本技術(shù)涉及化學(xué)氣相沉積設(shè)備，特別是涉及一種氣相沉積爐。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池由于具有能量密度高、效率好等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備。石墨被用作陽(yáng)極的活性材料，主要是由于其對(duì)鋰離子攝取和釋放具有較高的可逆性，具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。對(duì)于鋰電池來說，提高能量密度非常重要，比如提高電動(dòng)汽車的行駛里程等。硅負(fù)極材料由于其較高的理論容量、較低放電平臺(tái)以及儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)前最有可能替代傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料的新一代負(fù)極材料。但是，硅作為活性材料面臨的主要挑戰(zhàn)是鋰離子插入過程中體積變化大，高達(dá)300％，導(dǎo)致顆粒粉碎和固體電解質(zhì)界面相(sei)層的持續(xù)增長(zhǎng)，導(dǎo)致電解液和活性鋰的持續(xù)消耗，以及其較差的電學(xué)性能。因此，硅碳(si/c)復(fù)合材料是硅基負(fù)極的主要技術(shù)路線，石墨可以緩沖硅的體積變化，提供一個(gè)高導(dǎo)電的基體，而硅可以增加容量。

2、電極材料的性能不僅取決于其化學(xué)成分，還取決于其顆粒微觀結(jié)構(gòu)。合成方法的選擇是制造商用電極材料的關(guān)鍵。硅負(fù)極材料是由石墨和少量硅(或氧化硅)組成的復(fù)合材料，在合成過程中要使用大量的硅烷，硅烷活性很高不能在空氣中存在，與空氣中氧接觸會(huì)劇烈反應(yīng)自燃或爆炸，因此對(duì)設(shè)備的氣密性要求很高。

3、目前，si/c復(fù)合材料的合成或成型途徑一般為cvd回轉(zhuǎn)爐，回轉(zhuǎn)爐都是以回轉(zhuǎn)的方式使物料進(jìn)行混合，促使物料和氣體充分混合。但是，cvd回轉(zhuǎn)爐在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中爐壁會(huì)出現(xiàn)硅沉積結(jié)塊，導(dǎo)致沉積不均勻，而且cvd回轉(zhuǎn)爐在進(jìn)出口上因?yàn)橐褂眯D(zhuǎn)接頭存在動(dòng)靜連接，氣密性難以保證，大型設(shè)備上因?yàn)楣軓竭^大無法使用旋轉(zhuǎn)接頭無法保證氣密性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種氣相沉積爐，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，能夠減少爐壁沉積結(jié)塊，提高si/c復(fù)合材料的均勻性，提高爐體的氣密性和安全性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下方案：

3、本實(shí)用新型提供一種氣相沉積爐，包括爐體、加熱箱和振動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述爐體與所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接，部分所述爐體能夠置于所述加熱箱內(nèi)，所述加熱箱用于對(duì)所述爐體加熱，所述爐體與所述加熱箱之間存在間隙，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)所述爐體相對(duì)于所述加熱箱發(fā)生振動(dòng)，所述爐體開設(shè)有物料進(jìn)氣口、惰性氣體進(jìn)口和出氣口，所述惰性氣體進(jìn)口用于與惰性氣體存儲(chǔ)罐密封連接并連通，所述物料進(jìn)氣口用于與氣體物料存儲(chǔ)罐密封連接并連通，所述出氣口用于與尾氣吸收設(shè)備密封連接并連通。

4、優(yōu)選的，所述惰性氣體進(jìn)口和所述出氣口分別設(shè)于所述爐體兩端，所述物料進(jìn)氣口的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述物料進(jìn)氣口分別設(shè)于所述爐體靠近所述惰性氣體進(jìn)口一端的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁上，所述惰性氣體進(jìn)口通過四氟墊片與惰性氣體存儲(chǔ)罐密封連接，所述出氣口通過所述四氟墊片與尾氣吸收設(shè)備密封連接。

