本發(fā)明涉及攪拌裝置，具體是一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置及攪拌方法。

背景技術(shù)：

1、固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。目前，固態(tài)電池負(fù)極材料主要分為三大類：石墨負(fù)極、硅基負(fù)極和金屬鋰負(fù)極。硅（si）作為負(fù)極材料，因其理論容量高達(dá)4200?mah/g，遠(yuǎn)高于石墨負(fù)極的容量，且硅資源豐富、成本低廉，因此被視為全固態(tài)鋰離子電池中最具潛力的負(fù)極材料。特別是在硫化物全固態(tài)鋰離子電池中，硅基負(fù)極的應(yīng)用有望大幅提升電池的能量密度，推動(dòng)電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)革新。在固態(tài)電池負(fù)極材料制備中，需要對(duì)硅基材料和固態(tài)電解質(zhì)充分分散和接觸，因此需要一種高效的攪拌負(fù)極材料攪拌裝置。

2、公開號(hào)為cn118594352a的專利申請(qǐng)公開了一種鋰電池原料混料攪拌設(shè)備，包括底座箱、固定于底座箱上的外殼體，底座箱的上端面位于外殼體內(nèi)部固定有混料筒，且混料筒上端呈開口狀，混料筒的外部下側(cè)固定連通有內(nèi)置閥門的排料管，所述混料筒內(nèi)置對(duì)流混料結(jié)構(gòu)，且混料筒內(nèi)部下側(cè)設(shè)置有反向過濾結(jié)構(gòu)；所述外殼體上端設(shè)置有限位板。通過控制器分別控制電機(jī)一順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)和電機(jī)二逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)一通過傳動(dòng)桿則帶動(dòng)防濺蓋在混料筒內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，電機(jī)二則通過傳動(dòng)筒帶動(dòng)過濾板在混料筒內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，兩者旋轉(zhuǎn)方向相反，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)內(nèi)部原料液體對(duì)流混料，進(jìn)一步配合中間的攪拌葉片對(duì)液體物料攪拌，通過上述混料方式，使得混料筒內(nèi)部物料混合效果優(yōu)異。

3、但以上公開的電池原料攪拌設(shè)備的攪拌效率一般，在作業(yè)時(shí)原料容易粘連在內(nèi)壁上，并且缺少一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，不能對(duì)已經(jīng)完成攪拌的原料進(jìn)行儲(chǔ)存，并且下料時(shí)管壁上會(huì)殘留大量的原料，長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)影響后續(xù)作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：為了解決現(xiàn)有的電池原料攪拌設(shè)備的攪拌效率一般，在作業(yè)時(shí)原料容易粘連在內(nèi)壁上，并且缺少一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，不能對(duì)已經(jīng)完成攪拌的原料進(jìn)行儲(chǔ)存，并且下料時(shí)管壁上會(huì)殘留大量的原料，長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)影響后續(xù)作業(yè)等問題，提供一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置及攪拌方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，包括混合倉(cāng)、攪拌機(jī)構(gòu)和清潔機(jī)構(gòu)，所述混合倉(cāng)的頂部設(shè)置有頂蓋，所述混合倉(cāng)的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)腔，所述環(huán)腔上開設(shè)有多組開槽，所述環(huán)腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有刮擦環(huán)；所述攪拌機(jī)構(gòu)包括安裝在所述頂蓋上的攪拌電機(jī)，所述攪拌電機(jī)的輸出端設(shè)置有貫穿所述混合倉(cāng)的聯(lián)動(dòng)桿，所述聯(lián)動(dòng)桿的底部安裝有主動(dòng)錐齒，所述混合倉(cāng)的底部設(shè)置有吊架，所述吊架上活動(dòng)安裝有與所述主動(dòng)錐齒嚙合的聯(lián)動(dòng)錐齒，所述混合倉(cāng)的底部還活動(dòng)安裝有套設(shè)在所述聯(lián)動(dòng)桿外壁上的從動(dòng)筒，所述從動(dòng)筒的底部安裝有與所述聯(lián)動(dòng)錐齒嚙合的從動(dòng)錐齒，所述從動(dòng)筒的外壁上連接有多組位于所述混合倉(cāng)內(nèi)的攪拌臂；所述混合倉(cāng)的外壁上還設(shè)置有儲(chǔ)集倉(cāng)，所述儲(chǔ)集倉(cāng)的底部設(shè)置有出料管；所述清潔機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)安裝在所述出料管內(nèi)部的翻轉(zhuǎn)筒，所述翻轉(zhuǎn)筒的內(nèi)壁上活動(dòng)安裝有多組清潔弧板，所述翻轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部還轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有對(duì)稱的變形齒圈，所述變形齒圈的內(nèi)壁上設(shè)置有多組弧形凸座；當(dāng)不需要下料時(shí)，所述弧形凸座對(duì)清潔弧板進(jìn)行擠壓并脫離所述出料管的內(nèi)壁。

