一种掺氮石墨烯复合电极制备装置及制备方法与流程

1.本发明涉及一种制备装置，具体是一种掺氮石墨烯复合电极制备装置及制备方法。


背景技术：

2.目前，商业化锂离子电池的负极主要采用天然石墨、人造石墨等碳质材料，这些石墨化碳质材料的理论容量只有372mah/g，相对比较低，已不能满足如富锂材料、镍锰尖晶石高电压材料等高能量正极材料的要求，对掺氮石墨烯复合电极的制备高度重视，传统的制备装置在制备过程中，氧化石墨烯制得后，需要将石墨粉与硝酸钠混合烘干后，进入下一个程序继续制作，在烘干过程中，容易出现原料混合不彻底，原料在烘干时不能全面公干，影响后去的制备反应，为解决上述问题，先提出一种掺氮石墨烯复合电极制备装置及制备方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种掺氮石墨烯复合电极制备装置及制备方法，通过一个电机驱动转动板转动，使进料区域的进料口与防护板形成空间，上料板转动与进料口接触，形成进料通道，完成原料，操作方便，通过启动第一电机驱动搅拌杆往复运动，启动第二电机驱动齿条与第二齿轮啮合，使搅拌杆位于混料区域内对原料进行充分搅拌，能够提高烘干效率，提高原料烘干质量，将烘干后的原料进行筛分，一边筛分，一边继续烘干，能够使筛分后的原料颗粒大小便于电极制备，能够提高原料的质量，便于后续的制作。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种掺氮石墨烯复合电极制备装置，制备装置包括支撑台，所述支撑台上转动设有便于原料混合的操作件，支撑台上固定有用于驱动操作件转动的第一驱动件，操作件内设有固定在支撑台上的防护件。
6.所述支撑台上设有用于对原料烘干的烘干件，烘干件与防护件紧固连接，防护件上滑动设有搅拌件，搅拌件在防护件内摆动，支撑台固定有用于驱动搅拌件转动的第二驱动件。
7.所述防护件包括固定在支撑板上的连接轴，连接轴上固定有对称分布的防护板，防护板之间形成夹角为90
°‑
180
°
，防护板的一端与连接轴紧固连接，另一端与操作件接触。
8.进一步的，所述支撑台包括支撑台本体，支撑台本体上设有用于下料的下料件，下料件呈漏斗型，支撑台本体上设有对称分布的支撑板。
9.所述支撑板上转动设有第一齿轮，第一齿轮上固定有上料板，上料板的一端与第一齿轮紧固连接，另一端在支撑板上转动。
10.进一步的，所述操作件包括在支撑板上转动的转动板，转动板的两端均设有连接板，转动板呈圆柱形状，转动板上设有混料区域、筛分区域和进料区域。
11.进一步的，所述筛分区域包括根据需要混合原料进行筛分的筛孔。
12.进一步的，所述进料区域包括进料口，转动板上设有与第一齿轮啮合连接的齿条，齿条位于进料口的一侧。
13.进一步的，所述第一驱动件包括伺服电机，伺服电机的底座固定在支撑板上，伺服电机的输出轴与连接板紧固连接。
14.进一步的，所述烘干件包括烘干箱，烘干箱内设有阵列分布的烘干制备件，烘干箱的一侧设有风机，另一侧设有连接管道，连接管道与连接板转动连接。
15.进一步的，所述搅拌件包括在连接轴转动的转动杆，转动杆上滑动设有搅拌杆，搅拌杆为两个或多个，转动杆上固定有用于驱动搅拌杆滑动的第一电机。
16.所述第一电机的输出轴上设有丝杆，丝杆与搅拌杆螺纹连接，搅拌杆上设有阵列分布的搅拌叶。
17.进一步的，所述第二驱动件包括第二齿轮，第二齿轮的一端与转动杆紧固连接，另一端在支撑板上转动，支撑板固定有第二电机，第二电机的输出轴固定有第一连接杆。
18.所述第一连接杆上转动设有第二连接杆，第二连接杆上转动设有在支撑板上转动的扇形转动板，扇形转动板上设有与第二连接杆滑动连接的滑槽。
19.所述扇形转动板上滑动设有与第二齿轮啮合的齿条，齿条的两侧设有固定在扇形转动板上的限位块，限位块用于对齿条进行限位。
20.进一步的，所述制备方法包括以下步骤：
21.s1：上料
22.通过伺服电机驱动转动板转动，齿条与第一齿轮啮合转动，使进料区域的进料口与防护板形成空间，便于上料，同时上料板转动与进料口接触，形成进料通道，完成原料上料。
23.s2：烘干混合
24.通过伺服电机驱动转动板反向转动，使混料区域位于防护板下方，原料位于混料区域与防护板形成的区域内，通过启动烘干件对原料进行烘干。
25.s3：搅拌
26.在烘干过程中，通过启动第一电机驱动搅拌杆往复运动，启动第二电机驱动第一连接杆与第二连接杆转动，使齿条在扇形转动板上滑动，通过齿条与第二齿轮啮合，使搅拌杆位于混料区域内对原料进行充分搅拌。
27.s4：筛分
28.通过伺服电机驱动转动板转动，将烘干后的原料进行筛分，一边筛分，一边继续烘干，筛分后的原料通过下料件进行收集，进入下一个程序。
29.本发明的有益效果：
30.1、本发明制备装置通过一个电机驱动转动板转动，使进料区域的进料口与防护板形成空间，上料板转动与进料口接触，形成进料通道，完成原料，操作方便；
31.2、本发明制备装置通过启动第一电机驱动搅拌杆往复运动，启动第二电机驱动齿条与第二齿轮啮合，使搅拌杆位于混料区域内对原料进行充分搅拌，能够提高烘干效率，提高原料烘干质量；
