專利名稱：用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)及其應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于物料混合技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)及其應用。
背景技術(shù)：
在許多行業(yè)的生產(chǎn)過程中都存在粘稠物料，粘稠物料需要進行高效混合的，達到一定的均一性及穩(wěn)定性，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。例如在電池行業(yè)中，隨著動力鋰離子電池的廣泛應用，鋰離子電池行業(yè)對電池漿料的均一性、穩(wěn)定性及生產(chǎn)效率等提出了更高的要求。電池漿料的均一性、穩(wěn)定性直接影響其后道的涂布質(zhì)量，因此，電池漿料的高效混合分散是眾多企業(yè)所關(guān)注的熱點。傳統(tǒng)的分散工藝制取的鋰離子電池漿料的均勻性通常不夠理想，放置一段時間后容易出現(xiàn)分層；而且使用普通的攪拌機或雙行星攪拌機對電池漿料的各種組分進行混合， 其混合時間很長，單批次混料時間至少需要8小時之久，效率比較低，完全不能適應以后大規(guī)模的生產(chǎn)趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)及其應用，其結(jié)構(gòu)巧妙、運行穩(wěn)定，對物料混合效果好，能夠大大縮短混合時間，提高物料的均一性及穩(wěn)定性。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案一種用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于包括攪拌裝置、高速超剪切分散裝置和配套的自動控制箱，所述攪拌裝置用于對粘稠物料進行宏觀混合，攪拌裝置底部的出料口通過管路與高速超剪切分散裝置的進料口相連；所述高速超剪切分散裝置用于對粘稠物料進行微觀混合，高速超剪切分散裝置的出料口與輸送泵進口連接，輸送泵出口通過管路與一個三通管連接，三通管的一個出口經(jīng)回料閥連接至攪拌裝置的回料口，三通管的一個出口經(jīng)出料閥連接至成品儲料裝置。作為本發(fā)明的進一步改進，所述攪拌裝置采用普通攪拌機或雙行星攪拌機。作為本發(fā)明的進一步改進，所述剪切分散系統(tǒng)還包括有抽真空裝置和冷卻裝置， 所述攪拌裝置的罐體上設有抽真空接口，抽真空接口與抽真空裝置連接；攪拌裝置的罐體外周壁上焊接有米勒板，冷卻裝置的冷卻介質(zhì)通入米勒板與罐體外周壁之間。作為本發(fā)明的進一步改進，所述高速超剪切分散裝置包括定子、轉(zhuǎn)子、進料管、粉碎室、機殼和轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝在機殼內(nèi)，粉碎室設置在機殼前端，所述轉(zhuǎn)軸前端伸入粉碎室內(nèi)并安裝轉(zhuǎn)子；所述粉碎室上安裝有進料管，粉碎室內(nèi)固定安裝有與進料管管口相對的定子；所述定子和轉(zhuǎn)子上沿圓周方向均布有數(shù)圈粉碎齒條，形成定子粉碎齒圈和轉(zhuǎn)子粉碎齒圈，定子粉碎齒圈與轉(zhuǎn)子粉碎齒圈上的粉碎齒條交錯設置；所述粉碎室上安裝有出料管，物料經(jīng)進料管進入，通過定子粉碎齒圈和轉(zhuǎn)子粉碎齒圈粉碎后從出料管輸出。作為本發(fā)明的進一步改進，所述高速超剪切分散裝置為下出料形式。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述輸送泵采用隔膜泵。作為本發(fā)明的進一步改進，所述剪切分散系統(tǒng)還包括有冷卻裝置，所述粉碎室上設有冷卻腔，冷卻裝置的冷卻介質(zhì)通入冷卻腔內(nèi)。作為本發(fā)明的進一步改進，所述抽真空裝置采用抽真空泵，所述冷卻裝置采用水冷卻器。作為本發(fā)明的進一步改進，所述成品儲料裝置是帶有攪拌器的儲料罐。所述剪切分散系統(tǒng)用于鋰離子電池漿料的高效混合。