3、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述環(huán)腔的頂部還開設(shè)有嚙合腔，所述刮擦環(huán)的頂部安裝有活動(dòng)設(shè)置在所述嚙合腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)齒圈；所述混合倉(cāng)的外壁上設(shè)置有安裝板，所述安裝板上安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出端安裝有與所述旋轉(zhuǎn)齒圈嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪一。

4、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述頂蓋上設(shè)置有進(jìn)料管，所述混合倉(cāng)的底部安裝有與所述儲(chǔ)集倉(cāng)連通的回流管，所述回流管上安裝有回流泵；所述儲(chǔ)集倉(cāng)內(nèi)安裝有與所述出料管連通的排料泵，所述混合倉(cāng)的外壁上還設(shè)置有控制面板。

5、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述混合倉(cāng)的底部開設(shè)有貫穿的聯(lián)動(dòng)腔，所述從動(dòng)筒活動(dòng)安裝在所述聯(lián)動(dòng)腔內(nèi)，所述聯(lián)動(dòng)腔的內(nèi)壁上還安裝有與所述從動(dòng)筒活動(dòng)連接的軸承。

6、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述聯(lián)動(dòng)桿的外壁上還設(shè)置有多組懸臂，所述懸臂的中部活動(dòng)安裝有同軸心的上聯(lián)動(dòng)齒輪和下聯(lián)動(dòng)齒輪；所述上聯(lián)動(dòng)齒輪和下聯(lián)動(dòng)齒輪分別位于所述懸臂的兩側(cè)，所述頂蓋的底部固定設(shè)置有與所述上聯(lián)動(dòng)齒輪嚙合的行走齒圈；所述懸臂的末端活動(dòng)安裝有與所述下聯(lián)動(dòng)齒輪嚙合的攪拌齒輪,所述攪拌齒輪的底部固定設(shè)置有擺臂，所述擺臂的底部固定設(shè)置有與所述攪拌齒輪非同軸心設(shè)置的攪拌扇。

7、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述翻轉(zhuǎn)筒的頂部設(shè)置有翻轉(zhuǎn)齒輪，所述出料管的內(nèi)部還開設(shè)有與所述翻轉(zhuǎn)筒配合的安裝腔；所述安裝腔的內(nèi)壁上開設(shè)有限位凹槽，所述翻轉(zhuǎn)筒的外壁上設(shè)置有與所述限位凹槽配合的限位凸環(huán),所述儲(chǔ)集倉(cāng)的底部安裝有清潔電機(jī)，所述清潔電機(jī)的輸出端安裝有與所述翻轉(zhuǎn)齒輪嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪二。

8、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述翻轉(zhuǎn)筒的內(nèi)壁上開設(shè)有多組伸縮腔，所述伸縮腔的兩側(cè)開設(shè)有對(duì)稱的復(fù)原腔，所述清潔弧板的外壁上固定設(shè)置有滑動(dòng)設(shè)置在所述伸縮腔內(nèi)的滑塊，所述清潔弧板的外壁上還連接有對(duì)稱的復(fù)原彈簧，所述復(fù)原彈簧的末端與所述復(fù)原腔的內(nèi)壁連接。

