筛选装置可通过振动将药材上的杂质自动过滤进行去除，可将干瘪的原料和粉尘去除，但是上述筛选装置仅通过振动将干瘪的原料和粉尘震起，会导致仍会有部分干瘪的原料和粉尘无法被震起，进而使得物料中的干瘪的原料和粉尘去除的效果较差。


技术实现要素：

7.本实用新型为克服上述现有技术所述的现有筛选清除设备对物料中微粉去除效果差的问题，提供一种能够最大程度的清除材料中的微粉小颗粒，进而提高材料的循环性
能的清除三元正极材料微粉小颗粒的装置。
8.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种清除三元正极材料微粉小颗粒的装置，包括带有进料口和出料口的输料仓；所述输料仓从进料口所在的一端向出料口所在的一端倾斜设置；还包括用于驱动所述输料仓振动的振动装置、用于将输料仓内的微粉小颗粒去除的负压抽吸装置及用于为所述输料仓内提供压缩气的压缩装置；所述负压抽吸装置与所述输料仓相连通；所述压缩装置与所述输料仓相连通。
9.本实用新型物料从输料仓的进料口进入，由于输料仓从进料口所在的一端向出料口所在的一端倾斜设置，在振动装置的作用下，输料仓内的物料边振动边向出料口移动，同时压缩装置可向输料仓内提供压缩气，压缩气可将物料中的微粉小颗粒被吹起来，越小的小颗粒吹的越高，而大颗粒则在底部，以实现大小颗粒的分离，负压抽吸装置将被吹起的微粉小颗粒抽走，进而可将物料中的微粉小颗粒去除。本实用新型在对物料进行震动和压缩气吹扫的共同作用下，将物料中的微粉小颗粒被吹起来，以实现大小颗粒的分离，相比较传统的仅通过震动去除小颗粒的方式而言，本实用新型具有更好的清除效果，能够最大程度的清除材料中的微粉小颗粒。
10.优选的，所述压缩装置包括压缩气管和空气压缩机；所述压缩气管的一端与所述输料仓相连通，另一端与所述空气压缩机相连通。
11.优选的，所述压缩气管包括压缩气总管和若干个压缩气分管；所述压缩气总管的一端与空气压缩机相连通，另一端与若干个压缩气分管相连通，若干个压缩气分管间隔均匀与所述输料仓相连通。
12.优选的，所述压缩气管设置两组，两组压缩气管分别连接于所输料仓的相对两侧壁上。
13.优选的，所述负压抽吸装置包括真空管、微粉收集仓及真空泵；所述真空管的一端与所述输料仓相连通，另一端与所述微粉收集仓相连通；所述真空泵与所述微粉收集仓相连通；所述微粉收集仓内设有用于过滤微粉小颗粒的过滤结构。
14.优选的，所述过滤结构包括隔板和连接于所述隔板上的若干个除尘滤袋；所述隔板和若干个除尘滤袋均设于所述微粉收集仓内。
15.优选的，所述真空管通过可伸缩的伸缩管与所述输料仓相连通。
16.优选的，所述输料仓上连接有用于对输料仓进行安装固定的安装结构。
17.优选的，所述振动装置与所述输料仓相连接。
18.优选的，所述输料仓上设有用于监测输料仓内压力的压力表。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.1)本实用新型整体结构设置简单，操作方便，在对物料进行震动和压缩气吹扫的共同作用下，将物料中的微粉小颗粒被吹起来，越小的小颗粒吹的越高，而大颗粒则在底部，以实现大小颗粒的分离，相比较传统的仅通过震动去除小颗粒的方式而言，本实用新型具有更好的清除效果，能够最大程度的清除材料中的微粉小颗粒；
21.2)本实用新型在抽负压的作用下，被吹起的微粉小颗粒被抽走，并在除尘滤袋的作用下，实现气粉分离，微粉小颗粒被收集到微粉收集仓底部，能够有效减少微粉对周围环境的污染。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例1中清除三元正极材料微粉小颗粒的装置的结构示意图；
23.图2是本实用新型中伸缩管与真空管、输料仓连接的结构示意图；
24.图3是本实用新型过滤结构的结构示意图；