5、優(yōu)選的，還包括兩個(gè)冷卻裝置，兩個(gè)所述冷卻裝置分別套設(shè)于所述爐體的兩端，且所述冷卻裝置置于所述加熱箱外，所述冷卻裝置內(nèi)能夠通入冷卻水對(duì)所述爐體兩端冷卻。

6、優(yōu)選的，所述爐體的橫截面為矩形，所述爐體的底面包括中間的凸起部和兩側(cè)的平面部，所述凸起部與兩側(cè)的所述平面部通過與水平面呈角度的側(cè)板連接，固體物料置放于所述凸起部，所述凸起部置于所述加熱箱內(nèi)。

7、優(yōu)選的，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括振動(dòng)底座和兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)，所述爐體通過機(jī)架與所述振動(dòng)底座固定連接，兩個(gè)所述振動(dòng)電機(jī)固定于所述振動(dòng)底座底面，兩個(gè)所述振動(dòng)電機(jī)均能夠正反轉(zhuǎn)。

8、優(yōu)選的，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括減振墊和固定底座，所述振動(dòng)底座通過所述減振墊與放置在地面的所述固定底座連接。

9、優(yōu)選的，所述加熱箱通過支架固定放置在地面，所述支架下方安裝有能夠調(diào)節(jié)高度的腳座，所述支架上固定設(shè)置有電控柜，所述加熱箱的頂面設(shè)置有三色警示燈。

10、優(yōu)選的，所述加熱箱的兩側(cè)開設(shè)有使所述爐體伸出的通孔，所述通孔的面積大于所述爐體的橫截面積，所述加熱箱包括箱蓋和箱體，所述箱蓋和所述箱體通過合頁(yè)連接，且所述箱蓋和所述箱體上均設(shè)置有把手。

11、優(yōu)選的，所述物料進(jìn)氣口通過進(jìn)料管與氣體物料存儲(chǔ)罐密封連接并連通，所述進(jìn)料管一端與氣體物料存儲(chǔ)罐密封連接，所述進(jìn)料管另一端穿過所述加熱箱與所述物料進(jìn)氣口密封連接。

12、本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

13、本實(shí)用新型提供一種氣相沉積爐，爐體內(nèi)放置固體物料固定后，向爐體內(nèi)通入惰性氣體使?fàn)t體內(nèi)呈貧氧狀態(tài)，避免硅烷與空氣中的氧接觸發(fā)生反應(yīng)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)爐體發(fā)生振動(dòng)，使?fàn)t內(nèi)物料進(jìn)行上下振動(dòng)飄浮，進(jìn)而使氣體物料和固體物料能夠充分接觸進(jìn)行沉積包覆，且爐體在不斷振動(dòng)過程中可以使沉積在爐壁上的物料振動(dòng)脫落，避免爐壁上出現(xiàn)硅沉積結(jié)塊，提高si/c復(fù)合材料的均勻性；且通過爐體振動(dòng)的方式使物料混合，與cvd回轉(zhuǎn)爐的回轉(zhuǎn)方式相比，能夠解決回轉(zhuǎn)爐中動(dòng)靜連接處的密封問題，振動(dòng)方式連接均為靜靜連接，可以更有效的密封，提高爐體的氣密性和安全性。

