[發(fā)明專利]一種臥式鋰電池負(fù)極材料包覆造粒高溫反應(yīng)釜

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810736620.X
• 申請(qǐng)日: 2018-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108745199A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮一鵬;張巍;虞燕偉;王佳;馮新初
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇洪流化工機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): B01J2/10
• 分類號(hào): B01J2/10;B23K9/235;B23K9/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;邢賢冬

本發(fā)明公開(kāi)了一種臥式鋰電池負(fù)極材料包覆造粒高溫反應(yīng)釜，包括釜體，釜體兩端的左端封頭和右端封頭、主軸；在左、右端封頭內(nèi)部沿封頭內(nèi)壁分別設(shè)置左封頭刮邊、右封頭刮邊；在釜體內(nèi)沿主軸設(shè)有雙向斷開(kāi)式攪拌系統(tǒng)，雙向斷開(kāi)式攪拌系統(tǒng)包括分別位于主軸中點(diǎn)左、右兩側(cè)的第一雙螺帶、第二雙螺帶，第一雙螺帶、第二雙螺帶均包括螺旋方向相反的內(nèi)、外螺帶，第一雙螺帶的內(nèi)螺帶向左螺旋，第二雙螺帶的內(nèi)螺帶向右螺旋。本發(fā)明臥式反應(yīng)釜通過(guò)雙向斷開(kāi)式攪拌系統(tǒng)增加了螺帶與物料的接觸面積，杜絕了攪拌死角，確保物料混合更加均勻，熱交換效果更好，對(duì)于部分天然石墨等石墨類物料包覆粒徑增量高達(dá)到100?125％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種臥式包覆造粒高溫反應(yīng)釜，具體涉及一種生產(chǎn)鋰電池石墨類負(fù)極材料用臥式包覆造粒高溫反應(yīng)釜，使石墨材料或碳材料的結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期的狀態(tài)，符合制造鋰電池的技術(shù)要求。

背景技術(shù)

鋰電池是全球公認(rèn)的綠色能源。受下游新能源汽車及儲(chǔ)能電池需求增長(zhǎng)的帶動(dòng)，全球及中國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)近幾年取得了快速增長(zhǎng)。2016年全球及中國(guó)鋰電池產(chǎn)值分別為1850億元和1182億元預(yù)計(jì)2020年產(chǎn)值分別將達(dá)到3436億元和2165億元。近兩年，全球3C鋰電池市場(chǎng)日趨成熟，動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)已經(jīng)成為全球鋰電池市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的最大引擎，而就區(qū)域市場(chǎng)來(lái)看，中國(guó)已成為全球鋰電池發(fā)展最活躍的地區(qū)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，自2010年以來(lái)，全球鋰電池總產(chǎn)量年均增長(zhǎng)速度在25％以上，2016年全球鋰電池總出貨量達(dá)到115.4GWH，較上年同比增長(zhǎng)21.1％。預(yù)計(jì)2020年，全球鋰電池出貨量將達(dá)到265.7GWH，是2016年的2.5倍。同時(shí)剛剛結(jié)束的兩會(huì)政府工作報(bào)告中還對(duì)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題進(jìn)行闡述。政府工作報(bào)告指出，2018年要實(shí)現(xiàn)“單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降3％以上，主要污染物排放量繼續(xù)下降的發(fā)展目標(biāo)”，要繼續(xù)推進(jìn)污染防治，并要取得更大成效。政府工作報(bào)告指出，“堅(jiān)持用市場(chǎng)化法治化手段，嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保、質(zhì)量、安全等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，化解過(guò)剩產(chǎn)能、淘汰落后產(chǎn)能。”“中國(guó)制造2025”作為中國(guó)政府實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)，有著極其重要的意義。新能源汽車、新材料等產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)成為“中國(guó)制造2025”當(dāng)前階段的具象化表現(xiàn)。國(guó)家要加快制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)，深入推進(jìn)“中國(guó)制造2025”，對(duì)鋰電池企業(yè)將提出更高的要求，同時(shí)對(duì)于整個(gè)鋰電產(chǎn)業(yè)也將是有力的提振。政府對(duì)于新能源汽車抱有很大的期望，正在嘗試將新能源汽車產(chǎn)業(yè)打造成為我國(guó)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。負(fù)極材料是新能源汽車動(dòng)力電池的四大材料(正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜)配套最為成熟的材料，也是影響鋰電池能量密度的主要因素之一，在鋰電池中的成本占比在10％～15％。理想的鋰離子電池應(yīng)該具備低電位、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電位變化幅度小、鋰離子脫嵌可逆性好、導(dǎo)電性能好、界面穩(wěn)定性好及界面交流阻抗低等性能，以滿足鋰離子電池具有更高的能量密度及充放電功能。

從2011年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池同比增長(zhǎng)超過(guò)50％，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)負(fù)極材料產(chǎn)量逐年放量，尤其是帶動(dòng)人造石墨的負(fù)極材料的快速增長(zhǎng)。2016年國(guó)內(nèi)負(fù)極材料的產(chǎn)量為12.25萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)68％，負(fù)極材料產(chǎn)值為66.39億，同比增長(zhǎng)64％。2017全年產(chǎn)量達(dá)到了18.5萬(wàn)噸。在制造鋰電池人造石墨的負(fù)極材料過(guò)程中最核心的環(huán)節(jié)就是包覆碳化的過(guò)程。首先，負(fù)極材料生產(chǎn)需要的反應(yīng)溫度越來(lái)越高，這也成為了行業(yè)的趨勢(shì)；其次，鋰電池負(fù)極材料行業(yè)生產(chǎn)用物料有粉料及瀝青焦等，這些物料的攪拌混合難度十分大，流動(dòng)阻力也很強(qiáng)。負(fù)極材料生產(chǎn)過(guò)程中物料的混合攪拌效果成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的最重要因素之一。第三，目前負(fù)極材料生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)物料的粘度、互相的粘結(jié)度都是比較大，錐形釜體的底部易出現(xiàn)死角，且物料容易堵住出料口，物料溫度達(dá)到600℃以上，人工疏通出料也不現(xiàn)實(shí)，這個(gè)狀況已經(jīng)極大地影響了生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。