一种用于制备锂硫电池正极材料的蒸发干燥装置
技术领域
本实用新型涉及蒸发干燥设备技术领域，具体地说是一种用于制备锂硫电池正极材料的蒸发干燥装置。
背景技术
目前，锂离子电池广泛应用于各种便携式电子设备、电动汽车中，但随着这些设备的不断发展，锂离子电池渐渐不能满足社会的发展需要。为了进一步拓展锂离子电池的应用前景，各种体系的电池得到了研究人员的关注。其中，锂硫电池日益受到人们的重视。锂硫电池是以硫元素作为电池正极材料，金属锂作为负极材料的一种锂电池。单质硫在地球中储量丰富，具有价格低廉、环境友好等特点。利用硫作为正极材料的锂硫电池，其材料理论比容量和电池理论比能量较高，分别达到1675mAh/g和2600Wh/kg，几乎是传统正极材料如过渡金属氧化物、磷酸盐材料理论比容量的10倍；此外，硫还具有价格低廉、环境友好等优点，在锂硫电池正极材料的制备过程中，需要将原料与去离子水混合得到水凝胶，然后将水凝胶蒸发干燥得到白色粉末，现有技术的干燥蒸发设备存在干燥粉末从设备中取出不方便的问题，且粉末容易附着在蒸发器内壁以及搅拌桨上，导致干燥粉末搜集不干净，此外，水蒸气蒸发过程中，直接排放到外部环境中，一方面可能导致水蒸气液化成水滴重新回到蒸发器中，另一方面不利于创造良好的实验室环境。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于制备锂硫电池正极材料的蒸发干燥装置，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于制备锂硫电池正极材料的蒸发干燥装置，包括蒸发器和冷凝器，所述蒸发器顶部从左到右依次设置有进料管、旋转电机和输气管，所述进料管顶端螺纹连接密封盖，所述旋转电机的输出端固定连接连接轴,所述连接轴底部开设有截面呈“O”字形的沉孔，所述沉孔内设置有搅拌轴，连接轴外壁一侧设置有螺栓，所述螺栓穿过连接轴后与搅拌轴螺纹连接,所述搅拌轴上设置有搅拌桨，所述输气管上设置有抽风机，输气管外侧包裹有保温层，输气管一端与蒸发器内部连通，另一端固定连接在冷凝器的左侧，所述冷凝器内填充有钢丝网，冷凝器的底部设置有排水管，所述排水管上设置有排水阀，冷凝器右侧上部设置有排气管，所述蒸发器的底部为锥形结构，蒸发器底端设置有排料管，所述排料管上粗下细，中部设置有变径管，排料管上端设置有排料阀，排料管下端螺纹连接收集瓶，蒸发器的两端设置有支撑腿，所述支撑腿上安装有振动电机,所述蒸发器底端外侧设置有加热块，所述加热块外设置有防护罩。
在本实施例中：所述保温层由岩棉和铝皮组成，岩棉包裹于输气管，所述铝皮包裹岩棉。
在本实施例中：所述搅拌桨斜向下，数量有五组，沿着搅拌轴的轴向间隔设置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)蒸发器底部设置为锥形结构，底端设置有排料管，便于干燥粉末从排料管中排出，收集瓶与排料管底端螺纹连接，方便收集瓶安装和拆卸，支撑腿上设置有振动电机，启动振动电机后，可以使得蒸发器内壁以及搅拌桨上附着的粉末掉落，蒸发器锥形底部上的粉末向排料管汇集，完成干燥粉末的收集；(2)水不断蒸发成水蒸气的过程中，水蒸气被抽风机抽入冷凝器中，水蒸气在冷凝器中与钢丝网充分接触，大部分蒸汽液化成水通过排水管排出冷凝器，少部分水蒸气通过排气管排出冷凝器，避免水蒸气直接排出到外部环境中，不利于创造良好的实验环境。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
附图标记：蒸发器1、支撑腿2、排料阀3、收集瓶4、排料管5、防护罩6、加热块7、振动电机8、搅拌轴9、搅拌桨10、连接轴11、螺栓12、钢丝网13、排水管14、排水阀15、排气管16、抽风机17、输气管18、保温层19、旋转电机20、密封盖21、进料管22、冷凝器23。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。
一种用于制备锂硫电池正极材料的蒸发干燥装置，包括蒸发器1 和冷凝器23，所述蒸发器1顶部从左到右依次设置有进料管22、旋转电机20和输气管18，所述进料管22顶端螺纹连接密封盖21，可以通过进料管22添加物料和去离子水，所述旋转电机20的输出端固定连接连接轴11,所述连接轴11底部开设有截面呈“O”字形的沉孔，所述沉孔内设置有搅拌轴9，连接轴11外壁一侧设置有螺栓12，所述螺栓12穿过连接轴11后与搅拌轴9螺纹连接,通过螺纹连接方便安装和拆卸搅拌轴9，所述搅拌轴9上设置有搅拌桨10，所述搅拌桨 10斜向下，数量有五组，沿着搅拌轴9的轴向间隔设置，实现了溶液在竖直方向和水平方向的均匀搅动，提高了混合的效果。
在本实施例中：所述输气管18上设置有抽风机17，输气管18 外侧包裹有保温层19，所述保温层19由岩棉和铝皮组成，岩棉包裹于输气管18，所述铝皮包裹岩棉，保温效果好，可以避免水蒸气在输气管18中液化成水滴，水滴重新回到蒸发器1中，输气管18一端与蒸发器1内部连通，另一端固定连接在冷凝器23的左侧，所述冷凝器23内填充有钢丝网13，冷凝器23的底部设置有排水管14，所述排水管14上设置有排水阀15，冷凝器23右侧上部设置有排气管 16，水蒸气在冷凝器23中与钢丝网13充分接触，大部分蒸汽液化成水通过排水管14排出冷凝器23，少部分水蒸气通过排气管14排出冷凝器23，避免水蒸气直接排出到外部环境中，不利于创造良好的实验环境。
在本实施例中：所述蒸发器1的底部为锥形结构，蒸发器1底端设置有排料管5，所述排料管5上粗下细，中部设置有变径管，排料管5上端设置有排料阀3，排料管5下端螺纹连接收集瓶4，收集瓶 4与排料管5底端螺纹连接，方便收集瓶4安装和拆卸，蒸发器1的两端设置有支撑腿2，所述支撑腿2上安装有振动电机8,启动振动电机8后，可以使得蒸发器1内壁以及搅拌桨10上附着的粉末掉落，蒸发器1锥形底部上的粉末向排料管14汇集，完成干燥粉末的收集。所述蒸发器1底端外侧设置有加热块7，加热块7用于加热干燥蒸发器1中的混合溶液，所述加热块7外设置有防护罩6，防护罩6可以避免人们接触到加热块7造成烫伤。
本实用新型的工作原理：通过进料管22添加原料和去离子水，启动旋转电机20，带动搅拌桨10旋转，搅拌桨10搅拌混合溶液，制得水凝胶，加热块7开始工作，加热过程中，溶剂水不断蒸发成水蒸气，水分蒸干后，得到白色粉末，白色粉末聚集在蒸发器1底部，通过排料管5排出蒸发器1进入收集瓶4中，在水不断蒸发成水蒸气的过程中，水蒸气被抽风机17抽入冷凝器23中，水蒸气在冷凝器23 中与钢丝网13充分接触，大部分蒸汽液化成水通过排水管14排出冷凝器23，少部分水蒸气通过排气管16排出冷凝器23。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