32.3、本发明制备装置通过将烘干后的原料进行筛分，一边筛分，一边继续烘干，能够使筛分后的原料颗粒大小便于电极制备，能够提高原料的质量，便于后续的制作。
附图说明
33.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
34.图1是本发明制备装置结构示意图；
35.图2是本发明制备装置结构示意图；
36.图3是本发明制备装置部分结构示意图；
37.图4是图3中的a处放大结构示意图；
38.图5是本发明制备装置部分结构示意图；
39.图6是本发明烘干件结构示意图；
40.图7是本发明烘干件剖视图。
具体实施方式
41.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
42.一种掺氮石墨烯复合电极制备装置，制备装置包括支撑台1，如图1、图2所示，支撑台1上转动设有便于原料混合的操作件2，支撑台1上固定有用于驱动操作件2转动的第一驱动件3，操作件2内设有固定在支撑台1上的防护件4，支撑台1上设有用于对原料烘干的烘干件5，烘干件5与防护件4紧固连接，防护件4上滑动设有搅拌件6，支撑台1固定有第二驱动件7，第二驱动件7用于驱动搅拌件6在防护件4内摆动。
43.支撑台1包括支撑台本体11，如图4所示，支撑台本体11上设有用于下料的下料件12，下料件12呈漏斗型，支撑台本体11上设有对称分布的支撑板13，支撑板13上转动设有第一齿轮14，第一齿轮14上固定有上料板15，上料板15的一端与第一齿轮14紧固连接，另一端在支撑板13上转动。
44.防护件4包括固定在支撑板13上的连接轴41，如图5所示，连接轴41上固定有对称分布的防护板42，防护板42之间形成夹角为90度-180度，防护板42的一端与连接轴41紧固连接，另一端与操作件2接触。
45.操作件2包括在支撑板13上转动的转动板21，如图3、图5所示，转动板21的两端均设有连接板22，转动板21呈圆柱形状，转动板21上设有混料区域23、筛分区域24和进料区域25，混料区域23与两个防护板42之间形成密封区域。
46.筛分区域24包括筛孔241，筛孔241用于根据需要混合原料进行筛分。
47.进料区域25包括进料口251，转动板21上位于进料口251的一侧设有齿条252，齿条252与第一齿轮14啮合连接。
48.第一驱动件3包括伺服电机31，伺服电机31的底座固定在支撑板13上，伺服电机31的输出轴与连接板22紧固连接。
49.烘干件5包括烘干箱51，如图6、图7所示，烘干箱51内设有阵列分布的烘干制备件52，烘干箱51的一侧设有风机53，另一侧设有连接管道54，连接管道54与连接板22转动连接，烘干件5通过连接管道54将热风吹进防护板42之间的区域内，对原料进行充分烘干。
50.搅拌件6包括在连接轴41转动的转动杆61，转动杆61上滑动设有搅拌杆62，搅拌杆
62为两个或多个，转动杆61上固定有用于驱动搅拌杆62滑动的第一电机63，第一电机63的输出轴上设有丝杆64，丝杆64与搅拌杆62螺纹连接，搅拌杆62上设有阵列分布的搅拌叶65。
51.第二驱动件7包括第二齿轮71，如图4所示，第二齿轮71的一端与转动杆61紧固连接，另一端在支撑板13上转动，支撑板13固定有第二电机72，第二电机72的输出轴固定有第一连接杆73，第一连接杆73上转动设有第二连接杆74，第二连接杆74上转动设有扇形转动板75，扇形转动板75上设有滑槽76，滑槽76与第二连接杆74滑动连接，扇形转动板75在支撑板13上转动，扇形转动板75上滑动设有与第二齿轮71啮合的齿条77，齿条77的两侧设有限位块78，限位块78固定在扇形转动板75的扇形端点，限位块78用于对齿条77进行限位。
52.一种掺氮石墨烯复合电极制备装置的制备方法，制备方法包括以下步骤：
53.s1：上料
54.通过伺服电机31驱动转动板21转动，齿条252与第一齿轮14啮合转动，使进料区域25的进料口251与防护板42形成空间，便于上料，同时上料板15转动与进料口251接触，形成进料通道，完成原料上料。
55.s2：烘干混合
56.通过伺服电机31驱动转动板21反向转动，使混料区域23位于防护板42下方，原料位于混料区域23与防护板42形成的区域内，通过启动烘干件5对原料进行烘干。
57.s3：搅拌
58.在烘干过程中，通过启动第一电机63驱动搅拌杆62往复运动，启动第二电机72驱动第一连接杆73与第二连接杆74转动，使齿条77在扇形转动板75上滑动，通过齿条与第二齿轮71啮合，使搅拌杆6位于混料区域23内对原料进行充分搅拌，能够提高烘干效率，提高原料烘干质量。
59.s4：筛分
60.通过伺服电机31驱动转动板21转动，将烘干后的原料进行筛分，一边筛分，一边继续烘干，能够使筛分后的原料颗粒大小便于电极制备反应，筛分后的原料通过下料件12进行收集，进入下一个程序。
61.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
62.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
63.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。