[發明專利]一種智能攪拌裝置

無效

• 申請號: 201210118211.6
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102641675A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 張寧欣
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司;東莞新能源科技有限公司
• 主分類號: B01F7/16
• 分類號: B01F7/16;B01F7/30;B01F7/26;B01F15/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

技術領域

本發明屬于攪拌裝置技術領域，尤其涉及一種智能攪拌裝置。

背景技術

攪拌工藝在現代工業生產中廣泛使用，比如鋰離子電池陽極和陰極漿料的制備、食品行業、制藥行業等，其目的是采用機械剪切作用，將液體和固體充分混合，形成均勻、穩定的懸浮液體系。

在攪拌過程中，伴隨著溶劑和溶質之間的接觸狀態不斷發生變化，攪拌槳所承受的剪切反作用力也發生變化，漿料的黏度呈現一個逐漸變化的趨勢。

下面以鋰離子陰極、陽極漿料的制備過程為例，來說明攪拌過程的幾個階段：

第一，浸潤：即溶劑或分散劑在活性物質表面吸附；

第二，分散：單個活性物質顆粒表面均吸附了一定量的溶劑或分散劑，使得活性物質顆粒在溶劑中保持一定的距離而穩定存在；

第三，平衡：充分分散的活性物質顆粒在溶液中受到重力、空間位阻作用力和靜電排斥力等的綜合作用，達到穩定的分散平衡狀態。

在不同階段，攪拌所起的作用是不同的：在浸潤階段，攪拌的作用是使溶劑或分散劑與活性物質顆粒充分接觸；在分散階段，攪拌的作用是使團聚的活性物質顆粒彼此分開；而在漿料處于平衡階段時，攪拌的作用則是維持平衡狀態，防止漿料中顆粒再團聚、漿料沉降。

下面以一個鋰離子陽極漿料生產過程中漿料黏度的變化過程與攪拌槳轉速的變化。如圖1所示，初始狀態下，漿料黏度較高，此時需要高強度的剪切作用，而實際工業生產中維持1000轉的轉速不變，導致剪切強度不夠、分散所需的時間較長；在前150分鐘攪拌過程中，黏度先增加到峰值后逐漸降低，這時轉速才調整到較慢的水平，但是繼續攪拌導致漿料黏度進一步降低，會破壞漿料中活性物質與分散劑和溶劑等之間形成的平衡，造成漿料發生團聚和沉降，同時浪費能源。

授權公告號為CN201889854U的中國專利提供了一種智能攪拌控制器，其采用遠程控制器來控制加料時間；另一授權公告號為CN202087257U的中國專利則提供了一種智能攪拌機，其提出了一種集成了智能控制器的攪拌機，但具體為何種智能方式，該專利中并沒有提及。

因此，在制漿過程中，有必要根據漿料性質的變化實時調整攪拌槳的功率輸出，由此提高攪拌效率、節省時間、降低能耗，同時獲得高度穩定、不易沉降的漿料，本發明基于此而提出。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種智能攪拌裝置，其根據所需制備的固體、液體混合物/懸濁液的特點，在攪拌過程中實時采集漿料的黏度數據，同時根據黏度的變化趨勢，對攪拌槳的功率輸出作動態調整，以獲得最佳的剪切效果，同時又避免了對處于平衡狀態的漿料的過度剪切，達到節省能源、提高攪拌效率、改善漿料品質的效果。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種智能攪拌裝置，包括攪拌罐、電機和攪拌槳，所述攪拌槳設置在所述電機的下端，還包括在線黏度計和反饋控制裝置，所述在線黏度計的探測端伸入所述攪拌罐內，所述反饋控制裝置與所述在線黏度計電連接，所述電機與所述反饋控制裝置電連接。

作為本發明智能攪拌裝置的一種改進，所述攪拌罐的罐壁上設有三個在線黏度計。

作為本發明智能攪拌裝置的一種改進，三個在線黏度計沿所述攪拌罐的豎直方向等間距分布。

作為本發明智能攪拌裝置的一種改進，三個在線黏度計沿所述攪拌罐的圓周方向均勻分布。

作為本發明智能攪拌裝置的一種改進，所述攪拌罐的罐壁上設有五個在線黏度計。

作為本發明智能攪拌裝置的一種改進，所述在線黏度計的個數為一個，所述在線黏度計連接有三個在攪拌罐的圓周方向上均勻分布的探測端。

作為本發明智能攪拌裝置的一種改進，所述在線黏度計的個數為一個，所述在線黏度計連接有三個在攪拌罐的豎直方向上等間距分布的探測端。

作為本發明智能攪拌裝置的一種改進，所述反饋控制裝置包括數模轉換器和控制反饋器，所述數模轉換器的輸入端與所述在線粘度計電連接，所述數模轉換器的輸出端與所述控制反饋器的輸入端電連接，所述控制反饋器的輸出端與所述電機電連接。實際使用時，三個在線黏度計經數模轉換器和控制反饋器電路連接到驅動攪拌槳/桿的電機上，并通過編制程序，使得三個在線黏度計的輸出結果可以直接控制驅動電機的功率輸出。攪拌過程中漿料黏度參數被采集、經過數模轉換器，反饋到攪拌槳或攪拌轉子的驅動電機，以動態控制攪拌裝置的攪拌參數，實現攪拌過程的高效剪切、提高漿料的穩定性。

作為本發明智能攪拌裝置的一種改進，所述攪拌槳為雙行星攪拌槳。