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點在于本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙、運行穩(wěn)定，粘稠物料先通過攪拌裝置宏觀混合，再通過高速超剪切分散裝置微觀混合，提高了物料的混合效果，能夠大大縮短混合時間，提高物料的均一性及穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明的剪切混合分散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的高速超剪切分散機結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示，所述剪切分散系統(tǒng)主要由冷卻裝置2、抽真空裝置3、攪拌裝置4、高速超剪切分散裝置5、輸送泵6、回料閥7、三通管8、出料閥9、成品儲料裝置10和配套的自動控制箱1等組成。將所述剪切分散系統(tǒng)用于鋰離子電池漿料的高效混合，具體如下
如圖ι所示，所述攪拌裝置4用于對電池漿料進行宏觀混合，攪拌裝置4可采用普通攪拌機或雙行星攪拌機。攪拌裝置4底部的出料口通過管路與高速超剪切分散裝置5的進料口相連；另外，所述攪拌裝置4的罐體上還設有抽真空接口，抽真空接口與抽真空裝置3連接，抽真空裝置3在宏觀混合過程中完成對電池漿料的抽真空處理；攪拌裝置4的罐體外周壁上焊接有米勒板，冷卻裝置2的冷卻介質(zhì)通入米勒板與罐體外周壁之間，冷卻裝置2可以有效控制電池漿料在剪切混合過程中的溫升。如圖1所示，所述高速超剪切分散裝置5用于對電池漿料進行微觀混合，高速超剪切分散裝置5的出料口與輸送泵6進口連接，輸送泵6出口通過管路與一個三通管8連接， 三通管8的一個出口經(jīng)回料閥7連接至攪拌裝置4的回料口，三通管8的一個出口經(jīng)出料閥9連接至成品儲料裝置10。所述高速超剪切分散裝置5可以有上出料和下出料兩種出料形式。圖2所示的高速超剪切分散裝置5是下出料形式，其主要由定子51、轉(zhuǎn)子52、進料管53、粉碎室M、機殼 56和轉(zhuǎn)軸57組成，轉(zhuǎn)軸57通過軸承安裝在機殼56內(nèi)，粉碎室M設置在機殼56前端，所述轉(zhuǎn)軸57前端伸入粉碎室M內(nèi)并安裝轉(zhuǎn)子52 ；所述粉碎室M上安裝有進料管53，粉碎室 54內(nèi)固定安裝有與進料管53管口相對的定子51 ；所述定子51和轉(zhuǎn)子52上沿圓周方向均布有數(shù)圈粉碎齒條，形成定子粉碎齒圈51a和轉(zhuǎn)子粉碎齒圈52a，定子粉碎齒圈51a與轉(zhuǎn)子粉碎齒圈5 上的粉碎齒條交錯設置；所述粉碎室M上安裝有出料管58，物料經(jīng)進料管53 進入，通過定子粉碎齒圈51a和轉(zhuǎn)子粉碎齒圈5 粉碎后從出料管58輸出。
4
如果采用上出料形式的高速超剪切分散裝置5，轉(zhuǎn)軸57上就需要安裝機械密封， 以防止由于粉碎室M內(nèi)壓力過大而產(chǎn)生軸向泄漏。但是機械密封存在發(fā)熱大的問題，需要匹配冷卻裝置2，如此，冷卻裝置2冷卻介質(zhì)就可能進入粉碎室M內(nèi)，對鋰離子電池漿料產(chǎn)生影響。所以，本發(fā)明中的高速超剪切分散裝置5優(yōu)選采用下出料形式，同時在其后設置輸送泵6，輸送泵6運行時會產(chǎn)生吸力，使高速超剪切分散裝置5的粉碎室M內(nèi)產(chǎn)生負壓， 減小了高速超剪切分散裝置5粉碎室M內(nèi)部的電池漿料壓力。此時，轉(zhuǎn)軸57上無需安裝機械密封，也就無需匹配冷卻裝置2，徹底避免了因機械密封的冷卻介質(zhì)滲入粉碎室M內(nèi)而影響電池漿料的風險。所述的輸送泵6可以采用隔膜泵。為了調(diào)節(jié)控制高速超剪切分散裝置5粉碎室M內(nèi)的電池漿料溫度，所述粉碎室 54上還設有冷卻腔55，冷卻裝置2的冷卻介質(zhì)通入冷卻腔55內(nèi)。本發(fā)明中的自動控制箱1可根據(jù)實際控制要求按照常規(guī)設計方法進行制造或定制或外購；冷卻裝置2可采用循環(huán)式的水冷卻器；抽真空裝置3可采用抽真空泵；成品儲料裝置10優(yōu)選采用帶有攪拌器的儲料罐。
權(quán)利要求
1.一種用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于包括攪拌裝置(4)、高速超剪切分散裝置(5)和配套的自動控制箱(1)，所述攪拌裝置(4)用于對粘稠物料進行宏觀混合，攪拌裝置(4)底部的出料口通過管路與高速超剪切分散裝置(5)的進料口相連；所述高速超剪切分散裝置(5)用于對粘稠物料進行微觀混合，高速超剪切分散裝置(5)的出料口與輸送泵(6 )進口連接，輸送泵(6 )出口通過管路與一個三通管(8 )連接，三通管(8 )的一個出口經(jīng)回料閥(7 )連接至攪拌裝置(4 )的回料口，三通管(8 )的一個出口經(jīng)出料閥(9 ) 連接至成品儲料裝置(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于所述攪拌裝置(4)采用普通攪拌機或雙行星攪拌機。
