本实用新型专利技术公开了一种用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置，包括：罐体、转轴和研磨盘；罐体顶部设有安装孔以及多个自上到下向外倾斜的进料口，罐体底部设有出料口；转轴一端连接有电机，另一端由安装口伸入罐体内并与研磨盘固定连接，且研磨盘和罐体之间留有用于研磨的间隙；转轴上固设有安装架，安装架上转动设有用于与罐体的内周面滚动接触的压辊。本实用新型专利技术极大地提高了硅碳负极材料的一致性。用新型极大地提高了硅碳负极材料的一致性。用新型极大地提高了硅碳负极材料的一致性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置
[0001]本技术涉及锂离子电池生产设备术领域，尤其涉及一种用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置。
技术介绍
[0002]目前，锂离子电池负极大多为石墨，其实际放电比容量已接近其理论值372mAh/g，循环次数较多时层状结构容易剥离脱落等，限制了锂电池比能量和性能的进一步提升。为了更好地配合正极材料的发展，单纯的石墨材料已经难以满足高比能量锂离子电池的需求，在众多的材料中，硅可以和锂形成二元合金，且具有很高的理论容量(4200mAh/g)而备受关注。另外，硅还具有低的脱嵌锂电压平台(低于0.5VvsLi/Li+)，与电解液反应活性低，在地壳中储量丰富、价格低廉等优点，是一种非常具有前景的锂电池负极材料。但是硅作为锂电池负极具有致命的缺陷，充电时锂离子从正极材料脱出嵌入硅晶体内部晶格间，造成了很大的膨胀(约300％)，形成硅锂合金。这样的体积效应极易造成硅负极材料从集流体上剥离下来，导致极片露箔引起电化学腐蚀和短路等现象，影响电池的安全性和使用寿命。因此常常引入碳材料制备硅碳复合材料。
[0003]目前商业化用是纳米硅与石墨进行混合，然后通过包覆技术制备硅碳负极材料。而目前硅碳负极材料处于商业化初期阶段，限制其大规模商业化应用的主要因素是硅碳负极材料的一致性问题，而纳米硅与石墨的均匀混合是影响一致性的主要问题。现有技术主要是通过制备纳米硅分散液与石墨分散液进行混合，通过砂磨机混合的方式使其均匀复合，然后通过喷雾造粒的方式得到硅碳负极前驱体，再通过煅烧碳化作用，得到碳层包覆的硅碳负极材料。而在砂磨前，需要通过机械搅拌把纳米硅与石墨在分散液进行预混并在球磨过程中进行搅拌混合。但在现有的机械搅拌过程中，纳米硅不容易均匀牢固地附着在石墨上，且由于石墨的质量较重，容易下沉，石墨分散液存在不稳定的问题，很难保证石墨与纳米硅均匀地混合。若石墨与纳米硅的预混不均匀，容易影响到球磨混料的均一性，同时即使高速机械搅拌也很难阻止石墨颗粒的团聚。
技术实现思路
[0004]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本技术提出一种用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置。
[0005]本技术提出的一种用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置，包括：罐体、转轴和研磨盘；罐体顶部设有安装孔以及多个自上到下向外倾斜的进料口，罐体底部设有出料口；转轴一端连接有电机，另一端由安装口伸入罐体内并与研磨盘固定连接，且研磨盘和罐体之间留有用于研磨的间隙；位于研磨盘的上方的转轴上设有安装架，安装架上转动设有用于与罐体的内周面滚动接触的压辊。
[0006]优选地，多个进料口以安装孔为轴心沿周向均匀分布。
[0007]优选地，多个进料口的倾斜方向一致。
[0008]优选地，进料口的轴线在与罐体横截面之间形成夹角α，0
°
<α<90
°
。
[0009]优选地，10
°
<α<80
°
。
[0010]优选地，进料口的轴线在罐体横截面的投影线与罐体横截面的径线之间形成夹角β，0
°
<β<90
°
。
[0011]优选地，10
°
<β<80
°
。
[0012]优选地，压辊的数量为多个，多个压辊沿罐体的周向均匀分布。
[0013]优选地，罐体包括上盖、两端开口的筒状结构和下盖，上盖与筒状结构的顶端可拆卸固定连接，下盖与筒状结构的底端可拆卸固定连接；其中，出料口设置在下盖中部。
[0014]优选地，出料口连接有出料阀。
[0015]优选地，研磨盘底部与罐体底部相匹配。
