[发明专利]用于硅碳石墨体系复合材料制备的搅拌装置

说明书

本发明涉及锂电池负极材料制备装置技术领域的用于硅碳石墨体系复合材料制备的搅拌装置，包括搅拌装置本体，搅拌装置本体上部设有混合料斗、中部设有研磨腔、底部设有支架、侧部设有回料提升机构，混合料斗的顶部连通有硅碳材料计量料斗和高纯石墨计量料斗，混合料斗通过下料阀与研磨腔相连通，研磨腔内设有辊磨机构和布料机构，辊磨机构包括两个水平设置且相向转动的研磨辊，布料机构包括导料斗和三个呈“品”字形布置的分散辊，辊磨机构下方倾斜设置有振动筛，回料提升机构的进料斗与振动筛的筛上物出料口相连通，出料斗与混合料斗顶部的回料口相连通。本发明可大幅提高硅碳石墨体系复合材料制备的物料混合效率，并显著降低生产能耗。

技术领域

本发明属于锂电池负极材料制备装置技术领域，具体地，涉及用于硅碳石墨体系复合材料制备的搅拌装置。

背景技术

负极材料储锂容量是制约锂离子电池应用范围的关键因素，硅碳复合材料作为一类应用潜力巨大的负极材料，成为近年来研究的热点。碳与硅相近似的化学性质，为两者的紧密结合提供了理论依据，所以碳常用作与硅复合的首选基质。硅通常与石墨、石墨烯、无定型碳和碳纳米管等不同的碳基质制备成硅碳石墨体系复合材料，在硅碳石墨体系复合材料中硅主要作为活性物质提供容量；碳材料一般作为分散基质，限制硅颗粒的体积变化。

硅碳石墨体系复合材料制备过程中，需要将硅源与有机碳源进行固相或液相复合制得前驱体，然后将前驱体置于惰性气体氛围下高温热解得到硅碳材料，再将硅碳材料与高纯石墨通过机械球磨进行机械混合，获得石墨体系复合材料，现有的机械混合装置结构笨重、能耗高、效率低，有待加以改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供的用于硅碳石墨体系复合材料制备的搅拌装置，包括搅拌装置本体，所述搅拌装置本体上部设有混合料斗、中部设有研磨腔、底部设有支架，所述混合料斗顶部中心设有搅拌电机，所述搅拌电机与混合料斗内的搅拌轴传动连接，所述搅拌轴上设有螺旋搅拌叶，所述混合料斗的顶部连通有硅碳材料计量料斗和高纯石墨计量料斗，所述混合料斗通过下料阀与研磨腔相连通，所述研磨腔内设有辊磨机构和布料机构，所述辊磨机构包括两个水平设置且相向转动的研磨辊，两个研磨辊上设有相互啮合的研磨齿，所述布料机构包括导料斗和三个呈“品”字形布置的分散辊，且上方的分散辊对应在下料阀的下方，每个分散辊上均设有多个扬料板，所述导料斗设于下料阀与辊磨机构之间且连接在搅拌装置本体的内壁上，所述导料斗用于将物料导向两个研磨辊的啮合部之间，所述分散辊水平滚动连接在导料斗上，且分散辊的轴向与研磨辊的轴向相互垂直，所述导料斗与研磨辊长度方向相对应的两个侧板内壁上设置有多个分流板，且分流板沿导料斗侧板的中心向两端呈辐射状分布，所述辊磨机构下方倾斜设置有振动筛，所述搅拌装置本体的侧部设有回料提升机构，所述回料提升机构的进料斗与振动筛的筛上物出料口相连通，且回料提升机构的出料斗与混合料斗顶部的回料口相连通，所述振动筛下方设有集料斗，所述集料斗下方设有排料管，所述排料管上设有排料阀。

优选的，所述下料阀为电动闸板阀，方便物料混合后的快速打开或关闭。

优选的，所述回料提升机构为斗式提升机或垂直螺旋输送机，方便将不合格的粗料提升到混合料斗后进入研磨腔内进行二次研磨。

优选的，所述研磨辊的辊轴两端转动连接在搅拌装置本体上，且每个研磨辊的辊轴上分别传动连接有一个同步辊磨电机，所述同步辊磨电机固定在搅拌装置本体的外侧，用于驱动两个研磨辊同步且相向滚动。

优选的，每个分散辊的辊轴上分别传动连接有一个变频电机，所述变频电机固定在搅拌装置本体的外侧，用于根据进料量调整分散辊的转速，使物料在两个研磨辊间分布更均匀，从而提高研磨效率，并避免研磨辊出现偏磨问题，延长研磨辊的使用寿命。

本发明还包括能够使该用于硅碳石墨体系复合材料制备的搅拌装置正常使用的其它装置或组件，均为本领域的常规技术手段，另外，本发明中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。