石墨烯锂电池电极生产用高压均质处理装置的制作方法

文档序号:12538359阅读:213来源:国知局

本实用新型涉及混合设备技术领域,尤其涉及一种石墨烯锂电池电极生产用高压均质处理装置。



背景技术:

石墨烯自从2004年由曼彻斯特大学的两位教授制备出以来,得到了学术界的广泛关注,首要一点就是其超高的电导率,对于这种二维晶体电子在其中的运行速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度,或更准确地,应称为“载荷子”(electric charge carrier)。究其原因,它的性质和相对论的中微子非常相似,而相对论性的载荷子可以全自由地穿行,因为根据量子电动力学的观点,所有的粒子都发生了量子隧道效应,通过率100%。除了电导性,石墨烯还具有超高的比表面积,其比表面积的理论计算值达到了2630m2/g。结合石墨烯的以上特性,人们开展了在锂电池中应用石墨烯的研究。但是在实际的使用过程中,由于纳米材料都存在的团聚问题,就需要解决好石墨烯的分散问题,因此有必要开发一种石墨烯锂电池电极在生产过程中的混合装置,改善石墨烯与锂电池电极材料的均匀分散的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种石墨烯锂电池电极生产用高压均质处理装置,该装置在高压惰性氛围条件下,利用高速研磨分散作用,解决了石墨烯团聚的现象,提高了改善石墨烯与锂电池电极材料均匀分散程度。

本实用新型采用的技术方案是:

石墨烯锂电池电极生产用高压均质处理装置,包括罐体,其特征在于:在所述罐体内下方设有一个隔板且隔板将罐体内部区域分为压力扩散区和压力混合区,固相进口、液相进口和气相进口位于罐体顶部,卸料口位于罐体底部,在压力混合区内设有上磨盘和下磨盘,上磨盘与隔板固定连接且在上磨盘的中心位置处设有竖向的注料孔,下磨盘与设置在罐体底部外侧的电机连接,在压力混合区下方罐体壁上设有循环出口,在压力扩散区底部的罐体壁上设有循环进口,循环进口和循环出口之间通过管路和循环泵连接,在压力扩散区内还设有一个喇叭形的漏斗且漏斗穿过隔板与注料孔连通。

进一步地,在所述罐体顶部还设有安全阀。

进一步地,所述固相进口位于漏斗的正上方。

进一步地,所述上磨盘和下磨盘之间的间隙为0.1~2mm。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型结构简单,石墨烯、锂电池电极材料及其他分散助剂加入到装置内,采用惰性气体置换内部空气然后持续加注惰性气体使罐体内部压力增大至50~500MPa,下磨盘保持2000~8000rpm的转速转动,从上磨盘和下磨盘之前的间隙通过的石墨烯、锂电池电极材料及其他分散助剂受到高速研磨分散作用,加快石墨烯、锂电池电极材料及其他分散助剂分散均匀,同时高压环境下,有利于电池材料分散进入到石墨烯球状结构中,提高锂电池电极材料的性能。本实用新型充分解决了石墨烯团聚的现象,提高了改善石墨烯与锂电池电极材料均匀分散程度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及技术方案的优点更加清楚明白,以下结合附图及实例,对本实用新型进行进一步详细说明。

如附图1所示,石墨烯锂电池电极生产用高压均质处理装置,包括罐体1,其特征在于:在所述罐体1内下方设有一个隔板2且隔板2将罐体1内部区域分为压力扩散区3和压力混合区4,固相进口5、液相进口6和气相进口7位于罐体1顶部,卸料口8位于罐体1底部,在压力混合区4内设有上磨盘9和下磨盘10,上磨盘9与隔板2固定连接且在上磨盘9的中心位置处设有竖向的注料孔9-1,下磨盘10与设置在罐体1底部外侧的电机11连接,在压力混合区4下方罐体1壁上设有循环出口12,在压力扩散区3底部的罐体1壁上设有循环进口13,循环进口13和循环出口12之间通过管路和循环泵14连接,在压力扩散区3内还设有一个喇叭形的漏斗15且漏斗15穿过隔板2与注料孔9-1连通。

进一步地,在所述罐体1顶部还设有安全阀16,保证装置使用安全。

进一步地,所述固相进口5位于漏斗15的正上方,便于固相物质在加料时直接进入上磨盘9和下磨盘10之间。

进一步地,所述上磨盘9和下磨盘10之间的间隙为0.1~2mm,石墨烯、锂电池电极材料及其他分散助剂从上磨盘9和下磨盘10能收到强烈的研磨作用,使其分散均匀。

本实用新型的工作方式为:

石墨烯、锂电池电极材料及其他分散助剂分别从固相进口5和液相进口6加注到 罐体1内,通过气相进口7向罐体1内加入惰性气体,置换罐体1内的空气并使得罐体1内的压力把持在50~500MPa。启动电机11,下磨盘10以2000~8000rpm的转速开始转动。石墨烯、锂电池电极材料及其他分散助剂沿着漏斗15从注料孔9-1进入上磨盘9和下磨盘10之间的间隙并通过,团聚的物质被受到高速研磨作用被分散开来。然后由循环泵14送到压力扩散区3内。在高压环境中,锂电池电极材料扩散进入到石墨烯结构中,得到石墨烯锂电池电极材料。压力扩散区3内的物质越过漏斗15的上边缘,缓慢均匀再次进入上磨盘9和下磨盘10之间的间隙进行分散,直至达到要求。

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