[0016]本技术中，所提出的用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置，通过倾斜设置的进料口将浆料喷射在罐体的内周壁上，以便于压辊对位于罐体的内周壁上的浆料进行辊压，使得浆料中的纳米硅更加牢固地附着在碳材料表面，而附着有纳米硅的碳材料通过研磨盘与罐体底部的研磨和挤压使纳米硅和碳材料紧密稳定均匀复合在一起，极大地提高了硅碳负极材料的一致性。
附图说明
[0017]图1为本技术提出的一实施例中的用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置的结构示意图。
[0018]图2为本技术提出的一实施例中的进料口的结构示意图。
具体实施方式
[0019]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0020]参照图1，本技术提出的一种用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置，包括：罐体1、转轴2、安装架3、压辊4、研磨盘5和电机；
[0021]罐体1顶部中部开设有供转轴2穿过的安装孔，罐体1顶部开设有多个自上到下向外倾斜地进料口1101；罐体1底部开设有出料口1301；
[0022]转轴2顶端与电机驱动连接，转轴2底端穿过安装口并伸入罐体1内与研磨盘5固定连接，且研磨盘5底部和罐体1底部之间留有用于研磨的间隙；
[0023]安装架3固定在位于研磨盘5上方的转轴2上；
[0024]压辊4转动安装在安装架3上，且压辊4的圆周面与罐体1的内周面滚动接触。
[0025]具体使用时，电机驱动转轴2转动，含有纳米硅和碳材料的浆料通过进料口1101喷射在罐体1的内周壁上，压辊4在转轴2、安装架3的带动下在罐体1内转动，对位于罐体1的内周壁上的浆料进行辊压，使得浆料中的纳米硅牢固地附着在碳材料表面；当浆料流动到罐体1底部，浆料中的附着有纳米硅的碳材料通过研磨盘5与罐体1底部的研磨使其纳米硅均匀的分布于碳材料的表面；研磨完成后浆料由出料口1301出料。
[0026]本技术通过倾斜设置的进料口1101将浆料喷射在罐体1的内周壁上，以便于压辊4对位于罐体1的内周壁上的浆料进行辊压，使得浆料中的纳米硅更加牢固地附着在碳
材料表面，而附着有纳米硅的碳材料通过研磨盘5与罐体1底部的研磨和挤压使纳米硅和碳材料紧密稳定均匀复合在一起，极大地提高了硅碳负极材料的一致性。
[0027]当然，在本实施例中，本领域技术人员应当理解的是，压辊4的位置设置不会影响进料口1101的浆料的喷射。
[0028]其中，电机通过电机安装架安装在罐体1顶部。
[0029]为了使含有纳米硅和碳材料的浆料通过进料口1101均匀喷射在罐体1的内周壁上，在本实施例中，多个进料口1101以安装孔为轴心沿周向均匀分布。
[0030]在进一步地实施例中，多个进料口1101的倾斜方向一致，以进一步提高喷射的均匀性。
[0031]为了使得浆料中的纳米硅更加牢固、均匀地附着在碳材料表面，在本实施例中，压辊4的数量为多个，多个压辊4沿罐体1的周向均匀分布。
[0032]在本实施例中，进料口11本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置，其特征在于，包括：罐体(1)、转轴(2)和研磨盘(5)；罐体(1)顶部设有安装孔以及多个自上到下向外倾斜的进料口(1101)，罐体(1)底部设有出料口(1301)；转轴(2)一端连接有电机，另一端由安装口伸入罐体(1)内并与研磨盘(5)固定连接，且研磨盘(5)和罐体(1)之间留有用于研磨的间隙；转轴(2)上固设有安装架(3)，安装架(3)上转动设有用于与罐体(1)的内周面滚动接触的压辊(4)。2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置，其特征在于，多个进料口(1101)以安装孔为轴心沿周向均匀分布。3.根据权利要求2所述的用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置，其特征在于，多个进料口(1101)的倾斜方向一致。4.根据权利要求3所述的用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置，其特征在于，进料口(1101)的轴线在与罐体(1)横截面之间形成夹角α，0
°
<α<90
°
。5.根据权利要求4所述的用于锂离子电池硅碳负极材料的制备装置，其特征在于，10
°
<α&...
【专利技术属性】
技术研发人员：路鹏飞，常元钦，慈蒙蒙，黄升政，何慧娟，王如秀，刘超，江国庆，
申请(专利权)人：合肥国轩新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。