一种包覆球磨机的制作方法.docx

该【一种包覆球磨机的制作方法 】是由【开心果】上传分享，文档一共【12】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【一种包覆球磨机的制作方法 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。一种包覆球磨机的制作方法专利名称:一种包覆球磨机的制作方法技术领域:本实用新型涉及一种锂离子电池负极材料的制备装置,尤其涉及一种将锂离子电池负极材料进行表面包覆和球磨处理的包覆球磨机。背景技术:随着社会不断向前发展和进步,新生一代的绿色能源问题已经成为产业界和学术界争相研究的热点。因锂离子电池相比于镍镉镍氢电池而言拥有诸多优良特性而被商界广泛采用。在现有锂离子电池中的负极材料主要以碳材料为主,例如石墨、焦炭和热解碳等。天然石墨因成本较低,具备较高的嵌锂能力,而成为锂离子电池的负极材料的主流选择;但是,因天然石墨的振实密度低、表面积高,使得该石墨材料不适合直接做负极材料使用。若没有经过改性的天然石墨负极材料直接作为锂电池的负极材料使用,使得其首次不可逆容量损失较高,并且在循环中会容易发生溶剂共嵌入,同时也容易造成循环效率下降、容量衰减快等问题出现。因此,天然石墨必修经过人工对该石墨表面进行改性处理后,才可以作为锂电池的负极材料。在现有技术中经常用于对石墨表面实施改性包覆,例如专利号为JP10294111的日本专利文献中所揭示的通过热混合的方法将沥青包覆炭或石墨粉,专利号为JP2000348720的日本专利文献中所揭示的将中间相的沥青包覆石墨的方法,专利号为JP2000203817的日本专利文献中所揭示的用非晶炭对石墨的表面包覆等方法。上述对石墨表面实施改性包覆方法的基本过程为在对应某种有机溶剂的作用下,将某种有机物或聚合物的包覆剂与天然石墨进行混合,待加热条件下有机溶剂挥发后,使包覆剂留在天然石墨表面固化而形成包覆的效果,然后将包覆后的材料经过破碎成粉体后再经高温处理而得到最终的改性产品。在上述改性包覆方法中基本上涉及到包覆、固化以及破碎三个工艺过程,所述包覆后的天然石墨在固化过程中容易粘结成块,使得该粘结后天然石墨的包覆层的颗粒结构状态在破碎过程中容易受到破坏,形状变为不规则的粒状而非球状,该粒状往往伴随有石墨的碎屑粒子的产生从而增大了材料的比表面积。为了解决上述缺陷,随后出现一种搅拌造粒机,该搅拌造粒机的原理主要是通过上下两片搅拌浆叶对被处理物和从上盖喷入的粘结剂混合进行搅拌、粉碎。但是,由于所述的搅拌浆叶对石墨翻沙不够充分,导致天然石墨表面包覆的不均匀,同时,由于该搅拌造粒机是靠高速旋转的搅拌浆叶对被处理物颗粒进行切碎而实现分离天然石墨的动作,使得包覆后的彼此粘连在一起的天然石墨颗粒的表面状态和结构容易被破碎。实用新型内容为了解决上述所要解决技术问题,本实用新型提供一种不仅可以避免在对天然石墨进行包覆改性时而引起的包覆不均、破碎不当,而且还可以有利于提高包覆效率的包覆和球磨一体的包覆球磨机。为解决上述技术问题,本实用新型所采用技术方案为一种包覆球磨机,其包括下盖体、连接于下盖体上的上盖体以及置于下盖体内的旋转机构,在上、下盖体之间设置有可调节间隙的磨盘,该磨盘包括置于上盖体内的上磨盘、置于下盖体内的下磨盘,于下磨盘中设有的加热体。