一種鋰電池漿料生產用均質機的制作方法

本發明實施例涉及鋰電子電池的電機漿料粉碎機械設備領域，具體涉及一種鋰電池漿料生產用均質機。

背景技術：

目前，鋰離子電池生產企業生產電池漿料過程中，一般采用行星式分散設備對電池漿料進行混合分散，隨著漿料中的固形物粒徑越來越細，難以分散的微細分團和團聚物現象更加嚴重和突出。

通過行星式分散設備加工，漿料分散時間長、效率低，難以對漿料中的微細粉團和團聚無進行比較充分的分散，而且長時間分散導致發熱、結皮、老化，最終分散不均勻，影響后續工序進行和電池質量。

技術實現要素：

本發明實施例公開了一種鋰電池漿料生產用均質機，用于解決傳統行星式分散設備的分散時間長、電池漿料分散效果差的問題。

本發明實施例鋰電池漿料生產用均質機的技術方案包括：

鋰電池漿料生產用均質機，包括機架，其特征在于，所述機架內設有由上到下依次設置的上分散剪切部件和下分散剪切部件，

所述下分散剪切部件包括下定子、下轉子，所述下定子由內往外包括第一下定齒圈、第二下定齒圈，所述下轉子由內往外包括第一下轉齒圈、第二下轉齒圈、第三下轉齒圈，所述第二下轉齒圈、所述第一下定齒圈、所述第三下轉齒圈和所述第二下定齒圈間隔設置，且兩兩之間具有間隙；

所述上分散剪切部件包括上定子、上轉子，所述上定子由內往外包括第一上定齒圈、第二上定齒圈，所述上轉子由內往外包括第一上轉齒圈、第二上轉齒圈，所述第一上轉齒圈、所述第一上定齒圈、所述第二上轉齒圈和所述第二上定齒圈間隔設置，且兩兩之間具有間隙。

優選的，在上述鋰電池漿料生產用均質機的技術方案中，所述第一下定齒圈和所述第二下定齒圈上設有定齒槽。

優選的，在上述鋰電池漿料生產用均質機的技術方案中，所述第一下轉齒圈為渦輪機葉輪，所述第二下轉齒圈和所述第三下轉齒圈上設有轉齒槽。

優選的，在上述鋰電池漿料生產用均質機的技術方案中，所述第一上定齒圈和所述第二上定齒圈上設有定齒槽。

優選的，在上述鋰電池漿料生產用均質機的技術方案中，所述第一上轉齒圈和所述第二上轉齒圈上設有轉齒槽。

優選的，在上述鋰電池漿料生產用均質機的技術方案中，所述定齒槽和所述轉齒槽沿周向等間隔設置。

優選的，在上述鋰電池漿料生產用均質機的技術方案中，所述下分散剪切部件的下方設有底盤，所述底盤上設有物料進口。

優選的，在上述鋰電池漿料生產用均質機的技術方案中，所述上轉子安裝在所述機架的主軸上，所述主軸與電機電性連接。

優選的，在上述鋰電池漿料生產用均質機的技術方案中，所述上分散剪切部件和所述主軸之間設有還設有干運轉氣體密封部件。

優選的，在上述鋰電池漿料生產用均質機的技術方案中，所述上分散剪切部件和所述下分散剪切部件的外部包裹有水冷夾套。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例一種鋰電池漿料生產用均質機的上分散剪切部件、下分散剪切部件結構示意圖；

圖2為本發明實施例一種鋰電池漿料生產用均質機的整體結構示意圖；

圖3為本發明實施例一種鋰電池漿料生產用均質機的第一下轉齒圈的結構圖；

圖4為本發明實施例一種鋰電池漿料生產用均質機的下定子和下轉子的配合示意圖。

具體實施方式

本發明實施例公開了一種鋰電池漿料生產用均質機，用于解決傳統行星式分散設備的分散時間長、電池漿料分散效果差的問題。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例鋰電池漿料生產用均質機的整體體結構如附圖圖1至圖4所示，設備整體為單臂形式，其中：

1為底盤，上設物料進口。

2為下定子，下定子2可為裝配式或整體式，本實施例中下定子2為整體式結構式。下定子2的結構為內外同心的圓環，圓環層數可根據具體需要進行設計，每層圓環可設計為不同的形式，如冷卻式，剪切式，過濾式等。本實施例中的下定子2為兩層式結構，下定子2由內往外包括第一下定齒圈21、第二下定齒圈22，第一下定齒圈21和第二下定齒圈22上設有定齒槽，需要說明的是，定齒槽或轉齒槽僅是用于區分定子或轉子上的齒槽，不具有實際含義，同理，上定子5和下定子2僅是位置上的上下關系，也不具有實際含義。本實施例中，由于第一下定齒圈21和第二下定齒圈22的齒圈方向上開有均布的齒槽，將這種形式的結構定義為剪切式齒圈。

3為下轉子，下轉子3同樣可為裝配式或整體式，本實施例中下轉子3為整體式結構。下轉子3的結構可為內外同心的圓環，圓環層數可根據具體需要進行設計，每層圓環可設計為不同的形式，如渦輪式，剪切式，齒片式等。本實施例中下轉子3為三層式結構，下轉子3由內往外包括第一下轉齒圈31、第二下轉齒圈32、第三下轉齒圈33，如圖3所示，第一下齒圈31為渦輪機葉輪，第二下轉齒圈32和第三下轉齒圈33上設有轉齒槽，由于渦輪機葉輪具有一定的彎曲角度，將此種類型定義為渦輪式齒圈，第二下轉齒圈32和第三下轉齒圈33為剪切式齒圈，即齒圈方向上開有均布的齒槽。

