一种碳酸锂正极原料预处理设备

技术领域

本发明涉及锂电池原料加工技术领域，具体涉及一种碳酸锂正极原料预处理设备。

背景技术

锂离子电池作为主要绿色电源之一,以高能量密度、高比容量、循环稳定性以及无污染等特点成为公认的比较有前景和市场的新世纪绿色能源，而正极材料严重制约着电池的能量密度的提升和循环稳定性以及安全性能等。锂离子电池是目前应用在新能源汽车上的技术最为成熟、最有发展前景的新型能源，其续航能力、充电时间等方面是目前成熟的铅酸蓄电池无法相比的。

碳酸锂用途广泛，在电池、铝电解、钢连铸保护渣、特种玻璃、陶瓷、医药、核工业、高档Al-Li合金、特种玻璃和背投彩电工业等重要工业菱悦都是不可或缺的原料。随着近期全球新能源开发的热潮，碳酸锂在锂电池中的应用越来越被大家所关注。需要碳酸锂进行预处理(烘干以及研磨)后才能作为正极原料进行使用，为了适应锂电池市场的需求，因此亟需一种碳酸锂正极原料预处理设备。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种碳酸锂正极原料预处理设备。

一种碳酸锂正极原料预处理设备，其包括有依次连接的上料装置、烘干装置、过渡上料装置以及研磨装置；

所述烘干装置包括有烘干进料口以及烘干出料口，所述烘干进料口与上料装置的出料口相连接，所述烘干出料口与所述过渡上料装置的出料口相连接，所述烘干装置的顶部位于烘干出料口下方设有将碳酸锂进行分散的抛洒圆盘，所述烘干装置内部自上而下包括有分散烘干区、冷却干燥区以及落料区；

所述研磨装置包括有研磨进料口以及研磨出料口，所述研磨进料口与所述过渡上料装置的出料口相连通，所述研磨装置中心处设有第一研磨部，所述研磨装置内还设有第二研磨部，所述第二研磨部包括有多个研磨单元，且多个研磨单元围合成分隔筒状分布于第一研磨部外侧，所述第二研磨部与第一研磨部在研磨驱动机构的驱动下进行相互反向揉搓运动。

作为优选，所述抛洒圆盘与旋转电机的输出端固定连接，所述抛洒圆盘上开设有分散孔。

作为优选，所述分散烘干区包括有交错间隔分布的三角状的烘干板，所述烘干板上开设有多个出气孔。

作为优选，所述冷却干燥区的两侧均设有进风口，所述进风口与外界风机相连接，所述烘干装置的上方设有出风口，所述冷却干燥区通过分隔板将烘干装置分隔成多个纵向分布的集中干燥单元，所述集中干燥单元的底部设有分料辊，所述分料辊转动连接于所述烘干装置上，其一端与第一旋转电机的输出端固定连接，所述分料辊上成型有内凹的分料槽。

作为优选，所述落料区呈漏斗式状，其烘干出料口处设有出料辊，所述出料辊转动连接于所述烘干装置上，其一端与第二旋转电机的输出端固定连接，所述出料辊上成型有内凹的出料槽，且所述烘干出料口下方设有承接装置，所述承接装置与所述过渡上料装置相连通。

作为优选，所述第一研磨部包括有螺旋状的研磨中心轴，所述研磨中心轴上呈螺旋状分布有研磨柱。

作为优选，所述第二研磨部包括有研磨底盘，所述研磨底盘上呈圆周状固定有研磨单元，所述研磨单元为螺旋圆柱体状，且两个相邻的研磨单元上的螺纹相交错分布。

作为优选，所述研磨驱动机构包括有研磨旋转电机，所述研磨旋转电机的输出端穿过研磨装置的底部固定连接有中心轴，所述中心轴上依次设有第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮固定于中心轴上，所述第二锥齿轮转动连接于中心轴上，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮之间通过两个侧锥齿轮进行传动连接，所述中心轴远离研磨旋转电机的一端固定有研磨中心轴，所述第二锥齿轮上固定有研磨底盘，所述研磨底盘通过轴承转动连接于中心轴上。