依上述主要技术特征,所述上磨盘是由上磨盘主体构成的,在该上磨盘主体上部的中心处向外延伸出进料腔体,该进料腔体与上磨盘主体为一体,在上磨盘主体的下部设置有环形上磨盘面,在该上磨盘面中间形成一空腔。依上述主要技术特征,在所述上磨盘与上盖体之间形成一间隙空腔,在该间隙空腔内设置有弹簧,在该弹簧与进料腔体之间设置有旋转螺母。依上述主要技术特征,在上盖体上开设有通气过滤口。依上述主要技术特征,所述下磨盘具有托圆盘,在该托圆盘上部的外侧设置有环形的下磨盘面,在下磨盘面中间形成向上突起的下磨盘连接体,该下磨盘连接体与下磨盘面为一体。依上述主要技术特征,在下盖体内装有旋转机构,所述旋转机构包括与下磨盘连接体相连接的连杆、连接于该连杆另一端的带有电机的皮辊以及置于该连杆中间的轴承。依上述主要技术特征,在下磨盘磨面上设置有弧形结构,该弧形结构包括置于下磨盘磨面的上、下边缘的两个导向平台以及位于两个导向平台之间的斜向交叉磨槽。依上述主要技术特征,-2mm之间,斜向交叉磨槽的倾斜方向与磨盘的直径方向呈0~45度角,两个导向平台的周长为等长。依上述主要技术特征,在进料腔体内设有进料孔,在该进料孔末端处分别延伸出两个分流环形浇道,该分流环形浇道与进料孔相互连通。依上述主要技术特征,在进料腔的外表面垂直方向设有尺寸刻度。与现有技术中搅拌造粒机相比较可知,本实用新型的有益效果是因在上、下盖体之间设置一可调节间隙的磨盘,使得石墨颗粒能够在高速旋转的盛有包覆剂、有机溶剂和所需包覆粉体材料的混合液的下磨盘内自动连续实现整个包覆和球磨工艺过程,使得置于磨盘内的天然石磨颗粒表面在磨削球整和旋转离心力的作用下包覆一层均匀物质,从而达到天然石磨表面包覆均匀并且同时维持较好的球形度的效果。又因在下磨盘的表面设有交叉磨槽齿,从而可以避免所述的天然石磨的表面在包覆改性时产生破碎不当的现象发生。另外,由于上述磨盘可以制作出有利于提高锂电池循环性能的二次颗粒,使得可以减小锂离子在往复充放电过程中对材料的冲击而导致的体积膨胀或者甚至破坏,从而提高包覆改性材料的循环稳定性,即可以达到提高被包覆的石磨颗粒的包覆率的效果。图1是本实用新型中一种包覆球磨机的结构示意图;图2是本实用新型中上磨盘以及上盖的结构示意图;图3是本实用新型中上磨盘的加料口的结构示意图;图4是本实用新型中下磨盘的结构示意图;图5是本实用新型中下磨盘的俯视示意图;图6是本实用新型中下磨盘面的局部结构示意图;图7是本实用新型中下磨盘面的截面示意图;图8是本实用新型中天然石墨包覆球磨处理前示意图;图9是本实用新型中石墨包覆处理后示意图;图10是本实用新型中多个石墨颗粒形成二次颗粒的示意图;具体实施方式请参考图1至7所示,本实用新型结合实施方式说明一种包覆球磨机,其包括下盖体1、上盖体2、置于下盖体1内的旋转机构以及位于上、下盖体2、1之间可调节间隙的磨盘,该磨盘包括置于上盖体2内的上磨盘、置于下盖体1内的下磨盘,于下磨盘内设有的加热体57。上盖体2呈带有阶梯突缘的圆筒状,在位于上盖体2下部的阶梯突缘的两侧分别开设有螺纹孔,在上盖体2上部开设有通气过滤口21,有利于保持包覆球磨机腔体内的气压平衡。