氧化铝磁性异物含量测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种磁性异物含量测量装置，特别是涉及一种氧化铝磁性异物含量测试装置。

背景技术：

高温煅烧氧化铝作为一种无机物，具有很高的热稳定性及化学惰性，目前已在大容量锂电池隔膜陶瓷涂覆中得到了应用。而大容量锂离子电池已作为主要动力电源而广泛应用在纯电池及混合动力汽车上，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。

锂电池电池隔膜与电解液、正极材料、负极材料一起，是构成锂离子电池的重要组成部分。当前使用的电池隔膜多为聚丙烯(pp)和聚乙烯(pe)微孔膜，高温下隔膜的热收缩引起正负极片接触，带来局部迅速放热，以至于巨大的安全隐患。

锂电池隔膜经过陶瓷涂覆后，首先是提高了隔膜的热稳定性，在高温180℃形体保持仍然良好，可避免隔膜收缩造成内部短路，使电池安全性显著提升；其次是提高了隔膜对电解液的浸润性，有利于电池内阻降低、放电功率提升；再有就是阻止或降低隔膜氧化，有利于配合高电压正极的操作以及延长电池循环寿命。氧化铝陶瓷粉作为一种无机物，具有很高的热稳定性及化学惰性，是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择。经过特殊工艺处理，和基体粘接紧密。显著提高锂离子电池的耐高温性能和安全性。陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池。

氧化铝生产过程中不可避免的不可避免地会混入大小不等的铁件，如铁丝、螺丝、螺母等，这类铁件在生产和输送中会损坏泵类设备，在材料应用过程中可能会影响应用性能。特别是新建厂在初安装管道时会产生大量的铁锈，存在铁锈引入产品中风险。

这些磁性物质具备导电性能，严重影响电池的安全性能。目前氧化铝的生产过程中从设备材质、生产除磁等方面进行了大量的工作，但是作为品质管理部门如何快速的检测的磁性物质含量尚没有标准和仪器设备可循。

cn103884571a锂离子电池正极材料中磁性物质含量的测试方法，公开了一种锂离子电池正极材料中磁性物质含量的测试方法，包括以下步骤:将待测试锂离子电池正极材料超声分散于溶剂中，再加入聚合物包覆磁铁，超声吸附磁性物质，获得吸附有磁性物质的聚合物包覆磁铁；将所述吸附有磁性物质的聚合物包覆磁铁加入清洗液中进行超声清洗；用酸性试剂溶解清洗后的吸附磁性物质的聚合物包覆磁铁，得溶解液；测试所述溶解液中的磁性物质含量。

cn106610352a锂离子电池正极材料中磁性物质含量的检测方法，提供了一种锂离子电池正极材料中磁性物质含量的检测方法。一种锂离子电池正极材料中磁性物质含量的检测方法，包括以下步骤:将正极材料和聚合物包覆磁铁置于分散液中，以20-100khz的频率超声分散30分钟后，以60r/min的转速搅拌30分钟，使所述聚合物包覆磁铁吸附所述正极材料中的磁性物质；将吸附有所述磁性物质的聚合物包覆磁铁从所述分散液取出后超声清洗；将清洗后的所述吸附有磁性物质的聚合物包覆磁铁置于质量浓度为18％的盐酸中，将所述磁性物质溶解得到溶解液并将所述聚合物包覆磁铁从所述溶解液中取出；检测所述溶解液中所述磁性物质的含量。

中国人民共和国有色金属行业标准ys/t1057-2015《四氧化三钴化学分析方法磁性异物含量测试磁选分离-电感耦合等离子体发射光谱法》规定了250g样品用水浆化，用磁场强度5000-6000gs的磁子富集样品中的磁性铁、镍、锌、铬，将富集后的磁性物质用王水溶解，然后用电感耦合等离子体原子发射光谱法进行铁、镍、锌、铬的测试。

河北省地方标准db13/t5025.3-2019《石墨烯-碳纳米管复合导电浆料测定方法第3部分磁性异物含量的测试》，规定了浆料350g置于1000ml烧杯中，加入350ml蒸馏水，用镀有聚四氟乙烯涂层的超强磁棒(磁力≥5000gs)进行搅拌吸附，然后磁棒放在王水中加热，将磁棒中吸附的磁性杂质金属元素溶解，经定容、雾化后通过电感耦合等离子体发射光谱仪(icp-oes)。

由以上可查阅的磁性异物含量测试方法可见，采用磁棒吸附后用王水溶解，经过电感耦合等离子发射光谱仪测试。存在的问题包括(1)磁棒强度不够，吸附效率差，无法完全有效的吸附小颗粒弱磁性物质；(2)采用王水等强酸性溶剂溶解，存在安全危险；(3)采用电感耦合等离子体发射光谱仪测试元素含量，周期长，设备昂贵，并非所有企业均具备条件，无法满足企业来料生产过程中检验的需要的及时性；(4)取样量偏少，代表性不足。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种氧化铝磁性异物含量测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

