[實(shí)用新型]用于鋰電池負(fù)極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520648809.5
• 申請(qǐng)日: 2015-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204897413U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宏章;徐世海;丁慧;丁志華;林飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇舜天高新炭材有限公司
• 主分類號(hào): C01B31/04
• 分類號(hào): C01B31/04;H01M4/587
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32267
• 代理人: 馬廣旭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)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(fù)極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

新能源電動(dòng)汽車作為國(guó)家重點(diǎn)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(fù)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(jī)，現(xiàn)行主要有天然石墨(NaturalGraphite)NG、人造石墨(ArtificalGraphite)AG和復(fù)合石墨(CompositeGraphite)三大類；而所有石墨類負(fù)極材料都需要經(jīng)過(guò)高溫石墨化提純處理，達(dá)到低灰、高純、高石墨化度的層狀結(jié)構(gòu)。

傳統(tǒng)的高溫石墨化處理為將粉料裝在圓柱形的坩堝中，按照工藝要求將圓柱坩堝、電阻料裝到石墨化爐內(nèi)，經(jīng)過(guò)送電升溫使溫度達(dá)2800℃，從而達(dá)到熱處理效果。但該工藝發(fā)熱體主要為坩堝空隙間的電阻料而非坩堝本體，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(shí)密度小、循環(huán)性能差等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于鋰電池負(fù)極材料石墨化提純?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)，有效提高負(fù)極材料高溫提純的均一性。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于鋰電池負(fù)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(jìn)行密封固定。

本實(shí)用新型在石墨化爐爐底鋪設(shè)一定厚度的保溫料，保溫料根據(jù)尺寸大小進(jìn)行分層鋪設(shè)，以達(dá)到增加絕緣系數(shù)，防止熱量損失的目的。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型所述的坩堝直徑為Φ800-900mm，且所述坩堝上設(shè)有中心孔，中心孔外圓周上均勻設(shè)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。

本實(shí)用新型梅花狀的坩堝容器，使電流能夠均勻通過(guò)坩堝本體發(fā)熱，該坩堝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(shí)間，達(dá)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(fù)極材料的首次充放電容量和壓實(shí)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。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型所述的內(nèi)孔孔徑相同。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)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。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)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。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型所述的中心孔和內(nèi)孔內(nèi)設(shè)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(fù)極材料的石墨化加工。

有益效果：本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、鋰電池負(fù)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%；

2、本實(shí)用新型梅花狀的坩堝容器，使電流能夠均勻通過(guò)坩堝本體發(fā)熱，該坩堝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(shí)間，達(dá)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(fù)極材料的首次充放電容量和壓實(shí)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；

3、本實(shí)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(fù)極材料的性能，人造石墨類負(fù)極材料首次充放電比容量≥345ma·h/g，首次庫(kù)侖效率≥95%，產(chǎn)品比表面積低于1.4㎡/g，產(chǎn)品達(dá)工業(yè)級(jí)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的坩堝示意圖；

圖3為實(shí)施例1的坩堝截面示意圖；

圖4為實(shí)施例2的坩堝截面示意圖；

1--絕緣層、2--坩堝、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(shí)施方式

以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但同時(shí)說(shuō)明本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于本實(shí)施例的具體范圍，基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。