在该上盖体2上部的中心位置处开设有过渡孔。上磨盘是由上磨盘主体40构成的,在该上磨盘主体40上的中心处向外延伸出进料腔体41,该进料腔体41与上磨盘主体40容为一体,在上磨盘主体40的下部设置环形上磨盘面42,在该上磨盘面42中间形成一锥台混料腔43。在进料腔体41内设有进料孔411,在该进料孔411末端处分别延伸出分流环形浇道412,该分流环形浇道412与进料孔411相互连通,有利于将混合液体均匀撒入到下磨盘中,而避免产生局部包覆材料物质堆积的现象。在进料腔41的外表面垂直方向设有尺寸刻度,用来指示上、下磨盘之间的距离;最大游动距离为垂直方向10mm,有利于使用者灵活控制上、下磨盘之间的间隙距离。在所述上磨盘与上盖体2之间形成一间隙空腔,在该间隙空腔内设置有弹簧6,该弹簧6可以是压缩弹簧或者拉伸弹簧,其能够克服磨盘在磨削过程中引起的轴向偏转产生的离心力,使得上磨盘能够保持轴向稳定,从而使包覆改性材料在磨削过程中受力均匀,使得被包覆球磨后的产品形状均一。在所述弹簧6与进料腔体41之间设置有旋转螺母7,有利于调节和控制上下磨盘之间间隙距离大小。下盖体1呈带有阶梯突缘的空心的圆筒状,在下盖体1内部装有下磨盘,在位于该下盖体1的上部的阶梯突缘上设有螺栓孔,上、下盖体2、1通过螺栓9穿过上、下盖体2、1上的螺纹孔以及螺栓孔固定一起。所述下磨盘具有托圆盘50,在该托圆盘50上部的外侧设置有环形的下磨盘面51,在下磨盘面51中间形成向上突起一圆锥台状的下磨盘连接体52,该下磨盘连接体52呈中间高四周低的圆台状,该下磨盘连接体52与下磨盘面51容为一体。在下磨盘面51上设置有弧形结构,该弧形结构包括置于下磨盘面51的上、下边缘的两个导向平台53、54、位于两个导向平台53、54之间的斜向交叉磨槽56。--2mm之间,斜向交叉磨槽56的倾斜方向与磨盘的直径方向呈0~45度角,两个导向平台的环形宽度为等长。因在下磨盘面51设置的斜向交叉磨槽56有利于使粉体材料较容易引入到磨削面中,从而使得在磨盘高速转动的过程中的粉体逐步引入和分配到各个磨削槽中,避免大量粉体在局部磨削槽中的堆积现象发生。同时,也可以便于控制粉体粒子在磨削过程中的运动速度和球磨程度。置于下磨盘中加热体57;使得对置于下磨盘内的包覆剂材料在磨削过程中同时受到加热挥发溶剂而最终包覆分布在天然石墨表面,以达到被包覆材料在磨削过程中充分凝固包覆的效果。在下盖体的下方设置有收集罐,以便于清理球磨包覆机和收集包覆球磨后的材料。在该下磨盘内装有旋转机构,所述旋转机构包括与下磨盘连接体52相连接的连杆31、连接于该连杆31另一端的带有电机的皮辊32以及连接于该连杆31中间的轴承33。所述的上、下磨盘均为由三氧化二铝(Al2O3)或者铜-镍合金(diamond)或者碳化硅(SiC)或者四氮化三硅(Si3N4)加温到250摄氏度而成的耐磨耐高温材料。组装时,上磨盘置于上盖体2内部,使得上磨盘上的进料腔41穿过上盖体2的过渡孔,并突出上盖体2上部一段距离,在该上盖体2上设置旋转螺母7,该旋转螺母7主要用于调节垂直方向的上、下磨盘之间的间隙距离。上磨盘以及上磨盘上的进料腔41与上盖体2形成一间隙空间,在该间隙空间内设置弹簧6。