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一种石墨化炉的制作方法

  • 国知局
  • 2024-11-25 15:57:21

本技术涉及石墨化炉装炉,特别是涉及一种石墨化炉。

背景技术:

1、随着全球新能源行业的快速发展,新能源汽车、储能设备及消费类电子产品均出现了前所未有的强劲需求,负极材料需求也随之显著增长。负极材料作为锂离子电池的关键材料,逐渐成为负极材料的市场主流,约占市场份额的70%。

2、目前的负极材料石墨化加工是通过石墨化炉进行石墨化,而石墨化炉以艾奇逊石墨化炉为主。在艾奇逊石墨化炉在加工时需要将负极粉逐一装配在石墨化坩埚内,随后通过铺设电阻料层和保温层进行负极材料石墨化加工。如专利202311238410.5,艾奇逊石墨化炉装填辅料和取放钳锅装置中第[0003]-[0005]段中所描述的装炉操作方式。

3、因此在石墨化炉的负极粉石墨化加工的过程中很大一部分的的成本都集中在用来盛放的石墨化坩埚中,如专利202311238410.5,艾奇逊石墨化炉装填辅料和取放钳锅装置中[0016]段所记载的:“二、生坩埚装炉;

4、上述步骤中,当平铺车完成艾奇逊石墨化炉下部的辅料平铺作业,由摆渡车将取放车运至轨道上,由取放车开始生坩埚装炉;通过行车将坩埚运至取放车的坩埚辊道上,取放车运动至工作位置;抓取机构在取放升降机构驱动下,运动至第一列坩埚上方,抓取坩埚后,坩埚在辊道驱动下后退至等待工位,托底机构移动至坩埚底部,将坩埚底部托住,防止坩埚掉落;取放升降机构下降,待坩埚底部离辅料层设定距离时,托底机构的托底板撤回;取放升降机构继续下降,至坩埚放置于铺料层后,抓取机构松开;取放升降机构上升回位,同时取放车向前运动至第二列坩埚放置位置,循环以上坩埚放置步骤,两次抓取后完成两列坩埚装炉。”

5、上述的技术描述都通彻的描述了在负极粉加工时需要一一将负极粉装配在石墨化坩埚内进行石墨化加工,但是上述的这种石墨化炉的装炉方式石墨化坩埚会占据大量的石墨化炉炉芯有效生产体积占比,降低负极粉的生产效率,同时负极粉在生产环节中石墨化坩埚也会占据很大一部分的生产成本。

6、同时,在现有的技术中,箱式炉是以艾奇逊炉为基础进行改造的近几年新开发的炉型,目前有少量的负极材料在加工时,采用了该箱式炉的方式,如:专利2021113868756,一种箱式炉立柱及箱式炉、箱式炉装炉工艺中[0049]段-[0058]段所记载的装炉方法,其在使用时,存在物料易氧化、加工品质不一的现象,因此也严重制约了箱式炉的普及。

7、自2023年起新能源负极材料市场供需关系逆转,负极材料行业由于产能增速过快,但下游需求不及预期造成负极材料产品价格不断下滑,致使行业利润收窄,对目前的负极粉加工企业造成了严重的影响。

8、因此,针对现有技术不足,提供一种石墨化炉以克服现有技术不足甚为必要。

技术实现思路

1、本实用新型的目的之一在于避免现有技术的不足之处而提供一种石墨化炉,该石墨化炉能够降低负极材料在石墨化炉加工时候的生产程序,降低负极粉加工的成本,增加石墨化炉的单炉负极粉产出比,提高负极粉的生产效率,具有使用方便操作简单的效果。

2、本实用新型的上述目的通过如下技术手段实现。

3、提供一种石墨化炉,设置有石墨化炉本体、石墨化坩埚围绕层以及保护隔离层;

4、具体的,上述保护隔离层装配于石墨化炉本体的炉底,石墨化坩埚围绕层装配于石墨化炉本体,且石墨化坩埚围绕层的底部端面与保护隔离层匹配。

5、具体的,上述石墨化炉本体的两侧炉墙内壁与石墨化坩埚围绕层的两侧外壁面之间设置有水平间隔为l保温的用于填充保温料的保温填充区域;

