[发明专利]一种智能搅拌装置无效

专利信息
申请号: 201210118211.6 申请日: 2012-04-23
公开(公告)号: CN102641675A 公开(公告)日: 2012-08-22
发明(设计)人: 张宁欣 申请(专利权)人: 宁德新能源科技有限公司;东莞新能源科技有限公司
主分类号: B01F7/16 分类号: B01F7/16;B01F7/30;B01F7/26;B01F15/00
代理公司: 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 代理人: 曹玉平
地址: 352100 福建*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 智能 搅拌 装置
【说明书】:

技术领域

本发明属于搅拌装置技术领域,尤其涉及一种智能搅拌装置。

背景技术

搅拌工艺在现代工业生产中广泛使用,比如锂离子电池阳极和阴极浆料的制备、食品行业、制药行业等,其目的是采用机械剪切作用,将液体和固体充分混合,形成均匀、稳定的悬浮液体系。

在搅拌过程中,伴随着溶剂和溶质之间的接触状态不断发生变化,搅拌桨所承受的剪切反作用力也发生变化,浆料的黏度呈现一个逐渐变化的趋势。

下面以锂离子阴极、阳极浆料的制备过程为例,来说明搅拌过程的几个阶段:

第一,浸润:即溶剂或分散剂在活性物质表面吸附;

第二,分散:单个活性物质颗粒表面均吸附了一定量的溶剂或分散剂,使得活性物质颗粒在溶剂中保持一定的距离而稳定存在;

第三,平衡:充分分散的活性物质颗粒在溶液中受到重力、空间位阻作用力和静电排斥力等的综合作用,达到稳定的分散平衡状态。

在不同阶段,搅拌所起的作用是不同的:在浸润阶段,搅拌的作用是使溶剂或分散剂与活性物质颗粒充分接触;在分散阶段,搅拌的作用是使团聚的活性物质颗粒彼此分开;而在浆料处于平衡阶段时,搅拌的作用则是维持平衡状态,防止浆料中颗粒再团聚、浆料沉降。

下面以一个锂离子阳极浆料生产过程中浆料黏度的变化过程与搅拌桨转速的变化。如图1所示,初始状态下,浆料黏度较高,此时需要高强度的剪切作用,而实际工业生产中维持1000转的转速不变,导致剪切强度不够、分散所需的时间较长;在前150分钟搅拌过程中,黏度先增加到峰值后逐渐降低,这时转速才调整到较慢的水平,但是继续搅拌导致浆料黏度进一步降低,会破坏浆料中活性物质与分散剂和溶剂等之间形成的平衡,造成浆料发生团聚和沉降,同时浪费能源。

授权公告号为CN201889854U的中国专利提供了一种智能搅拌控制器,其采用远程控制器来控制加料时间;另一授权公告号为CN202087257U的中国专利则提供了一种智能搅拌机,其提出了一种集成了智能控制器的搅拌机,但具体为何种智能方式,该专利中并没有提及。

因此,在制浆过程中,有必要根据浆料性质的变化实时调整搅拌桨的功率输出,由此提高搅拌效率、节省时间、降低能耗,同时获得高度稳定、不易沉降的浆料,本发明基于此而提出。

发明内容

本发明的目的在于:针对现有技术的不足,而提供一种智能搅拌装置,其根据所需制备的固体、液体混合物/悬浊液的特点,在搅拌过程中实时采集浆料的黏度数据,同时根据黏度的变化趋势,对搅拌桨的功率输出作动态调整,以获得最佳的剪切效果,同时又避免了对处于平衡状态的浆料的过度剪切,达到节省能源、提高搅拌效率、改善浆料品质的效果。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种智能搅拌装置,包括搅拌罐、电机和搅拌桨,所述搅拌桨设置在所述电机的下端,还包括在线黏度计和反馈控制装置,所述在线黏度计的探测端伸入所述搅拌罐内,所述反馈控制装置与所述在线黏度计电连接,所述电机与所述反馈控制装置电连接。

作为本发明智能搅拌装置的一种改进,所述搅拌罐的罐壁上设有三个在线黏度计。

作为本发明智能搅拌装置的一种改进,三个在线黏度计沿所述搅拌罐的竖直方向等间距分布。

作为本发明智能搅拌装置的一种改进,三个在线黏度计沿所述搅拌罐的圆周方向均匀分布。

作为本发明智能搅拌装置的一种改进,所述搅拌罐的罐壁上设有五个在线黏度计。

作为本发明智能搅拌装置的一种改进,所述在线黏度计的个数为一个,所述在线黏度计连接有三个在搅拌罐的圆周方向上均匀分布的探测端。

作为本发明智能搅拌装置的一种改进,所述在线黏度计的个数为一个,所述在线黏度计连接有三个在搅拌罐的竖直方向上等间距分布的探测端。

作为本发明智能搅拌装置的一种改进,所述反馈控制装置包括数模转换器和控制反馈器,所述数模转换器的输入端与所述在线粘度计电连接,所述数模转换器的输出端与所述控制反馈器的输入端电连接,所述控制反馈器的输出端与所述电机电连接。实际使用时,三个在线黏度计经数模转换器和控制反馈器电路连接到驱动搅拌桨/杆的电机上,并通过编制程序,使得三个在线黏度计的输出结果可以直接控制驱动电机的功率输出。搅拌过程中浆料黏度参数被采集、经过数模转换器,反馈到搅拌桨或搅拌转子的驱动电机,以动态控制搅拌装置的搅拌参数,实现搅拌过程的高效剪切、提高浆料的稳定性。

作为本发明智能搅拌装置的一种改进,所述搅拌桨为双行星搅拌桨。

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