一种锂电池电极生产用浆料混合装置

1.本实用新型涉及锂电池电极浆料混合技术领域，具体为一种锂电池电极生产用浆料混合装置。


背景技术：

2.锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流，锂电池生产时，需要使用搅拌装置加工浆料。锂电池浆料在制备过程中，由于浆料粘度大、打浆过程耗时长且存在物料混合不均匀的现象，严重影响到后续组装的锂电池的性能。电池浆料中含有多种物质，因此浆料的均匀性，固体颗粒物质在溶剂的分散性就显得极为重要。现有技术常采用单一的搅拌桨，对于粘度较大的浆料，短时间内难以混合均匀，为了有效增强浆料的混合效果，减少混合时间，因此我们需要提出一种锂电池电极生产用浆料混合装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种锂电池电极生产用浆料混合装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种锂电池电极生产用浆料混合装置，包括混合腔与搅拌桨轴，所述搅拌桨轴转动安装于混合腔内部中心位置，所述搅拌桨轴的底部设置有搅拌桨叶，且所述搅拌桨叶为双层结构的搅拌桨叶，所述混合腔的内侧壁设置有若干组挡板，所述搅拌桨轴的底部罩设有扰流罩，所述扰流罩位于搅拌桨叶和若干组挡板之间；所述混合腔的内部固定安装有固定架，所述固定架的底部连接有用于若干组挡板和扰流罩安装的固定件。
6.优选的，所述搅拌桨叶的双层结构包括第一搅拌桨叶与第二搅拌桨叶，所述第一搅拌桨叶的桨叶半径大于第二搅拌桨叶的桨叶半径，所述第一搅拌桨叶设置于第二搅拌桨叶的上方。
7.优选的，所述固定件包括第一固定件与第二固定件，所述扰流罩通过第一固定件装夹固定于固定架的底部，若干组挡板通过第二固定件装夹固定于固定架的底部。
8.优选的，所述固定件包括凹形的固定架与固定螺栓，所述第一固定件与第二固定件均设置有至少四组。
9.优选的，所述固定架的内部固定连接有支撑圈，所述扰流罩高度可调节的安装在支撑圈的底部，所述固定架的底部固定安装有伸缩推杆，所述扰流罩通过第二固定件固定连接于伸缩推杆的活塞杆底部。
10.优选的，所述扰流罩与支撑圈之间还设置有定位伸缩管，所述定位伸缩管包括内管与滑动套设于内管外部的套管。
11.优选的，所述固定架的侧部固定安装有若干组固定座，所述固定架通过固定座安
装于混合腔的内侧壁。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.通过双侧搅拌桨叶、挡板与扰流罩等结构的的设计，本浆料混合装置的搅拌桨的桨型及布局跟普通桨型对比，本实用的现有桨型桨型及布局能有效减少混合时间，搅拌罐内混合更加趋向稳态，混合效果更好；
14.双层桨搅拌会在搅拌槽内形成更大的环流，流体流动方向从交界面角度观察，从四周壁面向轴心方向收敛，与单层桨搅拌的形成的流场方向一致。搅拌槽内形成较为稳定的流场，反应器内混合程度较高；挡板能够破坏已形成的漩涡，强化搅拌作用，加挡板混合效果更优。搅拌槽内流体混合均匀，改善主体循环，增大湍动程度，改善搅拌效果。反应器内流场更为稳定，混合更加均匀。
15.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
16.图1为本实用新型的内部结构示意图；
17.图2为本实用新型挡板、扰流罩与双层搅拌桨的结构示意图；
18.图3为本实用新型安装方式的结构示意图之一；
19.图4为本实用新型安装方式的结构示意图之二；
20.图5为本实用新型中普通桨型与本实用桨型混合时间对比的示意图；
21.图6为本实用新型各个监测点示踪剂浓度变化的示意图。
22.图中：1、混合腔；2、搅拌桨轴；3、挡板；4、扰流罩；5、第一搅拌桨叶；6、第二搅拌桨叶；7、固定架；8、固定座；9、伸缩推杆；10、第一固定件；11、第二固定件；12、支撑圈；13、定位伸缩管。
具体实施方式
