一种硅碳负极材料加工研磨装置的制作方法

本发明涉及硅碳负极材料加工设备，具体为一种硅碳负极材料加工研磨装置。

背景技术：

1、目前，锂离子电池负极大多为石墨，其实际放电比容量已接近其理论值372mah/g，循环次数较多时层状结构容易剥离脱落等，限制了锂电池比能量和性能的进一步提升；为了更好地配合正极材料的发展，单纯的石墨材料已经难以满足高比能量锂离子电池的需求，在众多的材料中，硅可以和锂形成二元合金，且具有很高的理论容量（4200mah/g）而备受关注；另外，硅还具有低的脱嵌锂电压平台（低于0.5vvsli/li+)，与电解液反应活性低，在地壳中储量丰富、价格低廉等优点，是一种非常具有前景的锂电池负极材料；但是硅作为锂电池负极具有致命的缺陷，充电时锂离子从正极材料脱出嵌入硅晶体内部晶格间，造成了很大的膨胀（约300％)，形成硅锂合金；这样的体积效应极易造成硅负极材料从集流体上剥离下来，导致极片露箔引起电化学腐蚀和短路等现象，影响电池的安全性和使用寿命；因此常常引入碳材料制备硅碳复合材料。

2、硅碳负极材料需要由纳米硅与石墨进行混合，然后通过包覆技术制备，进而将硅与石墨研磨成细小的颗粒是极为重要的工序，对硅与石墨进行研磨时，需要经过初级研磨阶段、中级研磨阶段以及高级研磨阶段，直至研磨成纳米级颗粒大小；现有技术中常用的方式为球磨法，球磨法为将待研磨的硅碳原料加入滚筒中，利用磨球对硅碳原料进行研磨，研磨时，将硅碳原料一次性投入至滚筒内，直至将硅碳原料研磨成指定的颗粒大小，使硅碳原料完成某一研磨阶段，由于硅碳原料一直位于滚筒内，研磨的过程中，便会有一部分硅碳原料已达到指定的颗粒大小，该部分硅碳原料会影响到其余硅碳原料与磨球的接触，进而影响研磨效率，不利于提升对硅碳原料的研磨速度，因此为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硅碳负极材料加工研磨装置。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供一种硅碳负极材料加工研磨装置可以使研磨过程处于有效研磨的状态。

3、（二）技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硅碳负极材料加工研磨装置，包括：筒体，筒体的前端上固定安装有进入管，尾端上固定安装有排出管，进入管的入口端连接冷气输送组件，进入管的上方设置有储料箱，所述储料箱的出口端与进入管的内部相连通，筒体内部的长度方向上设置有多个研磨单元，筒体上固定安装有用于驱动研磨单元转动的电机；

5、其中，研磨单元包括：

6、研磨环，研磨环的圆周方向上设置有筛孔部，研磨环的一端上固定安装有转动盘，另一端上设置有固定盘，转动盘与筒体的内表面转动连接；所述研磨环的内表面与转动盘以及固定盘形成封闭的研磨空间，研磨环的外表面与筒体的内表面、转动盘以及固定盘围成封闭的环形通道；所述进入管的出口端与转动盘转动连接且与研磨空间相连通，所述筒体上开设有出口；单元连接组件，固定设置在相邻两个研磨单元之间，单元连接组件的内部通道与下一级研磨单元内的研磨空间相连通；管道组件，其一端与筒体固定连接，另一端与单元连接组件转动连接，该管道组件通过出口与环形通道相连通。

7、优选地，所述环形通道的圆周方向上等间隔的设置有压辊，所述压辊的一端上转动安装有滑块，转动盘上固定安装有滑杆，滑杆的一端贯穿滑块的内部且与滑块滑动连接，所述滑块与转动盘之间设置有弹性件。

8、优选地，所述环形通道的圆周方向上等间隔的设置有推板，所述推板与转动盘固定连接，所述推板的一端贴合在筒体的内表面上。

9、优选地，所述筛孔部设置有多个且等间隔的分布在研磨环的圆周方向上，所述研磨环的圆周方向上还设置有多个封闭部，相邻两个筛孔部之间具有一个封闭部，所述压辊以及推板均位于封闭部所处的径向线上；

