[發(fā)明專利]鋰離子電池負(fù)極材料炭化處理方法及其炭化爐

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011081661.3
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112033157A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧銀常
• 申請（專利權(quán)）人: 鄧銀常
• 主分類號: F27B14/10
• 分類號: F27B14/10;F27B14/14;F27B14/20;F27D1/00;F27D1/02;F27D11/02;F27D11/10;F27D19/00;H01M4/583;H01M10/0525;C01B32/05
• 代理公司: 郴州大天知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 43212
• 代理人: 徐起堂

1.一種鋰離子電池負(fù)極材料炭化處理方法，其特征在于包括如下步驟：

a.在炭化爐內(nèi)鋪設(shè)隔熱保溫墊；

b.在隔熱保溫墊上鋪設(shè)第一導(dǎo)電石墨氈，將第一導(dǎo)電石墨氈的一端與炭化爐的爐頭內(nèi)壁相抵接并且另一端與炭化爐的爐尾內(nèi)壁相間隔斷開；

c.在第一導(dǎo)電石墨氈上以相同間隔均勻放置裝滿有第一負(fù)極材料的石墨坩堝，將石墨坩堝開口朝上，在石墨坩堝與石墨坩堝之間以及石墨坩堝與炭化爐側(cè)壁之間填充第二負(fù)極材料，形成石墨坩堝層；

d.在石墨坩堝層上鋪設(shè)第二導(dǎo)電石墨氈，蓋住石墨坩堝層的石墨坩堝開口，將第二導(dǎo)電石墨氈的一端與炭化爐的爐尾內(nèi)壁相抵接并且另一端與炭化爐的爐頭內(nèi)壁相間隔斷開；

e.在第二導(dǎo)電石墨氈上鋪蓋帶有排氣口的耐火纖維氈爐頂；

f.對炭化爐送電，使電流依次經(jīng)過爐頭、第一導(dǎo)電石墨氈、石墨坩堝層、第二導(dǎo)電石墨氈、爐尾，對炭化爐電熱升溫；

g.在炭化爐的測溫點用鉑銠熱電偶對炭化爐的溫度場進(jìn)行監(jiān)控；

h.當(dāng)溫度場達(dá)到工藝要求后，停止送電，揭掉爐頂，散熱降溫；

i.取出第二導(dǎo)電石墨氈、石墨坩堝、第一導(dǎo)電石墨氈和隔熱保溫墊，完成第一負(fù)極材料的炭化處理，收集第二負(fù)極材料作為下一次炭化處理的第一負(fù)極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極材料炭化處理方法，其特征在于：在所述d步驟之后重復(fù)所述a至d步驟以在炭化爐內(nèi)形成多層石墨坩堝層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極材料炭化處理方法，其特征在于：還包括從所述爐頂排氣口收集廢氣并進(jìn)行無害化處理的步驟。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極材料炭化處理方法，其特征在于：還包括設(shè)置兩層爐頂并且將兩層爐頂?shù)呐艢饪谙嗷ュe開的步驟。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極材料炭化處理方法，其特征在于：還包括在第一導(dǎo)電石墨氈的一端預(yù)留用于平行抵接爐頭內(nèi)壁的第一抵接部的步驟、在第二導(dǎo)電石墨氈的一端預(yù)留用于平行抵接爐尾內(nèi)壁的第二抵接部的步驟。

6.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的炭化爐，其特征在于：包括爐頭、爐尾、爐頂、爐底、爐側(cè)墻、隔熱保溫墊、第一導(dǎo)電石墨氈、石墨坩堝和第二導(dǎo)電石墨氈；

所述爐頭和爐尾均為石墨磚輔以導(dǎo)電粘結(jié)劑砌筑而成；所述爐頭和爐尾的外側(cè)壁分別設(shè)置有石墨電極；所述爐底和爐側(cè)墻均為絕緣耐火磚輔以耐火水泥砌筑而成；所述爐頭、爐尾、爐頂、爐底和爐側(cè)墻之間形成一個立方體爐腔；

所述隔熱保溫墊水平鋪設(shè)于所述爐腔底壁上；

所述第一導(dǎo)電石墨氈鋪設(shè)在所述爐腔內(nèi)的隔熱保溫墊上，所述第一導(dǎo)電石墨氈的一端與所述爐頭的內(nèi)壁相抵接并且另一端與所述爐尾的內(nèi)壁相間隔斷開；

所述石墨坩堝以相同間隔均勻放置所述爐腔內(nèi)的第一導(dǎo)電石墨氈上，所述石墨坩堝開口朝上；所述石墨坩堝與石墨坩堝之間以及石墨坩堝與爐側(cè)墻之間的間隙用于對負(fù)極材料初步炭化，所述石墨坩堝的內(nèi)腔用于對負(fù)極材料進(jìn)一步炭化；

所述第二導(dǎo)電石墨氈鋪設(shè)在所述爐腔內(nèi)的石墨坩堝上并且蓋住所述石墨坩堝開口，所述第二導(dǎo)電石墨氈的一端與所述爐尾的內(nèi)壁相抵接并且另一端與所述爐頭的內(nèi)壁相間隔斷開；

所述爐頂蓋于所述第二導(dǎo)電石墨氈上，所述爐頂為設(shè)置有排氣口的耐火纖維氈；所述炭化爐設(shè)置有多個測溫點，所述測溫點設(shè)置有鉑銠熱電偶，所述鉑銠熱電偶連接有溫度場監(jiān)控系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化爐，其特征在于：所述隔熱保溫墊、第一導(dǎo)電石墨氈、石墨坩堝和第二導(dǎo)電石墨氈從下到上依次設(shè)置形成一套炭化處理層，所述爐腔內(nèi)從下至上設(shè)置有多套炭化處理層。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化爐，其特征在于：所述爐頂?shù)呐艢饪谏戏竭€設(shè)置有氣體收集罩，所述氣體收集罩連接有引風(fēng)機(jī)，所述引風(fēng)機(jī)連接有廢氣凈化系統(tǒng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化爐，其特征在于：所述爐頂設(shè)置有兩層并且兩層爐頂?shù)呐艢饪谙嗷ュe開。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化爐，其特征在于：所述第一導(dǎo)電石墨氈的一端設(shè)置有用于與爐頭內(nèi)壁平行抵接的第一抵接部，所述第二導(dǎo)電石墨氈的一端設(shè)置有用于與爐尾內(nèi)壁平行抵接的第二抵接部，所述第一抵接部朝上，所述第二抵接部朝下。