[实用新型]用于锂电池负极材料石墨化提纯容器结构

说明书

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，具体涉及一种用于锂电池负极材料石墨化提纯容器结构。

背景技术

新能源电动汽车作为国家重点扶持领域，从2015至2025年必将出现喷井式发展，锂离子电池石墨类负极材料作为锂电池的主要组成部分之一，具有首次放电容量高、循环次数少，反弹率低等优异性能也在此背景下展现出勃勃生机，现行主要有天然石墨(NaturalGraphite)NG、人造石墨(ArtificalGraphite)AG和复合石墨(CompositeGraphite)三大类；而所有石墨类负极材料都需要经过高温石墨化提纯处理，达到低灰、高纯、高石墨化度的层状结构。

传统的高温石墨化处理为将粉料装在圆柱形的坩埚中，按照工艺要求将圆柱坩埚、电阻料装到石墨化炉内，经过送电升温使温度达2800℃，从而达到热处理效果。但该工艺发热体主要为坩埚空隙间的电阻料而非坩埚本体，温度均一性差，从而造成产品性能差异性很大，主要表现在比表面积大、压实密度小、循环性能差等缺点。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种用于锂电池负极材料石墨化提纯容器结构，有效提高负极材料高温提纯的均一性。

技术方案：本实用新型公开了一种用于锂电池负极材料石墨化提纯容器结构，包括填充保温料的绝缘层、坩埚和填充保温料的炉顶覆盖层，所述坩埚呈圆柱体，且坩埚和坩埚收尾相连串装固定在石墨化炉内，坩埚与坩埚的连接处采用石墨垫片进行密封固定。

本实用新型在石墨化炉炉底铺设一定厚度的保温料，保温料根据尺寸大小进行分层铺设，以达到增加绝缘系数，防止热量损失的目的。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型所述的坩埚直径为Φ800-900mm，且所述坩埚上设有中心孔，中心孔外圆周上均匀设有若干内孔，所述中心孔的孔径与内孔的孔径之比为：1：0.3-0.4。

本实用新型梅花状的坩埚容器，使电流能够均匀通过坩埚本体发热，该坩埚既是装料容器又是发热体，从而大大减少了高温提纯的电量消耗，缩短送电时间，达到被加工物料受热均匀和提高热利用效率的目的，能够有效提高负极材料的首次充放电容量和压实密度，降低比表面积和反弹系数，最终起到提高产品质量和降低成本的双重效益。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型所述的内孔孔径相同。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型所述的内孔包括第一内孔和第二内孔，第一内孔和第二内孔间隔分布在中心孔外圆周上。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型所述的第一内孔孔径大于第二内孔孔径，第一内孔孔径与中心孔的孔径之比为0.3-0.4：1。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型所述的中心孔和内孔内设有螺纹，与带螺纹的盖子相匹配密封安装，避免生产加工污染，适合高端产品锂电池负极材料的石墨化加工。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、锂电池负极材料传统电耗，由艾奇逊炉20000KWH/t降低到16000KWH/t，能耗降低了20%；

2、本实用新型梅花状的坩埚容器，使电流能够均匀通过坩埚本体发热，该坩埚既是装料容器又是发热体，从而大大减少了高温提纯的电量消耗，缩短送电时间，达到被加工物料受热均匀和提高热利用效率的目的，能够有效提高负极材料的首次充放电容量和压实密度，降低比表面积和反弹系数，最终起到提高产品质量和降低成本的双重效益；

3、本实用新型的石墨化炉电流分布均匀，温度充足均一，充分保证了石墨类负极材料的性能，人造石墨类负极材料首次充放电比容量≥345ma·h/g，首次库仑效率≥95%，产品比表面积低于1.4㎡/g，产品达工业级。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的坩埚示意图；

图3为实施例1的坩埚截面示意图；

图4为实施例2的坩埚截面示意图；

1--绝缘层、2--坩埚、3--炉顶覆盖层、21—中心孔、22—内孔、23—第一内孔、24—第二内孔。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本实用新型进行详细说明，但同时说明本实用新型的保护范围并不局限于本实施例的具体范围，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。