10、所述固定盘固定安装在筒体的内表面上，所述固定盘上固定安装有弧形板，所述弧形板的内表面贴合在研磨环的外表面上，所述弧形板的底端处设置有缺口。

11、优选地，所述管道组件的入口端内转动安装有轴杆，所述轴杆的轴向上等间隔的固定安装有切割刀，所述轴杆的一端处设置有驱动组件。

12、优选地，所述驱动组件包括第一气管、圆筒以及叶板；所述圆筒固定安装在轴杆的一端上，所述叶板设置在圆筒的内部且等间隔的分布在圆筒的圆周方向上，所述叶板固定安装在轴杆的端部上；所述第一气管的一端与环形通道的内部相连通，另一端与圆筒的内部相连通，所述圆筒上开设有排气口。

13、优选地，所述管道组件包括漏斗、输送管以及连接环；所述漏斗固定安装在筒体上，所述连接环转动套设在单元连接组件上；所述输送管的一端与漏斗固定连接，另一端与连接环固定连接。

14、优选地，位于所述研磨环顶端的上方处设置有防堵板，所述防堵板的下表面上固定安装有多个通孔针，所述防堵板的一端上固定安装有移动杆，所述移动杆的一端上固定安装有轨道块；

15、所述固定盘上固定安装有气压驱动组件，固定盘上开设有通气孔，气压驱动组件上固定安装有第二气管，第二气管的一端与固定盘固定连接且通过通气孔与研磨空间相连通，所述气压驱动组件的一端上固定安装有轨道板，所述轨道板内开设有供轨道块滑动的轨道槽，所述轨道块与轨道板之间固定安装有第二弹簧；

16、所述研磨环的圆周方向上等间隔的固定安装有阻挡板，相邻两个阻挡板之间具有间隔，所述转动盘的圆周方向上等间隔的设置有推杆，所述固定盘上开设有供移动杆运动的弧形限位通口，当移动杆位于弧形限位通口一端处的高度低于位于弧形限位通口另一端处的高度。

17、优选地，所述第三弹簧的一端与活塞板固定连接，另一端与活塞筒固定连接，第二弹簧的弹性作用力大于第三弹簧的弹性作用力；所述连杆的一端与活塞板固定连接，另一端与轨道板固定连接，所述电磁阀固定安装在活塞筒的顶端上。

18、优选地，所述单元连接组件包括连接管、固定架、安装架以及固定架；所述固定架与研磨环的内表面固定连接，固定架固定安装在连接柱的一端上，连接管的一端与下一级的转动盘固定连接，安装架将连接柱与连接管固定连接。

19、（三）有益效果

20、与现有技术相比，本发明提供了一种硅碳负极材料加工研磨装置，具备以下有益效果：

21、1、通过在筒体内部的长度方向上设置有多个研磨单元，每个研磨单元包括研磨环、转动盘与固定盘，研磨环的内表面与转动盘以及固定盘形成封闭的研磨空间，研磨环的外表面与筒体的内表面、转动盘以及固定盘围成封闭的环形通道，筒体上开设有出口，向进入管内通入冷空气，将待研磨的硅碳原料推送至研磨空间内，经过研磨后，达到合适颗粒大小的硅碳原料穿过筛孔部进入环形通道内，并通过出口进入管道组件中，冷空气将管道组件中的硅碳原料推送至单元连接组件内，直至推送至下一级的研磨空间中，冷空气将硅碳原料推送至研磨空间内的同时，能够对磨球以及硅碳原料进行降温，避免硅碳原料与磨球因高速摩擦而导致温度上升，而容易产生静电荷，防止硅碳原料吸附在磨球的表面，影响磨球与其余硅碳原料的正常接触，导致硅碳原料的研磨效率降低；该研磨方式下，每个研磨空间中的研磨过程均为有效研磨，因此具有较高的研磨效率，并且该研磨装置能够持续不断的进行研磨，向每个研磨空间中添加硅碳原料简单便捷，收集完成初级研磨阶段的硅碳原料也极为方便。

22、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。