9、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述清潔弧板的側(cè)面設(shè)置有刮擦部。

10、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述翻轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部開設(shè)有位于所述伸縮腔兩側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)腔，所述變形齒圈活動(dòng)安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)腔內(nèi)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)腔的兩側(cè)內(nèi)壁上設(shè)置有對(duì)稱的軌道，所述變形齒圈的兩側(cè)開設(shè)有與所述軌道配合的環(huán)軌腔；所述翻轉(zhuǎn)筒的內(nèi)部還開設(shè)有與所述轉(zhuǎn)動(dòng)腔連通的通腔，所述通腔內(nèi)安裝有雙軸電機(jī)，所述雙軸電機(jī)的輸出端安裝有與所述變形齒圈嚙合的調(diào)節(jié)齒輪。

11、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置的攪拌方法，包括以下步驟，s1.將負(fù)極材料按比例依次加入到混合倉(cāng)中；s2.啟動(dòng)攪拌機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)攪拌臂和聯(lián)動(dòng)桿反向旋轉(zhuǎn)并對(duì)混合物充分?jǐn)嚢瑁⑼ㄟ^刮擦環(huán)對(duì)混合倉(cāng)的內(nèi)壁進(jìn)行清理；s3.將混合完成后的材料輸送到儲(chǔ)集倉(cāng)中進(jìn)行儲(chǔ)集，當(dāng)需要下料時(shí)，啟動(dòng)清潔機(jī)構(gòu)對(duì)出料管的內(nèi)壁進(jìn)行清理。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

13、1、本發(fā)明通過混合倉(cāng)可以對(duì)負(fù)極材料高效攪拌，當(dāng)攪拌電機(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)桿和懸臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于攪拌扇與攪拌齒輪非同軸心設(shè)置，所以此時(shí)攪拌扇相對(duì)于攪拌齒輪公轉(zhuǎn)的同時(shí)也會(huì)相對(duì)于行走齒圈公轉(zhuǎn)。除此之外，在聯(lián)動(dòng)錐齒的配合下，反動(dòng)筒帶動(dòng)多組攪拌臂朝向與聯(lián)動(dòng)桿相反的方向?qū)υ线M(jìn)行攪拌，避免產(chǎn)生死角。在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的帶動(dòng)下，刮擦環(huán)對(duì)混合倉(cāng)的內(nèi)壁往復(fù)刮擦，避免原料粘連在內(nèi)壁上而影響成品效果，該設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了該固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置的攪拌效率和效果。

