用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]新能源電動汽車作為國家重點扶持領(lǐng)域，從2015至2025年必將出現(xiàn)噴井式發(fā)展，鋰離子電池石墨類負極材料作為鋰電池的主要組成部分之一，具有首次放電容量高、循環(huán)次數(shù)少，反彈率低等優(yōu)異性能也在此背景下展現(xiàn)出勃勃生機，現(xiàn)行主要有天然石墨(Natural Graphite) NG、人造石墨(Artifical Graphite) AG 和復合石墨(CompositeGraphite)三大類；而所有石墨類負極材料都需要經(jīng)過高溫石墨化提純處理，達到低灰、高純、高石墨化度的層狀結(jié)構(gòu)。
[0003]傳統(tǒng)的高溫石墨化處理為將粉料裝在圓柱形的坩禍中，按照工藝要求將圓柱坩禍、電阻料裝到石墨化爐內(nèi)，經(jīng)過送電升溫使溫度達2800°C，從而達到熱處理效果。但該工藝發(fā)熱體主要為坩禍空隙間的電阻料而非坩禍本體，溫度均一性差，從而造成產(chǎn)品性能差異性很大，主要表現(xiàn)在比表面積大、壓實密度小、循環(huán)性能差等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]實用新型目的:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本實用新型的目的是提供一種用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，有效提高負極材料高溫提純的均一性。
[0005]技術(shù)方案:本實用新型公開了一種用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，包括填充保溫料的絕緣層、坩禍和填充保溫料的爐頂覆蓋層，所述坩禍呈圓柱體，且坩禍和坩禍收尾相連串裝固定在石墨化爐內(nèi)，坩禍與坩禍的連接處采用石墨墊片進行密封固定。
[0006]本實用新型在石墨化爐爐底鋪設一定厚度的保溫料，保溫料根據(jù)尺寸大小進行分層鋪設，以達到增加絕緣系數(shù)，防止熱量損失的目的。
[0007]作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型所述的坩禍直徑為?800-900mm，且所述坩禍上設有中心孔，中心孔外圓周上均勻設有若干內(nèi)孔，所述中心孔的孔徑與內(nèi)孔的孔徑之比為:1:0.3-0.4。
[0008]本實用新型梅花狀的坩禍容器，使電流能夠均勻通過坩禍本體發(fā)熱，該坩禍既是裝料容器又是發(fā)熱體，從而大大減少了高溫提純的電量消耗，縮短送電時間，達到被加工物料受熱均勻和提高熱利用效率的目的，能夠有效提高負極材料的首次充放電容量和壓實密度，降低比表面積和反彈系數(shù)，最終起到提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的雙重效益。
[0009]作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型所述的內(nèi)孔孔徑相同。
[0010]作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型所述的內(nèi)孔包括第一內(nèi)孔和第二內(nèi)孔，第一內(nèi)孔和第二內(nèi)孔間隔分布在中心孔外圓周上。
[0011]作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型所述的第一內(nèi)孔孔徑大于第二內(nèi)孔孔徑，第一內(nèi)孔孔徑與中心孔的孔徑之比為0.3-0.4:1。
[0012]作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型所述的中心孔和內(nèi)孔內(nèi)設有螺紋，與帶螺紋的蓋子相匹配密封安裝，避免生產(chǎn)加工污染，適合高端產(chǎn)品鋰電池負極材料的石墨化加工。
[0013]有益效果:本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0014]1、鋰電池負極材料傳統(tǒng)電耗，由艾奇遜爐20000KWH/t降低到16000KWH/t，能耗降低了 20% ；
[0015]2、本實用新型梅花狀的坩禍容器，使電流能夠均勻通過坩禍本體發(fā)熱，該坩禍既是裝料容器又是發(fā)熱體，從而大大減少了高溫提純的電量消耗，縮短送電時間，達到被加工物料受熱均勻和提高熱利用效率的目的，能夠有效提高負極材料的首次充放電容量和壓實密度，降低比表面積和反彈系數(shù)，最終起到提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的雙重效益；
[0016]3、本實用新型的石墨化爐電流分布均勻，溫度充足均一，充分保證了石墨類負極材料的性能，人造石墨類負極材料首次充放電比容量多345ma.h/g，首次庫侖效率多95%，產(chǎn)品比表面積低于1.4 m2 /g，產(chǎn)品達工業(yè)級。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的坩禍示意圖；
[0019]圖3為實施例1的坩禍截面示意圖；
[0020]圖4為實施例2的坩禍截面示意圖；
[0021]I —絕緣層、2 — i甘禍、3 —爐頂覆蓋層、21 —中心孔、22 —內(nèi)孔、23—第一內(nèi)孔、24—第二內(nèi)孔。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合具體的實施例對本實用新型進行詳細說明，但同時說明本實用新型的保護范圍并不局限于本實施例的具體范圍，基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]需要說明的是，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0024]實施例1
