一种石墨烯导热浆料制备装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种石墨烯制备装置，尤其涉及一种石墨烯导热浆料制备装置。


背景技术：

2.二十世纪以来经济的快速发展，使得手机、电脑等电子电器设备快速进入人们的视野，在生活中占据了越来越重要的地位，随之而来的是人们对于储能设备的需求越来越大，与此同时锂离子电池进入了人们的视野并迅速占领了市场。而通常在锂离子电池中使用的炭黑，石墨等碳材料导电剂，在活性物质中采用“点-点”“线-点”接触模式，会使得碳材料导电剂与活性物质的电接触受到限制，导致其电极的导热导电性能提升不明显，起不到扩大电池容积率，提高电池循环的作用。石墨烯材料由于具有优异的导电导热性能、高电荷载流子迁移率[20m2/(v
·
s)]、高理论表面积(2630m2/g)和宽的电化学窗口等特性，使得其成为近年来的人们研究对象。然而由于石墨烯分散性差，在粉碎混合过程中分散不均匀，导致粒径过大造成石墨烯浆料粘度较低影响浆料的稳定性，进而影响锂离子电池的使用。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的是要提供一种石墨烯导热浆料制备装置。
[0004]
为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：
[0005]
本实用新型包括加热分散装置、冷却装置、搅拌反应装置和超声搅拌处理装置，所述加热分散装置的出料端与所述冷却装置的进料端连接，所述冷却装置的出料端与所述搅拌反应装置的进料端连接，所述搅拌反应装置的出料端与所述超声搅拌处理装置的进料端连接。
[0006]
进一步，所述加热分散装置由加热室排气管、加热室密封盖、微波加热室、微波发生器、加热室进料管、环形进气装置和气源接入管组成，所述加热室密封盖与所述微波加热室的上端可拆卸连接，所述加热室排气管贯穿设置于所述加热室密封盖上，所述微波加热室的中段一侧贯穿设置所述加热室进料管，所述微波发生器均匀分布设置于所述微波加热室的外围，所述气源接入管设置于所述环形进气装置上，所述环形进气装置设置有多个出口，所述环形进气装置的多个出口贯穿设置于所述微波加热室的下段，并沿同一环形方向倾斜，所述微波加热室的下端通过排料阀门装置与所述冷却装置的进料端连接。
[0007]
进一步，所述冷却装置由超声搅拌进料管和冷却室组成，所述超声搅拌进料管的下端与所述冷却室的上端相通连接，所述超声搅拌进料管的上端与所述微波加热室的下端出料端连接，所述冷却室的下端通过排料阀门装置与所述搅拌反应装置的进料端连接。
[0008]
进一步，所述搅拌反应装置由反应搅拌电机、分散介质进料管、搅拌反应釜体、搅拌叶片、搅拌杆、弧形搅拌叶轮、反应釜排料斗组成，所述冷却室的下端出料端与所述搅拌反应釜体的上端相通连接，所述分散介质进料管与所述搅拌反应釜体的上端相通连接，所述反应搅拌电机固定设置于所述搅拌反应釜体的上端，所述搅拌杆的上端与所述反应搅拌电机的转轴固定连接，所述搅拌杆位于所述搅拌反应釜体内，所述搅拌杆的下端与所述弧
形搅拌叶轮固定连接，所述搅拌杆的外壁设置多个所述搅拌叶片，所述反应釜排料斗设置于所述搅拌反应釜体的下端，所述搅拌反应釜体与所述反应釜排料斗之间设置有排料阀门装置，所述反应釜排料斗的下端出料口与所述超声搅拌处理装置的进料端连接。
[0009]
进一步，所述超声搅拌处理装置由超声搅拌进料管、超声搅拌处理仓、超声搅拌电机、搅拌螺杆、搅拌螺杆固定转轴组成，所述超声搅拌处理仓的上端与所述超声搅拌进料管的下端相通连接，所述超声搅拌进料管的上端与所述反应釜排料斗的出料端相通连接，所述超声搅拌电机固定设置于所述超声搅拌处理仓外的一侧，所述搅拌螺杆的一端与所述超声搅拌电机的转轴固定连接，所述搅拌螺杆位于所述超声搅拌处理仓内，所述搅拌螺杆的另一端通过所述搅拌螺杆固定转轴与所述超声搅拌处理仓内的另一侧内壁转动连接。
[0010]
具体地，所述排料阀门装置由活页板、活页板控制器和活页板转轴组成，所述活页板的一侧通过所述活页板转轴与出料端内壁转动连接，所述活页板控制器控制所述活页板上下翻转实现开闭。
[0011]
本实用新型的有益效果是：
[0012]
本实用新型是一种石墨烯导热浆料制备装置，与现有技术相比，本实用新型采用旋转气流与加热装置能够使得石墨烯高效分散，配合高效的搅拌与超声处理装置能够提高石墨烯浆料的粘度，且提高了浆料的稳定性，使得处理后的石墨烯浆料应用到锂电池能够提高使用效率，提高锂电池的品质，具有推广应用的价值。
附图说明
[0013]
图1是本实用新型的结构示意图。
[0014]