作为优选，所述上料装置为螺旋输送机。

作为优选，所述过渡上料装置为螺旋输送机。

本发明的有益效果是：

(1)本发明公开了一种碳酸锂正极原料预处理设备，其包括有依次连接的上料装置、烘干装置、过渡上料装置以及研磨装置，通过上料装置自动进行上料，然后将碳酸锂进行烘干以及研磨处理后作为锂电池正极原料，该预处理设备实现了自动化预处理功能，大大减少了人工投入成本，降低了劳动强度。

(2)本发明公开了一种碳酸锂正极原料预处理设备，其包括有烘干装置，该烘干装置包括有分散烘干区和冷却干燥区，碳酸锂被抛洒盘进行分散式落料，其在下落的过程中与烘干板进行接触式烘干，且在撞击到烘干板后被多次分流，碳酸锂实现了多角度接触式、少量、分散式烘干，大大提高了干燥效率，节约了干燥时间，且实现了均匀性干燥，而冷却干燥区不仅实现了碳酸锂的冷风干燥，同时冷风进入后不仅能够将碳酸锂的热量带走变成热风，且由于烘干板的阻挡其上移的轨迹是分散式扩散，能够起到均匀热量的作用，利于烘干效果的均匀性，提高烘干效率的作用。

(3)本发明公开了一种碳酸锂正极原料预处理设备，通过第一研磨部与第二研磨部反向旋转的设置，不仅能够使得碳酸锂受到一个逆时针方向另外一个顺时针方向的研磨力，两者进行揉搓、挤压、研磨，同时由于第一研磨部与研磨单元螺旋状的分布结构，又由于两者的旋转方向是相反的，所以一个是对碳酸锂产生一个向上的提升力，另一个是对碳酸锂产生一个向下的挤压力，从而碳酸锂在研磨的过程中受到了多个方向的挤压揉搓力，从而研磨更加彻底，研磨效率更高，且通过研磨单元排列间隙的巧妙布局，使得其不仅具有研磨的效果，同时还起到了筛选的效果，将符合粒径的碳酸锂通过旋转的离心力甩出，避免了符合粒径的碳酸锂在研磨过程中多次无效反复研磨的现象出现。

附图说明

图1为本发明的一种碳酸锂正极原料预处理设备结构示意图；

图2为本发明的烘干装置立体剖视图；

图3为本发明的烘干装置部分结构示意图；

图4为本发明的研磨装置立体结构示意图；

图5为本发明的研磨装置内部结构示意图；

图6为本发明的研磨驱动机构结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作以下进一步说明，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图所示，一种碳酸锂正极原料预处理设备，其包括有依次连接的上料装置1、烘干装置2、过渡上料装置3以及研磨装置4，通过上料装置1自动进行上料，然后将90微米～98微米的碳酸锂进行烘干以及研磨处理后作为锂电池正极原料之一进行备用，该预处理设备实现了自动化预处理功能。

具体地，所述烘干装置2包括有烘干进料口以及烘干出料口，所述烘干进料口与上料装置1的出料口相连接，所述烘干出料口与所述过渡上料装置的出料口相连接，所述烘干装置2的顶部位于烘干出料口下方设有将碳酸锂进行分散的抛洒圆盘21，所述烘干装置2内部自上而下包括有分散烘干区22、冷却干燥区23以及落料区24，所述冷却干燥区23的两侧均设有进风口231，所述进风口231与外界风机相连接，所述烘干装置2的上方设有出风口；

所述抛洒圆盘21与旋转电机的输出端固定连接，所述抛洒圆盘21上开设有分散孔，部分碳酸锂通过分散孔直接落料，部分碳酸锂随着抛洒圆盘21的旋转被甩出落料，实现了碳酸锂分散性进料；

所述分散烘干区22包括有交错间隔分布的三角状的烘干板221，所述烘干板221上开设有多个出气孔，所述烘干板(221)为板体内埋设有电热丝，如图3所示，从上方落下的碳酸锂每次落下的过程中，碰撞到烘干板221后被一分为二进入下一个分流通道，使得碳酸锂实现少量接触式烘干，同时进风口处进入的空气，遇到烘干板221，能够均匀热量，最后将水分带出去，实现高效烘干；