在下盖体1的内部设置下磨盘,连杆31一端与下磨盘连接体52活动连接,该连杆31的另一端活动连接于带有电机的皮辊32。当电机带动皮辊32转动,该皮辊32通过连杆31驱动下磨盘高速旋转。请参考图8至10所示,将包覆剂、有机溶剂和所需包覆的分体材料三者充分混合的浸渍混合液从进料腔体41内的进料孔411注入,该浸渍混合液经过分流环形浇道412流入上磨盘主体40与下磨盘连接体52形成间隙空腔内。当浸渍混合液流到下磨盘连接体52形成的下部间隙空腔时,在置于下磨盘内部的加热体57的加热作用下,一部分有机溶剂快速挥发而使包覆剂残留在石墨颗粒的粉体表面。同时,由于下磨盘高速旋转而产生的离心力作用,使得下磨盘带动粘有包覆物质的石墨颗粒向下磨盘的边缘运动,在运动过程中混合溶液的有机溶剂进一步挥发而使得石墨颗粒的表面包覆一层包覆剂,在此包覆过程中产生的一些天然石墨颗粒相互彼此粘接一起,当粘接的上述天然石墨颗粒群随着离心力的作用下经过上磨盘的上磨盘面42时,下磨盘面51的斜向交叉磨槽56与上磨盘的上磨盘面42之间产生的相互磨削和旋转离心力作用而使得粘接在一起的包覆的天然石墨颗粒群彼此分开并且同时球整,使得上述天然石墨颗粒群变成分散的天然石墨颗粒,并且使得该天然石墨颗粒的表面结构紧密和性质均一,从而达到每个分散的天然石墨表面包覆均匀并且同时进一步球整化。另外,上述磨盘不仅可以在制作生产天然石墨的包覆改性处理工艺过程中使得被包覆天然石磨颗粒得到包覆状况好、球形度佳的产品,而且还可以制作出有利于提高锂电池循环性能的二次颗粒(如图10所示),该二次颗粒的机理是具有二个或多个不同石墨层排列的石墨颗粒非定向地重新结合成为一颗粒子,使得石墨颗粒片层的非定向性可以减小锂离子在往复充放电过程中对材料的冲击而导致的体积膨胀甚至破坏,提高包覆改性材料的循环稳定性。可以达到提高被包覆的石磨颗粒的包覆效果。综上所述,与现有技术中搅拌造粒机相比较可知,本实用新型的有益效果是因在上、下盖体2、1之间设置一可调节间隙的磨盘,使得石磨颗粒能够在高速旋转的盛有包覆剂、有机溶剂和所需包覆粉体材料的混合液的下磨盘内自动连续实现整个包覆和球磨工艺过程,使得置于磨盘内的天然石墨颗粒表面在磨削球整和旋转离心力的作用下包覆一层均匀的包覆层,从而达到天然石墨表面包覆均匀的效果。又因在下磨盘的表面设有斜向交叉磨槽56,从而可以避免所述的天然石墨的表面在包覆改性时产生破碎不当的现象发生。另外,由于上述磨盘可以制作出有利于提高锂电池循环性能的二次颗粒,使得可以减小锂离子在往复充放电过程中对材料的冲击而导致的体积膨胀或者甚至破坏,从而提高包覆改性材料的循环稳定性,即可以达到提高被包覆的石墨颗粒的包覆率的效果。,其包括下盖体、连接于下盖体上的上盖体以及置于下盖体内的旋转机构,其特征在于在上、下盖体之间设置有可调节间隙的磨盘,该磨盘包括置于上盖体内的上磨盘、置于下盖体内的下磨盘,于下磨盘中设有加热体。,其特征在于所述上磨盘是由上磨盘主体构成的,在该上磨盘主体上部的中心处向外延伸出进料腔体,该进料腔体与上磨盘主体为一体,在上磨盘主体的下部设置有环形上磨盘面,在该上磨盘面中间形成一空腔。,其特征在于在所述上磨盘与上盖体之间形成一间隙空腔,在该间隙空腔内设置有弹簧,在该弹簧与进料腔体之间设置有旋转螺母。