图中：加热室排气管1、加热室密封盖2、微波加热室3、微波发生器4、加热室进料管5、环形进气装置6、气源接入管7、活页板控制器8、超声搅拌进料管9、冷却室10、反应搅拌电机11、分散介质进料管12、搅拌反应釜体13、搅拌叶片14、活页板15、超声搅拌处理仓16、超声搅拌电机17、搅拌杆18、弧形搅拌叶轮19、活页板转轴20、反应釜排料斗21、搅拌螺杆22、搅拌螺杆固定转轴23。
具体实施方式
[0015]
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0016]
如图1所示：本实用新型包括加热分散装置、冷却装置、搅拌反应装置和超声搅拌处理装置，所述加热分散装置的出料端与所述冷却装置的进料端连接，所述冷却装置的出料端与所述搅拌反应装置的进料端连接，所述搅拌反应装置的出料端与所述超声搅拌处理装置的进料端连接。
[0017]
进一步，所述加热分散装置由加热室排气管1、加热室密封盖2、微波加热室3、微波发生器4、加热室进料管5、环形进气装置6和气源接入管7组成，所述加热室密封盖2与所述微波加热室3的上端可拆卸连接，所述加热室排气管1贯穿设置于所述加热室密封盖2上，所述微波加热室3的中段一侧贯穿设置所述加热室进料管5，所述微波发生器4均匀分布设置于所述微波加热室3的外围，所述气源接入管7设置于所述环形进气装置6上，所述环形进气装置6设置有多个出口，所述环形进气装置6的多个出口贯穿设置于所述微波加热室3的下
段，并沿同一环形方向倾斜，所述微波加热室3的下端通过排料阀门装置与所述冷却装置的进料端连接。
[0018]
进一步，所述冷却装置由超声搅拌进料管9和冷却室10组成，所述超声搅拌进料管9的下端与所述冷却室10的上端相通连接，所述超声搅拌进料管9的上端与所述微波加热室3的下端出料端连接，所述冷却室10的下端通过排料阀门装置与所述搅拌反应装置的进料端连接。
[0019]
进一步，所述搅拌反应装置由反应搅拌电机11、分散介质进料管12、搅拌反应釜体13、搅拌叶片14、搅拌杆18、弧形搅拌叶轮19、反应釜排料斗21组成，所述冷却室10的下端出料端与所述搅拌反应釜体13的上端相通连接，所述分散介质进料管12与所述搅拌反应釜体13的上端相通连接，所述反应搅拌电机11固定设置于所述搅拌反应釜体13的上端，所述搅拌杆18的上端与所述反应搅拌电机11的转轴固定连接，所述搅拌杆18位于所述搅拌反应釜体13内，所述搅拌杆18的下端与所述弧形搅拌叶轮19固定连接，所述搅拌杆18的外壁设置多个所述搅拌叶片14，所述反应釜排料斗21设置于所述搅拌反应釜体13的下端，所述搅拌反应釜体13与所述反应釜排料斗21之间设置有排料阀门装置，所述反应釜排料斗21的下端出料口与所述超声搅拌处理装置的进料端连接。
[0020]
进一步，所述超声搅拌处理装置由超声搅拌进料管9、超声搅拌处理仓16、超声搅拌电机17、搅拌螺杆22、搅拌螺杆固定转轴23组成，所述超声搅拌处理仓16的上端与所述超声搅拌进料管9的下端相通连接，所述超声搅拌进料管9的上端与所述反应釜排料斗21的出料端相通连接，所述超声搅拌电机17固定设置于所述超声搅拌处理仓16外的一侧，所述搅拌螺杆22的一端与所述超声搅拌电机17的转轴固定连接，所述搅拌螺杆22位于所述超声搅拌处理仓16内，所述搅拌螺杆22的另一端通过所述搅拌螺杆固定转轴23与所述超声搅拌处理仓16内的另一侧内壁转动连接。
[0021]
具体地，所述排料阀门装置由活页板15、活页板控制器8和活页板转轴20组成，所述活页板15的一侧通过所述活页板转轴20与出料端内壁转动连接，所述活页板控制器8控制所述活页板15上下翻转实现开闭。
[0022]
本实用新型的工作原理如下：
[0023]
将预处理的可膨胀的石墨通过加热室排气管1加入微波加热室3中，在气源接入管7上通入高速气体，由于环形进气装置6的喷嘴与微波加热室3成同一环形方向的一定角度，从而带动微波加热室3内石墨旋转上升，更好的分散开，同时通过微波发生器4进行加热，对石墨进行微波膨化处理，一定时间后，关闭微波发生器4，打开微波加热室3上设置的活页板控制器8，使膨化后的石墨进入冷却室10，冷却一定时间后，打开设置在冷却室10上的活页板控制器8，使材料进入搅拌反应釜体13内，同时通过分散介质进料管12加入分散剂进行浸泡，一段时间后，开启反应搅拌电机11进行搅拌混合，一段时间后，打开设置于搅拌反应釜体13的活页板控制器8，使材料进入超声搅拌处理仓16中，利用搅拌螺杆22进行旋转搅拌同时进行超声处理，得到石墨烯浆料。
[0024]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护
范围由所附的权利要求书及其等效物界定。