23.在不同附图中以相同标号来标示相同或类似组件；另外请了解文中诸如“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“端”、“部”、“段”、“宽度”、“厚度”、“区”等等及类似用语仅便于看图者参考图中构造以及仅用于帮助描述本实用新型而已，并非是对本实用新型的限定。
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。
25.请参阅图1-6，本实用新型提供的实施例：
26.如图1-图4所示，一种锂电池电极生产用浆料混合装置，包括混合腔1 与搅拌桨轴2，所述搅拌桨轴2转动安装于混合腔1内部中心位置，所述搅拌桨轴2的底部设置有搅拌桨叶，且所述搅拌桨叶为双层结构的搅拌桨叶，所述混合腔1的内侧壁设置有若干组挡板3，所述搅拌桨轴2的底部罩设有扰流罩4，所述扰流罩4位于搅拌桨叶和若干组挡板3之间；所述
混合腔1的内部固定安装有固定架7，所述固定架7的底部连接有用于若干组挡板3和扰流罩 4安装的固定件。
27.所述搅拌桨叶的双层结构包括第一搅拌桨叶5与第二搅拌桨叶6，所述第一搅拌桨叶5的桨叶半径大于第二搅拌桨叶6的桨叶半径，所述第一搅拌桨叶5设置于第二搅拌桨叶6的上方。
28.所述固定件包括第一固定件10与第二固定件11，所述扰流罩4通过第一固定件10装夹固定于固定架7的底部，若干组挡板3通过第二固定件11装夹固定于固定架7的底部；所述固定件包括凹形的固定架与固定螺栓，所述第一固定件10与第二固定件11均设置有至少四组。
29.所述固定架7的内部固定连接有支撑圈12，所述扰流罩4高度可调节的安装在支撑圈12的底部，所述固定架7的底部固定安装有伸缩推杆9，所述扰流罩4通过第二固定件11固定连接于伸缩推杆9的活塞杆底部；
30.如图1与图2所示，所述扰流罩4设置为上下两端均呈开口设置的圆筒形扰流罩，实际的使用过程中，混合腔1内部每次搅拌的浆料体积不同，则可通过在伸缩推杆9的升降高度调节下进行适配。
31.所述扰流罩4与支撑圈12之间还设置有定位伸缩管13，所述定位伸缩管 13包括内管与滑动套设于内管外部的套管；所述固定架7的侧部固定安装有若干组固定座8，所述固定架7通过固定座8安装于混合腔1的内侧壁；所述固定座8用于将固定架7安装在混合腔1的内部；
32.具体的，伸缩推杆9设置气动伸缩推杆且伸缩推杆9的外部设置与防护组件，防止混合腔1中电池浆料对伸缩推杆9的伸缩产生影响，滑动套设的内管与套管之间设置有防脱结构，定位伸缩管用于对伸缩推杆9的伸缩运作过程进行定位，同时在实际的锂电池浆料的混合过程中定位伸缩管也对扰流罩4进行支撑。
33.具体的实验过程如图5-图6所示，采用流体仿真模拟与示踪剂检测的方式对混合装置的混合效果进行检测；
34.如图5所示，从混合时间可以看出，跟普通桨型对比，本实用的现有桨型及布局能有效减少混合时间，搅拌罐内混合更加趋向稳态，混合效果更好。
35.模拟得到三种不同桨型下各个监测点示踪剂的浓度变化情况如图6所示：根据模拟结果可知，对于桨1来说，监测点位置示踪剂的浓度为零，说明桨1 搅拌过程中，监测点位置无法实现混合，其他监测点实现均匀混合，需要40s 以后。对于桨3来说，监测点位置示踪剂浓度一直处于波动过程，并且其他监测点实现均匀混合需要20s以后。对于桨2来说，20s内所有监测点示踪剂浓度变化较小，波动范围在5％以内，说明桨2在20s内能实现均匀混合，桨 2的搅拌效果相对较好。桨2中的第一搅拌桨叶5是单数设置，且相邻两桨叶具有高度差，形成小错层，第二搅拌桨叶6是双数设置，第一搅拌桨叶5的叶片与轴的中轴线的夹角α，第二搅拌桨叶6的叶片与轴的中轴线的夹角β，夹角α大于夹角β。
36.由此方法可以得到同一操作条件下搅拌装置混合时间的变化规律，对搅拌机的设计和优化起指导作用。
37.本技术文件的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本技术文件主要用来保护机
械装置，所以本技术文件不再详细解释控制方式和电路连接，该装置通过外置电源进行供电。
38.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。