一种锂电专用气混仓的制作方法

本发明涉及锂电池生产，尤其是涉及一种锂电专用气混仓。

背景技术：

1、锂电池（尤其是锂离子电池）正负极材料的制备过程中，粉体原料的混合均化是决定电池一致性与电化学性能的关键工序。以三元正极材料为例，前驱体与锂源等粉体物料需在混合设备中充分均化后进入后续烧结环节，混合效果直接关系到烧结速率与烧结成品的结构均匀性；

2、目前，锂电池行业粉体混合主要采用机械式混合设备和气流式混合设备两大类：

3、机械式混合设备（如螺带混合机、罗带混合机、高速混合机等）通过搅拌桨、螺带或叶片等运动部件对物料进行剪切与翻动，然而，该类设备存在以下突出问题：

4、（1）物料损伤：高速运动的机械部件会对粉体颗粒产生剪切与冲击，导致正极材料颗粒形貌遭受破坏-，影响材料比表面积与松装密度；

5、（2）混合死角：螺带与桶壁之间必然存在间隙，死角内的物料无法被充分混合，出料时被带出后严重影响物料均匀性；

6、（3）轴封泄漏：机械混合机的轴封部件长期运行后易磨损失效，导致粉尘外溢，造成物料损失与环境污染；

7、（4）温升与能耗：机械传动摩擦生热，可能引起物料温升，同时动力损耗大；

8、（5）规模受限：现有罗带混合机最大仅能做到30立方米，无法满足锂电池行业日益增大的单批次混合批量需求。

9、气流式混合设备利用压缩空气喷射气流的能量带动粉体在容器内运动与沸腾，实现物料均化。相比机械式混合，气流混合无运动部件、不损伤物料、设备容积可做得更大，已在锂电池正极材料等领域得到应用。例如，已有专利公开了通过料仓底部周向布置的喷嘴交替脉冲喷吹压缩空气，使粉料在料仓内不断运动从而实现掺混均化的技术方案；亦有专利公开了脉冲式气流混合机，在圆锥形混合料仓底部设置气流混合头喷口，通过电磁阀控制高压气体脉冲喷入。

10、现有技术中，气流式混合设备中，存在所有喷嘴统一时序工作导致的混合均匀性不足、对不同物性物料适应性差以及气流能量利用率低的问题，为此我们提出了一种锂电专用气混仓用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在气流式混合设备中，存在所有喷嘴统一时序工作导致的混合均匀性不足、对不同物性物料适应性差以及气流能量利用率低的缺点，而提出的一种锂电专用气混仓。

2、本申请提供的一种锂电专用气混仓采用如下的技术方案：

3、一种锂电专用气混仓，包括：

4、仓体，仓体的内部形成用于容纳待混合物料的混合腔，仓体的底部连接有仓底；

5、多个气流喷嘴，分布于所述仓体底部的不同区域，多个气流喷嘴的出气方向朝向所述仓体内部；

6、气源系统和控制系统，气源系统连接有多个气路支管，多个气路支管分别与多个气流喷嘴连接；

7、多个脉冲阀，多个脉冲阀分别设置在多个气路支管上，控制系统与多个脉冲阀信号连接，用于独立控制多个脉冲阀的开启与关闭，使不同区域的气流喷嘴按照设定的时序独立地进行脉冲喷吹。

8、进一步地，所述控制系统用于根据物性参数分别设定各区域气流喷嘴的脉冲频率、脉冲宽度和喷吹压力，实现差异化脉冲喷吹控制，所述物性参数包括粒径分布、堆积密度和休止角中的至少一种。

9、进一步地，所述仓底为锥形结构，多个所述气流喷嘴沿锥形结构周向布置，且沿周向划分为若干区域组，每个区域组包含至少一个所述气流喷嘴。

10、进一步地，所述气流喷嘴的出气方向向所述仓体的中心方向倾斜，使喷出的气流在仓体内形成自下而上的流化区域。

11、进一步地，还包括料位检测装置和物料成分检测装置，所述控制系统根据所述料位检测装置和物料成分检测装置的反馈信号动态调整各区域气流喷嘴的脉冲参数。

12、进一步地，所述仓体顶部设有除尘器，用于排出混合过程中产生的含尘气体，所述气源系统包括储气罐和供气阀。

13、进一步地，所述储气罐通过供气阀及各气路支管向各所述气流喷嘴供应压缩气体。

14、进一步地，所述仓底底部设有排料阀。

15、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

16、1.本方案通过将喷嘴分区并独立控制脉冲喷吹，可针对不同区域物料的实际情况进行差异化调控，使物料在相邻区域间形成“鼓泡—沉降—再鼓泡”的循环对流，能有效打破因粒径、密度差异造成的分层界面，显著提高整体混合均匀性；

17、2.本方案通过改变了传统全区域流化模式，仅对当前需要扰动的局部区域供气，避免了压缩空气在死区或已混区的无效浪费，长期运行下气源成本显著降低。

18、本发明通过分区独立脉冲控制，使物料在“鼓泡—沉降—再鼓泡”循环中形成跨区域对流，有效打破分层界面，显著提升混合均匀性；同时无机械剪切损伤、仅局部供气降低能耗，且设备容积可灵活扩大，满足锂电池大规模生产需求。

1.一种锂电专用气混仓，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种锂电专用气混仓，其特征在于：所述控制系统用于根据物性参数分别设定各区域气流喷嘴的脉冲频率、脉冲宽度和喷吹压力，实现差异化脉冲喷吹控制，所述物性参数包括粒径分布、堆积密度和休止角中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种锂电专用气混仓，其特征在于：所述仓底（6）为锥形结构，多个所述气流喷嘴沿锥形结构周向布置，且沿周向划分为若干区域组，每个区域组包含至少一个所述气流喷嘴。

4.根据权利要求3所述的一种锂电专用气混仓，其特征在于：所述气流喷嘴的出气方向向所述仓体（4）的中心方向倾斜，使喷出的气流在仓体（4）内形成自下而上的流化区域。

5.根据权利要求4所述的一种锂电专用气混仓，其特征在于：还包括料位检测装置和物料成分检测装置，所述控制系统根据所述料位检测装置和物料成分检测装置的反馈信号动态调整各区域气流喷嘴的脉冲参数。

6.根据权利要求5所述的一种锂电专用气混仓，其特征在于：所述仓体（4）顶部设有除尘器（5），用于排出混合过程中产生的含尘气体，所述气源系统包括储气罐（1）和供气阀（2）。

7.根据权利要求6所述的一种锂电专用气混仓，其特征在于：所述储气罐（1）通过供气阀（2）及各气路支管向各所述气流喷嘴供应压缩气体。

8.根据权利要求7所述的一种锂电专用气混仓，其特征在于：所述仓底（6）底部设有排料阀（7）。