所述冷却干燥区23通过分隔板232将烘干装置2分隔成多个纵向分布的集中干燥单元，所述集中干燥单元的底部设有分料辊233，所述分料辊233转动连接于所述烘干装置2上，其一端与第一旋转电机的输出端固定连接，所述分料辊233上成型有内凹的分料槽，通过分料辊233用于控制出料的时间，将碳酸锂在多个集中干燥单元中进行分隔干燥，不仅可以提升干燥的效率，同时利于风的流动，通过冷风(即室温下吹出的风相对于烘干装置2而言就是冷风)将冷却干燥区23内的碳酸锂进行冷风干燥，不仅实现了降温，同时也充分利用了原本在碳酸锂上的热能，当冷风经过冷却干燥区23后变成热风往上运动，且由于烘干板221的阻挡其上移的轨迹是分散式扩散，能够起到均匀热量的作用，利于烘干效果的均匀性；

所述落料区24呈漏斗式状，其烘干出料口处设有出料辊，所述出料辊转动连接于所述烘干装置2上，其一端与第二旋转电机的输出端固定连接，所述出料辊上成型有内凹的出料槽，当需要出料时，第二旋转电机驱动出料辊旋转，使出料槽向下旋转进行出料，且所述烘干出料口下方设有承接装置，所述承接装置与所述过渡上料装置3相连通。

具体地，所述研磨装置4包括有研磨进料口以及研磨出料口，所述研磨进料口与所述过渡上料装置3的出料口相连通，所述研磨装置4中心处设有第一研磨部41，所述研磨装置4内还设有第二研磨部42，所述第二研磨部42包括有多个研磨单元421，且多个研磨单元421围合成分隔筒状分布于第一研磨部41外侧，所述第二研磨部42与第一研磨部41在研磨驱动机构5的驱动下进行相互反向揉搓运动，所述第二研磨部42将研磨装置4分隔成研磨空间以及出料空间，两个紧密排列的研磨单元421之间成型有过滤通道，经过研磨成所需粒径的碳酸锂可从过滤通道进入出料空间进行下料；

所述第一研磨部41包括有螺旋状的研磨中心轴411，所述研磨中心轴411上呈螺旋状分布有研磨柱412；

所述第二研磨部42包括有研磨底盘，所述研磨底盘上呈圆周状固定有研磨单元421，所述研磨单元421为螺旋圆柱体状，且两个相邻的研磨单元421上的螺纹相交错分布，不仅能够缩小出料空间空间，同时碳酸锂在出料的过程中能够进一步挤压研磨；

本发明通过第一研磨部41与第二研磨部42反向旋转的设置，不仅能够使得碳酸锂受到一个逆时针方向另外一个顺时针方向的研磨力，两者进行揉搓、挤压、研磨，同时由于第一研磨部41与研磨单元421螺旋状的分布结构，由于两者的旋转方向是相反的，所以一个是对碳酸锂产生一个向上的提升力，另一个是对碳酸锂产生一个向下的挤压力，从而使得碳酸锂在研磨的过程中受到了多个方向的挤压揉搓力，从而研磨更加彻底，研磨效率更高，且通过研磨单元421排列间隙的巧妙布局，使得其不仅具有研磨的效果，同时还起到了筛选的效果，将符合粒径的碳酸锂通过旋转的离心力甩出，避免了符合粒径的碳酸锂在研磨过程中多次无效重复研磨的现象出现；

具体地，所述研磨装置4的顶部设有研磨进料口，其底部位于出料空间处设有研磨出料口；

具体地，所述研磨驱动机构5包括有研磨旋转电机，所述研磨旋转电机的输出端穿过研磨装置4的底部固定连接有中心轴，所述中心轴上依次设有第一锥齿轮51和第二锥齿轮53，所述第一锥齿轮51固定于中心轴上，所述第二锥齿轮转动连接于中心轴上，所述第一锥齿轮51和第二锥齿轮53之间通过两个侧锥齿轮52进行传动连接，所述中心轴远离研磨旋转电机的一端固定有研磨中心轴411，所述第二锥齿轮53上固定有研磨底盘，所述研磨底盘通过轴承转动连接于中心轴上，通过锥齿轮之间的传动方式从而实现第一研磨部41与第二研磨部42方向转动的方式。

具体地，所述上料装置1和所述过渡上料装置3为螺旋输送机，此为本领域常规设备，故不多加赘述。

以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。