技術(shù)特征：

1.一種氣相沉積爐，其特征在于：包括爐體、加熱箱和振動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述爐體與所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接，部分所述爐體能夠置于所述加熱箱內(nèi)，所述加熱箱用于對(duì)所述爐體加熱，所述爐體與所述加熱箱之間存在間隙，所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)所述爐體相對(duì)于所述加熱箱發(fā)生振動(dòng)，所述爐體開設(shè)有物料進(jìn)氣口、惰性氣體進(jìn)口和出氣口，所述惰性氣體進(jìn)口用于與惰性氣體存儲(chǔ)罐密封連接并連通，所述物料進(jìn)氣口用于與氣體物料存儲(chǔ)罐密封連接并連通，所述出氣口用于與尾氣吸收設(shè)備密封連接并連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積爐，其特征在于：所述惰性氣體進(jìn)口和所述出氣口分別設(shè)于所述爐體兩端，所述物料進(jìn)氣口的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述物料進(jìn)氣口分別設(shè)于所述爐體靠近所述惰性氣體進(jìn)口一端的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁上，所述惰性氣體進(jìn)口通過四氟墊片與惰性氣體存儲(chǔ)罐密封連接，所述出氣口通過所述四氟墊片與尾氣吸收設(shè)備密封連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣相沉積爐，其特征在于：還包括兩個(gè)冷卻裝置，兩個(gè)所述冷卻裝置分別套設(shè)于所述爐體的兩端，且所述冷卻裝置置于所述加熱箱外，所述冷卻裝置內(nèi)能夠通入冷卻水對(duì)所述爐體兩端冷卻。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積爐，其特征在于：所述爐體的橫截面為矩形，所述爐體的底面包括中間的凸起部和兩側(cè)的平面部，所述凸起部與兩側(cè)的所述平面部通過與水平面呈角度的側(cè)板連接，固體物料置放于所述凸起部，所述凸起部置于所述加熱箱內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積爐，其特征在于：所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)包括振動(dòng)底座和兩個(gè)振動(dòng)電機(jī)，所述爐體通過機(jī)架與所述振動(dòng)底座固定連接，兩個(gè)所述振動(dòng)電機(jī)固定于所述振動(dòng)底座底面，兩個(gè)所述振動(dòng)電機(jī)均能夠正反轉(zhuǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣相沉積爐，其特征在于：所述振動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括減振墊和固定底座，所述振動(dòng)底座通過所述減振墊與放置在地面的所述固定底座連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積爐，其特征在于：所述加熱箱通過支架固定放置在地面，所述支架下方安裝有能夠調(diào)節(jié)高度的腳座，所述支架上固定設(shè)置有電控柜，所述加熱箱的頂面設(shè)置有三色警示燈。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積爐，其特征在于：所述加熱箱的兩側(cè)開設(shè)有使所述爐體伸出的通孔，所述通孔的面積大于所述爐體的橫截面積，所述加熱箱包括箱蓋和箱體，所述箱蓋和所述箱體通過合頁(yè)連接，且所述箱蓋和所述箱體上均設(shè)置有把手。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相沉積爐，其特征在于：所述物料進(jìn)氣口通過進(jìn)料管與氣體物料存儲(chǔ)罐密封連接并連通，所述進(jìn)料管一端與氣體物料存儲(chǔ)罐密封連接，所述進(jìn)料管另一端穿過所述加熱箱與所述物料進(jìn)氣口密封連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種氣相沉積爐，具體涉及化學(xué)氣相沉積設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括爐體、加熱箱和振動(dòng)機(jī)構(gòu)；爐體與振動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接，部分爐體能夠置于加熱箱內(nèi)，加熱箱用于對(duì)爐體加熱，爐體與加熱箱之間存在間隙，振動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)爐體相對(duì)于加熱箱發(fā)生振動(dòng)，爐體開設(shè)有物料進(jìn)氣口、惰性氣體進(jìn)口和出氣口，惰性氣體進(jìn)口用于與惰性氣體存儲(chǔ)罐密封連接并連通，物料進(jìn)氣口用于與氣體物料存儲(chǔ)罐密封連接并連通，出氣口用于與尾氣吸收設(shè)備密封連接并連通。本技術(shù)能夠減少爐壁沉積結(jié)塊，提高Si/C復(fù)合材料的均勻性，提高爐體的氣密性和安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：章鎮(zhèn),胡亮,梅海龍,陽(yáng)柳,俞有康,陳厚富,鄺群峰,周耐根,劉翔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：贛州立探新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240523
技術(shù)公布日：2025/1/2