根據圖1可以清楚的知道，第二下轉齒圈32、第一下定齒圈21、第三下轉齒圈33和第二下定齒圈22間隔設置，且兩兩之間具有間隙。

4為帶水冷夾套的物料罐，用于對物料進行冷卻及提供攪拌空間。

5為上定子，本實施例中上定子5同樣為整體式結構式，上定子5由內往外包括第一上定齒圈、第二上定齒圈，第一上定齒圈和第二上定齒圈上設有均布的定齒槽，兩者均為為剪切式齒圈。

6為上轉子，本實施例中上轉子6為同樣整體式結構，上轉子6由內往外包括第一上轉齒圈、第二上轉齒圈，第一上轉齒圈和第二上轉齒圈上設有均布的轉齒槽，兩者均為剪切式齒圈。

根據圖1可以清楚的知道，第一上轉齒圈、第一上定齒圈、第二上轉齒圈和第二上定齒圈間隔設置，且兩兩之間具有間隙。

7為干運轉氣體密封部件，干運轉氣體密封部件7位于上分散剪切部件和主軸8之間，其動環端面上開有螺旋槽，當主軸8高速運轉時在動壓作用下，端面打開起密封作用，該類型為非接觸型密封，阻力小，密封效果良好。

8為主軸，主軸8為高速機械主軸，主軸8內帶有潤滑系統和冷卻系統，為一個相對獨立的整體，具有高旋轉精度和穩定性，上轉子6安裝在機架的主軸8上。

9為機架，將電機10、主軸8、攪拌分散系統、電氣系統等聯結起來。

10為電機，電機10與主軸8通過聯軸器相連，帶動主軸8高速旋轉。

下面重點論述鋰電池漿料生產用均質機的攪拌分散系統，攪拌分散系統大致可分為上分散剪切部件和下分散剪切部件，上分散剪切部件和下分散剪切部件在機架內由上到下依次設置，上分散剪切部件包括上定子5、上轉子6，下分散剪切部件包括下定子2、下轉子3，物料經過下分散剪切部件進行分散冷卻后進入到上分散剪切部件進行二次分散均質后再排出機器。

待分散的物料由螺桿泵從下分散部件的下部輸送到分散腔內，由于重力和料腔結構上所產生的流體阻力，物料被動地緩慢通過分散腔。這樣保證了物料必須通過分散后才能被排出，避免了物料分散的死區。

物料在下分散部件的攪拌腔內主要有軸向、切向及徑向三個方向的運動。在物料剛從進料口進入時，首先接觸到的是下轉子3的第一下轉齒圈31，該齒圈為圖3所示的渦輪式齒圈，物料在高速旋轉的渦輪葉片的作用下產生離心效應，物料在水平切面上的運動軌跡近似漸開線。此時物料所作的運動主要為背向主軸的徑向運動，其中還伴隨著速度不高的切向運動。此過程中進入攪拌腔的物料被快速均勻的分散到圓周方向上以提高物料的處理效率。

物料在渦輪葉片的作用下沿徑向運動同時在物料輸送泵的作用下沿著軸向運動，當物料到達圖4所示的剪切區域，即下轉子3的第二下轉齒圈32、第三下轉齒圈33及下定子2的第一下定齒圈21、第二下定齒圈22之間時，由于物料的通道有限，部分物料在通過下轉子、下定子間的狹縫時被撕裂，物料在短時間內形成較大的位移。同時在物料泵及內部渦輪葉的作用下，該區域內形成強紊流，物料不斷的進行相互碰撞、摩擦、剪切達到分散均質目的。此外，由于從內到外下轉子線速度的增加，使物料在剪切區域內所受到的剪切力及分散作用梯度式的增加，從而使物料逐步得到分散均化。

當物料通過了下分散部件的剪切區域后，物料接觸到物料罐內壁，通過物料罐的水冷夾套將物料的溫度帶走，實現物料的一次冷卻。在完成一次冷卻后，物料在泵送的壓力及離心作用下進入到上分散部件內。

與下分散部件類似，物料在上分散部件內再次不斷的進行相互碰撞、摩擦、剪切從而達到二次分散均質。與下分散部件不同的是，上分散部件內的上轉子與上定子之間的間隙更小。上轉子及上定子上的開槽間隙更小，從而物料在該分散腔內的剪切分散作用更加強烈，從而使漿料進一步分散細化。

該設備吸收了同類型設備的成功經驗，同時將攪拌分散結構分離為多層式結構，從而使物料在齒槽中停留時間縮短，位于外部的冷卻夾套及時地對物料進行冷卻，阻止了物料的溫升以避免物料結皮等問題。同時多層式的結構實際上增加了物料需要通過的剪切面數量使物料達到較好的分散均質效果。

在整體結構上，本實施例中的鋰電池漿料生產用均質機為立式分散結構，主軸部件置于機架箱體外，電氣部件及電機置于機架箱體以內。該種結構有以下幾個優點：

保證了物料液位在同一水平面上，使物料進行分散時更加均勻；

同時使主軸處于一個只受軸向力的良好受力狀態下，增加了轉子的穩定性及主軸的使用壽命。

攪拌部分置于機架箱體以外，便于維護和清潔；

電機、電氣控制部分置于機架箱體以內使器件處于相對穩定的運行環境，提高了機器的穩定性。

以上對本發明進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。