[實用新型]一種鋰電池正極材料焙燒用剛玉莫來石/石墨匣缽

有效

• 申請號: 201821632979.4
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN209069009U
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 秦家成;王夫良
• 申請（專利權）人: 合肥國軒電池材料有限公司
• 主分類號: F27D5/00
• 分類號: F27D5/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 黃少波;金凱

本實用新型涉及一種鋰電池正極材料焙燒用剛玉莫來石/石墨匣缽，包括：內缽體，所述內缽體為石墨材質，內缽體包括方形凹槽，以及環繞方形凹槽四周設置的呈三角楔形的限位部；外缽體，所述外缽體為剛玉莫來石材質，外缽體包括包覆在內缽體底面及四周的盒體以及分設于盒體頂面四角的四個支撐部，所述盒體的頂面與內缽體的頂面齊平，所述支撐部的邊緣與盒體頂面的邊緣齊平；本實用新型所提供的剛玉莫來石/石墨匣缽組合設計，結合石墨與剛玉莫來石的各自優勢，組合后匣缽兼具高效、長壽命、低成本以及穩定產品品質的優點。

技術領域

本實用新型涉及鋰離子電池生產技術領域，特別是一種鋰電池正極材料焙燒用剛玉莫來石/石墨匣缽。

背景技術

當前鋰電池正極材料的生產工藝普遍采用高溫燒結法，量化生產使用最為廣泛的煅燒容器為匣缽。其中剛玉莫來石匣缽量化生產成本低、原材料來源廣、制作工藝簡單，此外剛玉莫來石匣缽兼具耐高溫、熱震穩定性強等優良屬性。但是剛玉莫來石匣缽體積密度較大，自身重量過高對窯爐輥棒承重能力提出了更高的要求。此外鋰電池正極材料所采用的原料在合成過程中會分解產生滲透能力和反應活性強的氧化鋰以及其他金屬化合物對剛玉莫來石匣缽進行侵蝕，造成匣缽內表層易發生剝落、粉化、掉粉等問題，嚴重影響產品品質，同時嚴重縮短匣缽的使用壽命，提高匣缽更換頻次，極大增加了企業生產成本。

石墨匣缽具有高致密度、耐高溫、抗氧化，使用壽命長等特點，是優質的高溫燒結過程裝載容器。在鋰電池正極材料燒結過程中由于石墨材質的惰性，與其不發生反應，因此使用石墨匣缽能保證材料品質穩定，但是石墨匣缽制備工藝復雜、成本較高，此外石墨匣缽在自動回送線上傳輸磨損較為嚴重，耐磨性相對較差。鋰電池材料量化生產過程中伴隨陣列、夾緊以及振動等機械動作，因此要求匣缽必須具備一定的硬度以及抗擊打擠壓能力，而石墨匣缽在循環使用40-60次后出現大批量缽體開裂等情況，增加匣缽更換頻率，提高了企業生產成本。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供了一種鋰電池正極材料焙燒用剛玉莫來石/石墨匣缽，以降低匣缽自身重量，提高匣缽在回送自動線的耐磨性，同時提高匣缽強度避免因氣缸動作造成匣缽破損，降低鋰電池正極材料的生產成本。

為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種鋰電池正極材料焙燒用剛玉莫來石/石墨匣缽，包括：

內缽體，所述內缽體為石墨材質，內缽體包括方形凹槽，以及環繞方形凹槽四周設置的呈三角楔形的限位部；

外缽體，所述外缽體為剛玉莫來石材質，外缽體包括包覆在內缽體底面及四周的盒體以及分設于盒體頂面四角的四個支撐部，所述盒體的頂面與內缽體的頂面齊平，所述支撐部的邊緣與盒體頂面的邊緣齊平。

進一步，所述限位部的任意縱截面為頂角在3°-5°的直角三角形。

進一步，所述支撐部的中部鏤空。

進一步，所述支撐部的高度為3cm。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型的匣缽具有雙層結構，內層為石墨惰性保護層，外層為剛玉莫來石保護層；石墨惰性保護層設計為周圈具有三角楔形限位部的方形凹槽，用于承接待焙燒物料；石墨惰性保護層周圈的限位部可以與剛玉莫來石層完美契合，基本避免了整體匣缽在翻轉卸料時導致內部的石墨層脫落；同時剛玉莫來石包覆石墨凹槽的底面及四周，形成堅硬保護層，機械化氣缸等可對其進行夾持、搬運、翻轉傾倒等動作而不會影響內部石墨缽體，方便實現產線生產自動化；剛玉莫來石缽體的頂面與石墨缽體齊平，同時四角設計支撐部，支撐部用于實現多層匣缽堆垛焙燒，同時確保了鋰電池正極材料焙燒過程中能夠充分受熱換氣；既能提供足夠空間進行氣體交換，同時單位能耗產量得以提升，也提高窯爐燒結產能，降低材料燒結制備成本。

本實用新型所提供的剛玉莫來石/石墨匣缽組合設計，結合石墨與剛玉莫來石的各自優勢，組合后匣缽兼具高效、長壽命、低成本以及穩定產品品質的優點。