14、2、本發(fā)明通過回流管可以將攪拌完成的原料輸送到儲(chǔ)集倉(cāng)中暫時(shí)儲(chǔ)存，從而不影響后續(xù)的攪拌作業(yè)。當(dāng)需要下料時(shí)，清潔電機(jī)驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)筒和清潔弧板對(duì)出料管的內(nèi)壁往復(fù)清理。當(dāng)不需要下料時(shí)，通過雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒圈旋轉(zhuǎn)，擠壓部會(huì)對(duì)清潔弧板的外壁擠壓，此時(shí)滑塊沿著伸縮腔向中心位置運(yùn)動(dòng)并脫離出料管，避免高粘度的混合材料將清潔弧板粘連在出料管內(nèi)壁上而對(duì)設(shè)備造成損傷，該設(shè)計(jì)提高了該固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置的實(shí)用性和使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，包括混合倉(cāng)（1）、攪拌機(jī)構(gòu)（2）和清潔機(jī)構(gòu)（3），其特征在于：所述混合倉(cāng)（1）的頂部設(shè)置有頂蓋（101），所述混合倉(cāng)（1）的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)腔（103），所述環(huán)腔（103）上開設(shè)有多組開槽（104），所述環(huán)腔（103）內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有刮擦環(huán)（106）；所述攪拌機(jī)構(gòu)（2）包括安裝在所述頂蓋（101）上的攪拌電機(jī)（201），所述攪拌電機(jī)（201）的輸出端設(shè)置有貫穿所述混合倉(cāng)（1）的聯(lián)動(dòng)桿（202），所述聯(lián)動(dòng)桿（202）的底部安裝有主動(dòng)錐齒（203），所述混合倉(cāng)（1）的底部設(shè)置有吊架（112），所述吊架（112）上活動(dòng)安裝有與所述主動(dòng)錐齒（203）嚙合的聯(lián)動(dòng)錐齒（204），所述混合倉(cāng)（1）的底部還活動(dòng)安裝有套設(shè)在所述聯(lián)動(dòng)桿（202）外壁上的從動(dòng)筒（205），所述從動(dòng)筒（205）的底部安裝有與所述聯(lián)動(dòng)錐齒（204）嚙合的從動(dòng)錐齒（206），所述從動(dòng)筒（205）的外壁上連接有多組位于所述混合倉(cāng)（1）內(nèi)的攪拌臂（207）；所述混合倉(cāng)（1）的外壁上還設(shè)置有儲(chǔ)集倉(cāng)（113），所述儲(chǔ)集倉(cāng)（113）的底部設(shè)置有出料管（116）；所述清潔機(jī)構(gòu)（3）包括活動(dòng)安裝在所述出料管（116）內(nèi)部的翻轉(zhuǎn)筒（301），所述翻轉(zhuǎn)筒（301）的內(nèi)壁上活動(dòng)安裝有多組清潔弧板（306），所述翻轉(zhuǎn)筒（301）的內(nèi)部還轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有對(duì)稱的變形齒圈（315），所述變形齒圈（315）的內(nèi)壁上設(shè)置有多組弧形凸座（317）；當(dāng)不需要下料時(shí)，所述弧形凸座（317）對(duì)清潔弧板（306）進(jìn)行擠壓并脫離所述出料管（116）的內(nèi)壁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，其特征在于：所述環(huán)腔（103）的頂部還開設(shè)有嚙合腔（105），所述刮擦環(huán)（106）的頂部安裝有活動(dòng)設(shè)置在所述嚙合腔（105）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)齒圈（107）；所述混合倉(cāng)（1）的外壁上設(shè)置有安裝板（108），所述安裝板（108）上安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)（109），所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)（109）的輸出端安裝有與所述旋轉(zhuǎn)齒圈（107）嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪一（110）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，其特征在于：所述頂蓋（101）上設(shè)置有進(jìn)料管（102），所述混合倉(cāng)（1）的底部安裝有與所述儲(chǔ)集倉(cāng)（113）連通的回流管（114），所述回流管（114）上安裝有回流泵（115）；所述儲(chǔ)集倉(cāng)（113）內(nèi)安裝有與所述出料管（116）連通的排料泵（117），所述混合倉(cāng)（1）的外壁上還設(shè)置有控制面板（122）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，其特征在于：所述混合倉(cāng)（1）的底部開設(shè)有貫穿的聯(lián)動(dòng)腔（111），所述從動(dòng)筒（205）活動(dòng)安裝在所述聯(lián)動(dòng)腔（111）內(nèi)，所述聯(lián)動(dòng)腔（111）的內(nèi)壁上還安裝有與所述從動(dòng)筒（205）活動(dòng)連接的軸承（123）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，其特征在于：所述聯(lián)動(dòng)桿（202）的外壁上還設(shè)置有多組懸臂（208），所述懸臂（208）的中部活動(dòng)安裝有同軸心的上聯(lián)動(dòng)齒輪（209）和下聯(lián)動(dòng)齒輪（210）；所述上聯(lián)動(dòng)齒輪（209）和下聯(lián)動(dòng)齒輪（210）分別位于所述懸臂（208）的兩側(cè)，所述頂蓋（101）的底部固定設(shè)置有與所述上聯(lián)動(dòng)齒輪（209）嚙合的行走齒圈（211）；所述懸臂（208）的末端活動(dòng)安裝有與所述下聯(lián)動(dòng)齒輪（210）嚙合的攪拌齒輪（212）,所述攪拌齒輪（212）的底部固定設(shè)置有擺臂（213），所述擺臂（213）的底部固定設(shè)置有與所述攪拌齒輪（212）非同軸心設(shè)置的攪拌扇（214）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，其特征在于：所述翻轉(zhuǎn)筒（301）的頂部設(shè)置有翻轉(zhuǎn)齒輪（303），所述出料管（116）的內(nèi)部還開設(shè)有與所述翻轉(zhuǎn)筒（301）配合的安裝腔（118）；所述安裝腔（118）的內(nèi)壁上開設(shè)有限位凹槽（119），所述翻轉(zhuǎn)筒（301）的外壁上設(shè)置有與所述限位凹槽（119）配合的限位凸環(huán)（302）,所述儲(chǔ)集倉(cāng)（113）的底部安裝有清潔電機(jī)（120），所述清潔電機(jī)（120）的輸出端安裝有與所述翻轉(zhuǎn)齒輪（303）嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪二（121）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，其特征在于：所述翻轉(zhuǎn)筒（301）的內(nèi)壁上開設(shè)有多組伸縮腔（304），所述伸縮腔（304）的兩側(cè)開設(shè)有對(duì)稱的復(fù)原腔（305），所述清潔弧板（306）的外壁上固定設(shè)置有滑動(dòng)設(shè)置在所述伸縮腔（304）內(nèi)的滑塊（308），所述清潔弧板（306）的外壁上還連接有對(duì)稱的復(fù)原彈簧（309），所述復(fù)原彈簧（309）的末端與所述復(fù)原腔（305）的內(nèi)壁連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，其特征在于：所述清潔弧板（306）的側(cè)面設(shè)置有刮擦部（307）。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置，其特征在于：所述翻轉(zhuǎn)筒（301）的內(nèi)部開設(shè)有位于所述伸縮腔（304）兩側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)腔（310），所述變形齒圈（315）活動(dòng)安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)腔（310）內(nèi)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)腔（310）的兩側(cè)內(nèi)壁上設(shè)置有對(duì)稱的軌道（311），所述變形齒圈（315）的兩側(cè)開設(shè)有與所述軌道（311）配合的環(huán)軌腔（316）；所述翻轉(zhuǎn)筒（301）的內(nèi)部還開設(shè)有與所述轉(zhuǎn)動(dòng)腔（310）連通的通腔（312），所述通腔（312）內(nèi)安裝有雙軸電機(jī)（313），所述雙軸電機(jī)（313）的輸出端安裝有與所述變形齒圈（315）嚙合的調(diào)節(jié)齒輪（314）。