3.如權(quán)利要求1所述的用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于所述剪切分散系統(tǒng)還包括有抽真空裝置(3)和冷卻裝置(2)，所述攪拌裝置(4)的罐體上設有抽真空接口，抽真空接口與抽真空裝置(3)連接；攪拌裝置(4)的罐體外周壁上焊接有米勒板， 冷卻裝置(2)的冷卻介質(zhì)通入米勒板與罐體外周壁之間。
4.如權(quán)利要求1所述的用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于所述高速超剪切分散裝置(5)包括定子(51)、轉(zhuǎn)子(52)、進料管(53)、粉碎室(54)、機殼(56)和轉(zhuǎn)軸(57 )，轉(zhuǎn)軸(57 )通過軸承安裝在機殼(56 )內(nèi)，粉碎室(54 )設置在機殼(56 )前端，所述轉(zhuǎn)軸(57)前端伸入粉碎室(54)內(nèi)并安裝轉(zhuǎn)子(52)；所述粉碎室(54)上安裝有進料管(53)， 粉碎室(54)內(nèi)固定安裝有與進料管(53)管口相對的定子(51);所述定子(51)和轉(zhuǎn)子(52) 上沿圓周方向均布有數(shù)圈粉碎齒條，形成定子粉碎齒圈(51a)和轉(zhuǎn)子粉碎齒圈(5 )，定子粉碎齒圈(51a)與轉(zhuǎn)子粉碎齒圈(52a)上的粉碎齒條交錯設置；所述粉碎室(54)上安裝有出料管(58)，物料經(jīng)進料管(53)進入，通過定子粉碎齒圈(51a)和轉(zhuǎn)子粉碎齒圈(5 )粉碎后從出料管(58)輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于所述高速超剪切分散裝置(5)為下出料形式。
6.如權(quán)利要求1所述的用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于所述輸送泵(6)采用隔膜泵。
7.如權(quán)利要求4所述的用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于所述剪切分散系統(tǒng)還包括有冷卻裝置(2)，所述粉碎室(54)上設有冷卻腔(55)，冷卻裝置(2)的冷卻介質(zhì)通入冷卻腔(55)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求3或7所述的用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于所述抽真空裝置(3)采用抽真空泵，所述冷卻裝置(2)采用水冷卻器。
9.如權(quán)利要求1所述的用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)，其特征在于所述成品儲料裝置(10)是帶有攪拌器的儲料罐。
10.如權(quán)利要求1、任一項所述的用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)的應用，其特征在于所述剪切分散系統(tǒng)用于鋰離子電池漿料的高效混合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于粘稠物料高效混合的剪切分散系統(tǒng)及其應用。所述剪切分散系統(tǒng)包括攪拌裝置、高速超剪切分散裝置和配套的自動控制箱，攪拌裝置用于對粘稠物料進行宏觀混合，攪拌裝置底部的出料口通過管路與高速超剪切分散裝置的進料口相連；所述高速超剪切分散裝置用于對粘稠物料進行微觀混合，高速超剪切分散裝置的出料口與輸送泵進口連接，輸送泵出口通過管路與一個三通管連接，三通管的一個出口經(jīng)回料閥連接至攪拌裝置的回料口，三通管的一個出口經(jīng)出料閥連接至成品儲料裝置。所述剪切分散系統(tǒng)用于鋰離子電池漿料的高效混合。用于本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙、運行穩(wěn)定，對物料混合效果好，能夠大大縮短混合時間，提高物料的均一性及穩(wěn)定性。
文檔編號H01M4/139GK102327757SQ20111020917
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者張茂龍, 張裕中, 李輝, 趙歡, 陳樂磊, 高青令 申請人:無錫輕大食品裝備有限公司