氧化铝磁性异物含量测量装置，其特征在于，包括粉体浆化设备、磁性物质吸附装置、纯水储罐、洗涤水回收储罐；

所述的粉体浆化设备，包括锥形桶和搅拌装置；所述的锥形桶底部设置有出料口；

所述的磁性物质吸附设备，包括一筒体，所述筒体下部设有入料口，筒体侧壁的上部设有出料口；筒体的内部设有磁棒，磁棒上部设有顶盖、顶盖上设有手柄，磁棒顶盖与筒体上部通过标准快接法兰固定连接；所述的磁棒表面设有热缩管；粉体浆化设备锥形桶的出料口与磁性物质吸附设备筒体的入料口通过管道连接；粉体浆化设备锥形桶的出料口与磁性物质吸附设备筒体的入料口之间设有料泵，所述的料泵前后设有球阀；所述筒体上部的出料口与所述的粉体浆化设备的锥形桶之间通过带有阀门的管道连接；

所述的纯水储罐，包括锥形桶，所述的锥形桶下部设有出水口管道，出水口管道与磁性物质吸附设备筒体的入料口连接，出水口管道与磁性物质吸附设备筒体的入料口之间设置有水泵；水泵前后设置球阀；

所述的洗涤水回收储罐，包括锥形桶，所述的锥形桶底部设有球阀；所述筒体上部的出料口与所述的洗涤水回收储罐的锥形桶之间通过带有阀门的管道连接。

在本实用新型的优选方案中，所述粉体浆化设备、磁性物质吸附装置、纯水储罐、洗涤水回收储罐通过支架固定。

在本实用新型的优选方案中，所述的搅拌装置由四氟搅拌桨、电机组成。

在本实用新型的优选方案中，所述的顶盖、手柄与磁棒通过螺栓固定。

在本实用新型的优选方案中，筒体底部入料管与筒体上部出料罐均设有标准快接法兰。

在本实用新型的优选方案中，所述的磁棒的磁性在12000gs以上；所述磁棒与筒体内壁之间的距离为3mm～10mm。

氧化铝磁性异物含量测量方法，包括：(1)将一定量的氧化铝与一定量的水在粉体浆化设备中搅拌打浆均化，然后通过料泵进入磁性物质吸附设备内，经过磁棒吸附后，从磁性物质吸附设备的出料口进入粉体浆化设备，通过浆料多次循环，磁棒彻底吸附浆料中的磁性物质；(2)磁性物质吸附结束后，关闭粉体浆化设备和磁性物质吸附设备之间的阀门；将纯水储罐、磁性物质吸附装置、洗涤水回收储罐依次连通，将纯水储罐中的纯水通过水泵进入磁性物质吸附装置筒体底部入料口，从磁性物质吸附设备筒体出料口进入洗涤水回收储罐，直至出洗涤水回收储罐上部入料口的洗涤水呈澄清状态；然后关闭磁性物质吸附设备的入料口和出料口；(3)取出磁性物质吸附设备中的磁棒，置于一已知重量的容器中，将磁棒表面的热缩管取下，用纯水完全冲洗干净热缩管表面的磁性物质，然后冲洗下来的磁性物质在干燥箱中干燥，干燥后称重，称重的重量扣除容器的重量则得磁性物质重量；(4)磁性物质含量计算，将磁性物质重量与氧化铝浆化过程中的氧化铝重量之比，得到磁性物质含量。

本实用新型采用了浆料化的氧化铝浆料在磁性物质吸附装置中低进高出、磁棒外壁与筒体内壁间距设计，促进了浆料与磁棒的充分接触，杜绝了吸附盲区的存在，提高了磁棒的吸附效果。

本实用新型了配合采用高磁性磁棒，并在表面设置热缩管，将磁性物质吸附在热缩管的表面，使用纯水冲洗、烘干后，称重计算得磁性物质重量，避免了王水等强酸性溶剂溶解，存在安全危险的问题，避免了采用电感耦合等离子体发射光谱仪测试元素含量的问题。

本实用新型可以一次性测量较大量的取样原料，取样量大，提高测量结果的精确性。

本发明设备简便，易于组装，价格便宜，适用于所有企业。

本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式；并且附图中所示的结构仅仅是示意性的，并不代表实物。需要说明的是，基于本实用新型中的这些实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需说明的是，在本文中术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同或者等同要素。

术语“下”、“后”、“头端”、“末端”等并不构成绝对的空间关系限制，只是一种相对位置的概念。这是本领域技术人员都能够理解的。

参见图1，氧化铝磁性异物含量测量装置，包括粉体浆化设备100、磁性物质吸附装置200、纯水储罐300、洗涤水回收储罐400。粉体浆化设备、磁性物质吸附装置、纯水储罐、洗涤水回收储罐通过支架500固定。