[0025]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例的一種用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，包括填充保溫料的絕緣層1、坩禍2和填充保溫料的爐頂覆蓋層3，坩禍2呈圓柱體，且坩禍2和坩禍2收尾相連串裝固定在石墨化爐內(nèi)，坩禍2與坩禍2的連接處采用石墨墊片進行密封固定。
[0026]在石墨化爐爐底鋪設一定厚度的保溫料，保溫料根據(jù)尺寸大小進行分層鋪設，以達到增加絕緣系數(shù)，防止熱量損失的目的，坩禍串裝完畢后進行施壓，以減小接觸電阻阻值，保溫料覆蓋爐頂后，檢查爐頭導電電機，連接銅鋁排。
[0027]本實施例的坩禍2直徑為Φ 800mm，坩禍2上設有孔徑300mm的中心孔21，中心孔21外圓周上均勻設有若干孔徑相同的內(nèi)孔22，本實施例的內(nèi)孔22孔徑為120mm。
[0028]本實施例的中心孔21和內(nèi)孔22內(nèi)設有螺紋，與帶螺紋的蓋子相匹配密封安裝，避免生產(chǎn)加工污染。
[0029]本實施例的鋰離子電池石墨類負極材料國家標準GB/T 24533-2009。
[0030]實施例2:
[0031]如圖1、圖2和圖4所示，本實施例的一種用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，包括填充保溫料的絕緣層1、坩禍2和填充保溫料的爐頂覆蓋層2，坩禍2呈圓柱體，且坩禍2和坩禍2收尾相連串裝固定在石墨化爐內(nèi)，坩禍2與坩禍2的連接處采用石墨墊片進行密封固定。
[0032]在石墨化爐爐底鋪設一定厚度的保溫料，保溫料根據(jù)尺寸大小進行分層鋪設，以達到增加絕緣系數(shù)，防止熱量損失的目的，坩禍串裝完畢后進行施壓，以減小接觸電阻阻值，保溫料覆蓋爐頂后，檢查爐頭導電電機，連接銅鋁排。
[0033]本實施例的坩禍2直徑為Φ 900mm，坩禍2上設有孔徑360mm的中心孔，中心孔21外圓周上均勻設有若干內(nèi)孔22，內(nèi)孔22包括第一內(nèi)孔23和第二內(nèi)孔24，第一內(nèi)孔23和第二內(nèi)孔24間隔分布在中心孔21外圓周上。
[0034]本實施例的第一內(nèi)孔23孔徑大于第二內(nèi)孔24孔徑，第一內(nèi)孔23孔徑為108mm，第二內(nèi)孔24孔徑為95mm。
[0035]本實施例的中心孔21、第一內(nèi)孔23和第二內(nèi)孔24內(nèi)均設有螺紋，與帶螺紋的蓋子相匹配密封安裝，避免生產(chǎn)加工污染，適合高端產(chǎn)品鋰電池負極材料的石墨化加工。
[0036]本實施例的鋰離子電池石墨類負極材料國家標準GB/T 24533-2009。
[0037]本實用新型的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實用新型從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【主權(quán)項】
1.用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，其特征在于:包括填充保溫料的絕緣層、坩禍和填充保溫料的爐頂覆蓋層，所述坩禍呈圓柱體，且坩禍和坩禍收尾相連串裝固定在石墨化爐內(nèi)，坩禍與坩禍的連接處采用石墨墊片進行密封固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，其特征在于:所述坩禍直徑為?800-900mm，且所述坩禍上設有中心孔，中心孔外圓周上均勻設有若干內(nèi)孔，所述中心孔的孔徑與內(nèi)孔的孔徑之比為:1:0.3-0.4。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)孔孔徑相同。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)孔包括第一內(nèi)孔和第二內(nèi)孔，第一內(nèi)孔和第二內(nèi)孔間隔分布在中心孔外圓周上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一內(nèi)孔孔徑大于第二內(nèi)孔孔徑，第一內(nèi)孔孔徑與中心孔的孔徑之比為0.3-0.4:1。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中心孔和內(nèi)孔內(nèi)設有螺紋，與帶螺紋的蓋子相匹配密封安裝。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于鋰電池負極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，包括填充保溫料的絕緣層、坩堝和填充保溫料的爐頂覆蓋層，所述坩堝呈圓柱體，且坩堝和坩堝收尾相連串裝固定在石墨化爐內(nèi)，坩堝與坩堝的連接處采用石墨墊片進行密封固定。本實用新型在石墨化爐爐底鋪設一定厚度的保溫料，保溫料根據(jù)尺寸大小進行分層鋪設，以達到增加絕緣系數(shù)，防止熱量損失的目的。
【IPC分類】H01M4/587, C01B31/04
【公開號】CN204897413
【申請?zhí)枴緾N201520648809
【發(fā)明人】王宏章, 徐世海, 丁慧, 丁志華, 林飛
【申請人】江蘇舜天高新炭材有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月26日