6、具体的,上述石墨化炉本体的两端炉头内壁与石墨化坩埚围绕层的两端外壁面之间设置有水平间隔为l导电的用于填充导电料的导电填充区域。

7、具体的,上述石墨化坩埚围绕层设置为由多个石墨化坩埚逐一依次排列而成,石墨化坩埚围绕层内部形成有用于放置负极材料的内芯盛放区域。

8、优选的,上述还设置有辅助导电层装置,辅助导电层装置的两端分别与石墨化坩埚围绕层的两端内壁面匹配。

9、优选的,上述还设置有厢板盖装层,厢板盖装层装配于石墨化坩埚围绕层的顶部。

10、优选的,上述还设置有柔性石墨质保护层,柔性石墨质保护层设置于石墨化坩埚围绕层的内壁面、石墨化坩埚围绕层的外壁面至少一种。

11、优选的,上述还设置有石墨质多孔过滤吸附层,石墨质多孔过滤吸附层设置于石墨化坩埚围绕层顶部与厢板盖装层之间。

12、具体的,上述辅助导电层装置设置有一组或多组。

13、优选的,上述辅助导电层装置设置为碳板、由多个坩埚并排装配形成的导电坩埚组或石墨纸箱排列层至少一种。

14、具体的,上述石墨化坩埚设置为圆角方坩埚、圆坩埚、多孔方坩埚或异型坩埚。

15、具体的,上述柔性石墨质保护层设置为石墨毡、石墨毯、石墨纸或者石墨板;

16、优选的,上述石墨质多孔过滤吸附层设置为石墨毡、石墨毯或多孔碳板;

17、具体的,上述隔离层设置为石墨箱板、石墨垫、石墨毯、石墨毡或者石墨纸中任意一种或多种;保护层设置为炭黑层;

18、500mm≤d间隔≤700mm;500mm≤l保温≤1000mm;300mm≤l导电≤600mm。

19、本实用新型的石墨化炉,设置有石墨化炉本体、石墨化坩埚围绕层以及保护隔离层;保护隔离层装配于石墨化炉本体的炉底,石墨化坩埚围绕层装配于石墨化炉本体,且石墨化坩埚围绕层的底部端面与保护隔离层匹配。该石墨化炉在使用时通过石墨化坩埚围绕层,能够降低使用石墨化坩埚的数量,降低企业生产成本,同时通过将负极粉加装在石墨化坩埚围绕层内部的内芯盛放区域能够增加单次石墨化炉加工负极粉的产出比,也能够通过石墨化炉本体、石墨化坩埚围绕层以及保护隔离层的三者匹配降低负极材料的生产程序。

技术特征:

1.一种石墨化炉,其特征在于:设置有石墨化炉本体、石墨化坩埚围绕层以及保护隔离层;

2.根据权利要求1所述的石墨化炉,其特征在于:所述石墨化炉本体的两侧炉墙内壁与所述石墨化坩埚围绕层的两侧外壁面之间设置有水平间隔为l保温的用于填充保温料的保温填充区域;

3.根据权利要求2所述的石墨化炉,其特征在于:所述石墨化坩埚围绕层设置为由多个石墨化坩埚逐一依次排列而成,所述石墨化坩埚围绕层内部形成有用于放置负极材料的内芯盛放区域。

4.根据权利要求3所述的石墨化炉,其特征在于:还设置有辅助导电层装置,所述辅助导电层装置的两端分别与所述石墨化坩埚围绕层的两端内壁面匹配。

5.根据权利要求4所述的石墨化炉,其特征在于:还设置有厢板盖装层,所述厢板盖装层装配于所述石墨化坩埚围绕层的顶部。

6.根据权利要求5所述的石墨化炉,其特征在于:还设置有柔性石墨质保护层,所述柔性石墨质保护层设置于所述石墨化坩埚围绕层的内壁面、所述石墨化坩埚围绕层的外壁面至少一种。

7.根据权利要求6所述的石墨化炉,其特征在于:还设置有石墨质多孔过滤吸附层,所述石墨质多孔过滤吸附层设置于所述石墨化坩埚围绕层顶部与所述厢板盖装层之间。

8.根据权利要求7所述的石墨化炉,其特征在于:所述辅助导电层装置设置有一组或多组。

9.根据权利要求8所述的石墨化炉,其特征在于:所述辅助导电层装置设置为碳板、由多个坩埚并排装配形成的导电坩埚组或石墨纸箱排列层至少一种;

10.根据权利要求9所述的石墨化炉,其特征在于:所述柔性石墨质保护层设置为石墨毡、石墨毯、石墨纸或者石墨板;

技术总结一种石墨化炉,设置有石墨化炉本体、石墨化坩埚围绕层以及保护隔离层;保护隔离层装配于石墨化炉本体的炉底,石墨化坩埚围绕层装配于石墨化炉本体,且石墨化坩埚围绕层的底部端面与保护隔离层匹配。该石墨化炉在使用时通过石墨化坩埚围绕层,能够降低使用石墨化坩埚的数量,降低企业生产成本,同时通过将负极粉加装在石墨化坩埚围绕层内部的内芯盛放区域能够增加单次石墨化炉加工负极粉的产出比,也能够通过石墨化炉本体、石墨化坩埚围绕层以及保护隔离层的三者匹配降低负极材料的生产程序。技术研发人员:汪应成,吴承洛,白亚文,汪航,张辉受保护的技术使用者:陕西三义高科石墨新材料有限公司技术研发日:20240530技术公布日:2024/11/21

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