粉体浆化设备100，包括锥形桶110、电动搅拌设备120，电动搅拌装置120由四氟搅拌桨、电机组成。锥形桶底部设置有出料口。粉体浆化设备锥形桶的出料口与磁性物质吸附设备筒体的入料口230通过管道连接；粉体浆化设备锥形桶的出料口与磁性物质吸附设备筒体的入料口之间设有料泵140，料泵前后设有球阀(130、150)；

磁性物质吸附设备200，包括一筒体210，筒体下部设有入料口230，入料口设有标准快接法兰231，筒体侧壁的上部设有出料口240；出料口设有标准快接法兰241，筒体的内部设有磁棒220，磁棒220上部设有顶盖270、顶盖270上设有手柄280，顶盖270、手柄280与磁棒220通过螺栓290固定；磁棒顶盖270与筒体上部通过标准快接法兰260固定连接；采用标准法兰设计，使用安装便捷。

磁棒220表面设有热缩管250。筒体210上部的出料口240与粉体浆化设备的锥形桶110之间通过带有阀门(球阀)160的管道连接。磁棒220的磁性在12000gs以上；磁棒220与筒体内壁之间的距离为3mm～10mm。筒体内径为φ25mm。快接法兰231与快接法兰241为φ35mm，筒体210高度为400mm。

纯水储罐300，包括锥形桶310，锥形桶下部设有出水口管道350，出水口管道350与磁性物质吸附设备筒体的入料口230连接，出水口管道350与磁性物质吸附设备筒体的入料口之间设置有水泵330；水泵前后设置球阀(320、340)；

洗涤水回收储罐400，包括锥形桶410，锥形桶底部设有球阀420；磁性物质吸附设备的出料口240与洗涤水回收储罐的锥形桶410之间通过带有阀门(球阀)430的管道连接。

直至出洗涤水回收储罐上部入料口的洗涤水呈澄清状态；然后关闭磁性物质吸附设备的入料口和出料口；(3)取出磁性物质吸附设备中的磁棒，置于一已知重量的容器中，将磁棒表面的热缩管取下，用纯水完全冲洗干净热缩管表面的磁性物质，然后将冲洗下来的磁性物质在干燥箱中干燥，干燥后称重，称重的重量扣除容器的重量则得磁性物质重量；(4)磁性物质含量计算，将磁性物质重量与氧化铝浆化过程中的氧化铝重量之比，得到磁性物质含量。

测量方法具体实施方式1

(1)浆料化：设备各球阀关闭状态下，在容积为10l的锥形桶110中放置5kg纯水，打开电动搅拌设备120，搅拌过程中加入锂电池隔膜用氧化铝5kg,搅拌10min。

(2)磁性物质富集：浆料化设备搅拌10min后，打开球阀130，料泵140，球阀150，球阀160，浆料则在浆料化设备100与磁性物质吸附设备200之间循环，循环30min后，关闭料泵140和球阀130、球阀150、球阀160。

(3)纯水洗涤：在容积为10l的锥形桶310中放置纯水，依次打开球阀320、球阀340、水泵330、球阀430，则锥形桶310中的纯水经水泵330、磁性物质吸附设备200进入洗涤水回收储罐400，直至出洗涤水回收储罐上部入料口的洗涤水呈澄清状态；关闭水泵330、球阀320、球阀430。

(4)磁性物质收集、称重与计算。打开快接法兰260，取出磁棒220，放于10l烧杯中，取下磁棒220表面的热缩管250，用水洗涤热缩管250至热缩管250表面无残留后，洗涤后的带有磁性物质的烧杯置于热风循环烘箱干燥，干燥后称重并且扣除容器的重量，得到磁性物质重量为0.0015g，则磁性物质含量以质量分数计为0.3ppm。

测量方法具体实施方式2

(1)浆料化：设备各球阀关闭状态下，在容积为10l的锥形桶110中放置5kg纯水，打开电动搅拌设备120，搅拌过程中加入普通氧化铝5kg，搅拌10min。

(2)磁性物质富集：浆料化设备搅拌10min后，打开球阀130，料泵140，球阀150，球阀160，浆料则在浆料化设备100与磁性物质吸附设备200之间循环，循环30min后，关闭料泵140和球阀130、球阀150、球阀160。

(3)纯水洗涤：在容积为10l的锥形桶310中放置纯水，依次打开球阀320、球阀340、水泵330、球阀430，则锥形桶310中的纯水经水泵330、磁性物质吸附设备200进入洗涤水回收储罐400，直至出洗涤水回收储罐上部入料口的洗涤水呈澄清状态；关闭水泵330、球阀320、球阀430。

(4)磁性物质收集、称重与计算。打开快接法兰260，取出磁棒220，放于10l烧杯中，取下磁棒220表面的热缩管250，用水洗涤热缩管250至热缩管250表面无残留后，洗涤后的带有磁性物质的烧杯置于热风循环烘箱干燥，干燥后称重并且扣除容器的重量，得到磁性物质重量为0.257g，则磁性物质含量以质量分数计为51.4ppm。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型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实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。