25.图4是本实用新型实施例2中压缩气管与输料仓连接的结构示意图；
26.图5是本实用新型实施例3中清除三元正极材料微粉小颗粒的装置的结构示意图。
27.附图中：1-输料仓；11-进料口；12-出料口；2-振动装置；3-负压抽吸装置；31-真空管；311-管路；32-微粉收集仓；33-真空泵；331-连接管；34-伸缩管；4-压缩装置；41-压缩气管；411-压缩气总管；412-压缩气分管；5-过滤结构；51-隔板；52-除尘滤袋；6-安装结构；61-弹簧挂钩；7-压力表。
具体实施方式
28.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
29.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。
30.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
31.实施例1
32.如图1-图3所示为一种清除三元正极材料微粉小颗粒的装置的实施例1，包括输料仓1、振动装置2、负压抽吸装置3及压缩装置4，其中输料仓1为密封仓体，输料仓1的一端设有进料口11，输料仓1的另一端设有出料口12，输料仓1从进料口11所在的一端向出料口12所在的一端向下倾斜设置，这样设置可使得输料仓1内的物料定向输送至出料口12处。
33.其中振动装置2为通用式的震动电机，本实施例中振动装置2共设置三个，三个振动装置2间隔均匀的分设在输料仓1的底部，振动装置2工作时，可带动整个输料仓1振动，输料仓1在振动的过程中可实现物料的震动和传输。
34.其中压缩装置4可向输料仓1内输送压缩气，压缩气可将输料仓1内震动起来的物料进行吹起，物料中的微粉小颗粒被吹起来，越小的小颗粒吹的越高，而大颗粒则在底部，从而实现了大小颗粒的分离。
35.具体的，压缩装置4包括压缩气管41和空气压缩机，其中空气压缩机选用通用式的空气压缩机，空气压缩机可通过压缩气管41向输料仓1内输送压缩气，空气压缩机可设置在输料仓1的外底部，或直接放置在地面或其他工作台上，本实施例中并未将空气压缩机画出，其中压缩气管41为软管，压缩气管41包括压缩气总管411和若干个压缩气分管412，压缩
气总管411的一端与空气压缩机相连通，压缩气总管411的另一端与若干个压缩气分管412的一端相连通，若干个压缩气分管412的另一端与输料仓1相连通，且间隔均匀连通于输料仓1一面侧壁的下部，这样设置可将压缩气均匀度的输送至输料仓1内，以更好的实现物料中大小颗粒的分离。
36.空气压缩机工作产生的压缩气先流经压缩气总管411，然后经压缩气总管411再分流至压缩气分管412中，最后压缩气分管412将压缩气均匀的输送至输料仓1的不同位置处。
37.其中负压抽吸装置3用于对输料仓1内被吹起的微粉小颗粒抽吸去除，具体的，负压抽吸装置3包括真空管31、微粉收集仓32、真空泵33及过滤结构5，在抽负压的作用下，输料仓1内被吹起的微粉小颗粒被抽走，并在过滤结构5的作用下，实现气粉分离，微粉小颗粒被收集到微粉收集仓32底部，微粉收集仓32的底部设有可打开的开口，当微粉收集仓32内的微粉较多时可通过该开排出，本实施例中并将开口画出，微粉收集仓32可通过挂钩挂接在其他设备或其他位置处，本实施例中未将挂钩画出。
38.具体的，过滤结构5包括隔板51和若干个除尘滤袋52，其中隔板51固定设置在微粉收集仓32内，隔板51将微粉收集仓32分隔为上下两个不相通的仓室，隔板51上设有若干个通孔，通孔51上可拆卸连接有除尘滤袋52，且除尘滤袋52是开口端位于隔板51上方的仓室，除尘滤袋52可拆卸连接在隔板51上，可便于定期对除尘滤袋52进行清洗或更换，以保证除尘滤袋52的过滤效果，具体的，除尘滤袋52卡接或扣接在隔板51上。