10.一種利用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置的攪拌方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種固態(tài)電池負(fù)極材料攪拌裝置及攪拌方法，屬于攪拌裝置技術(shù)領(lǐng)域，混合倉(cāng)的內(nèi)壁上開設(shè)有環(huán)腔，環(huán)腔上開設(shè)有多組開槽，環(huán)腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有刮擦環(huán)；攪拌電機(jī)的輸出端設(shè)置有貫穿混合倉(cāng)的聯(lián)動(dòng)桿，聯(lián)動(dòng)桿的底部安裝有主動(dòng)錐齒，混合倉(cāng)的底部還活動(dòng)安裝有套設(shè)在聯(lián)動(dòng)桿外壁上的從動(dòng)筒，從動(dòng)筒的底部安裝有與聯(lián)動(dòng)錐齒嚙合的從動(dòng)錐齒；混合倉(cāng)的外壁上還設(shè)置有儲(chǔ)集倉(cāng)，儲(chǔ)集倉(cāng)的底部設(shè)置有出料管；清潔機(jī)構(gòu)包括安裝在出料管內(nèi)部的翻轉(zhuǎn)筒，翻轉(zhuǎn)筒的內(nèi)壁上安裝有多組清潔弧板。本發(fā)明中當(dāng)攪拌電機(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)桿和懸臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，攪拌扇相對(duì)于攪拌齒輪公轉(zhuǎn)的同時(shí)也會(huì)相對(duì)于行走齒圈公轉(zhuǎn)，此時(shí)攪拌臂朝向相反的方向?qū)υ蠑嚢瑁撛O(shè)計(jì)提高了攪拌效率和效果。

技術(shù)研發(fā)人員：侯楊,閆建忠,呂金釗,徐超,蔡方平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽利維能動(dòng)力電池有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28