39.其中真空管31的一端与输料仓1相连通，真空管31的另一端连通于隔板51下方的仓室，本实施例中真空管31与输料仓1相连通的一端分出若干个管路311，若干个管路311与输料仓1相连通，且若干个管路311间隔均匀的连接于输料仓1的顶部。
40.若干个管路311的端部通过伸缩管34与输料仓1相连通，伸缩管34选用通用式的波纹管，伸缩管34的设置可使得输料仓1震动的过程中减少负压抽吸装置3的震动，以保证负压抽吸装置3的稳固性。
41.其中真空泵33选用通用式的真空泵，真空泵33通过连接管331与微粉收集仓32中隔板51上方的仓室相连通。真空泵33工作时可对输料仓1提供负压环境，输料仓1中经震动、飘起的微粉小颗粒经过真空管31被抽吸至微粉收集仓32内，并经过微粉收集仓32内除尘滤袋52的过滤作用下实现气粉分离，除尘滤袋52拦截下来的微粉小颗粒积累在微粉收集仓32的底部。
42.输料仓1上连接有安装结构6，安装结构6可将输料仓1安装在其他设备或其他位置处，具体的，安装结构6为弹簧挂钩61，本实施例中弹簧挂钩61设置若干个，若干个弹簧挂钩61设于输料仓1的顶部，采用弹簧挂钩61可方便的将整个装置挂接在其他地方，也可便于将整个装置取下后转移至所需的地方，同时弹簧挂钩61的弹性作用可以使装置震动时来回晃动，保证输送仓1的震动效果。
43.本实用新型的具体工作原理为：开启振动装置2，在振动装置2的震动作用下，整个输料仓1开始震动起来，打开真空泵33开始抽负压，通过真空管31的连通作用，输料仓1的内部也呈负压的环境，开启空气压缩机通入压缩气，在压缩气管41的连通作用，压缩气吹入输料仓1内部。
44.从进料口11处加入物料，物料在输料仓1的震动下从进料口11往出料口12的方向边震动边移动；在压缩气的吹力下，物料中的微粉小颗粒被吹起来，越小的颗粒被吹的越
高，大颗粒在底部，大小颗粒实现分离；而在负压的作用下，微粉小颗粒被抽走，并通过真空管31被抽至微粉收集仓32中，在除尘滤袋52的过滤作用下，实现气粉分离，最终被截留下来的微粉小颗粒进入到微粉收集仓32的底部；而在去除了微粉小颗粒的物料在输料仓1的震动作用下，不断的传送至出料口12，在出料口12收集的清除掉微粉小颗粒的物料，在停止进料后，并依次关闭振动装置2、空气压缩机、真空泵33。
45.本实用新型整体结构设置简单，操作方便，对物料进行震动和压缩气吹扫的共同作用下，将物料中的微粉小颗粒被吹起来，越小的小颗粒吹的越高，而大颗粒则在底部，以实现了大小颗粒的分离，相比较传统的仅通过振动去除小颗粒的方式而言，本实用新型的操作方式具有更好的清除效果，能够最大程度的清除材料中的微粉小颗粒，进而可大大提高三元正极材料在使用过程中的循环性能。
46.并可通过调节进料量，振动装置2的震动强度，压缩装置4的压缩气量的大小负压抽吸装置3抽负压大小，可以调节物料不同梯度大小颗粒清除的程度，以及清除的快慢。
47.实施例2
48.如图4所示为一种清除三元正极材料微粉小颗粒的装置的实施例2，本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例中压缩气管41共设置两组，两组压缩气管41分别连通于输料仓1的相对两侧壁上。这样设置可使得压缩气能够更加均匀的通入至输料仓1内，可进一步提高微粉小颗粒的去除效果。
49.实施例3
50.如图5所示为一种清除三元正极材料微粉小颗粒的装置的实施例3，本实施例与实施例2的不同之处在于：本实施例中输料仓1上设有压力表7，压力表7为通用式的负压表，压力表7用于监测输料仓1内压力，通过负压表可以实时监控装置内部负压的大小，根据负压的大小可以判断清除微粉小颗粒的力度。
51.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。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权利要求的保护范围之内。