[发明专利]一种锂离子材料二次提取硅碳复合物用系统

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子材料二次提取硅碳复合物技术领域，具体为一种锂离子材料二次提取硅碳复合物用系统。

背景技术

石墨粉和石墨膜等石墨材料由于其独特的电学和热学性能，应用越来越广泛。石墨用在锂离子电池中具有工作电压高、比能量大、重量轻、体积小、循环寿命长、可快速充放电和无环境污染等优点，而近年来，由于移动设备及通讯设备对锂离子电池体积比能量及充电时间等性能要求的不断提高，电动自行车及电动汽车对锂离子电池的续航里程、循环寿命、高低温性能及安全性等提出了更高的要求，锂离子电池的这些性能要求直接关联在锂离子电池对正、负极材料的各项性能指标上，而负极材料对锂离子电池性能的发挥具有更大的影响，目前，工业化的锂离子电池负极材料主要为碳材料(石墨、硬碳、软碳等)和钛酸锂，这其中石墨材料技术最成熟，天然石墨具有容量高的优点，一度被广泛应用。

现有的在制造锂离子负极材料时，由于石墨与电解液的相容性较差，限制了纯石墨在锂离子电池中的应用。因此必须对石墨材料进行改性，对石墨进行二次碳包，得到硅碳复合材料，而在石墨表面包覆一层无定形硅碳材料，提高了振实密度，使电池充放电容量增大。包覆石墨反应过程一般是先将石墨分散于液体包覆材料或熔化的包覆材料中，然后将溶剂或包覆材料蒸发使无定形炭前驱体包覆在石墨材料表面，然后进行碳化。在加工的过程中由于碳化炉的设备构造，存在搅拌不均匀及碳化效果差等缺点，造成能量的巨大损失，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子材料二次提取硅碳复合物用系统，以解决现有的在制造锂离子负极材料时，由于石墨与电解液的相容性较差，限制了纯石墨在锂离子电池中的应用。因此必须对石墨材料进行改性，对石墨进行二次碳包，得到硅碳复合材料，而在石墨表面包覆一层无定形硅碳材料，提高了振实密度，使电池充放电容量增大。包覆石墨反应过程一般是先将石墨分散于液体包覆材料或熔化的包覆材料中，然后将溶剂或包覆材料蒸发使无定形炭前驱体包覆在石墨材料表面，然后进行碳化。在加工的过程中由于碳化炉的设备构造，存在搅拌不均匀及碳化效果差等缺点，造成能量的巨大损失，生产成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种锂离子材料二次提取硅碳复合物用系统，包括研磨箱、一号管道、二号管道、三号管道、碳包覆箱、粉碎箱和压块箱，所述研磨箱一侧通过一号管道固定连接有压块箱，所述压块箱一侧通过二号管道固定连接有粉碎箱，所述粉碎箱一侧通过三号管道固定连接有碳包覆箱，所述碳包覆箱内部转动连接有三号转动轴，所述三号转动轴外侧固定连接有搅拌齿，所述碳包覆箱上端固定连接有二号电机，所述二号电机与三号转动轴固定连接，所述碳包覆箱底部固定连接有二号加热管，所述二号加热管上方设置有挡板，所述挡板与碳包覆箱内壁固定连接，所述碳包覆箱一侧设置有观察窗，所述粉碎箱内部转动连有二号转动轴，所述二号转动轴外侧固定连接有粉碎刀，所述粉碎刀下方设置有二号过滤网，所述二号过滤网与粉碎箱内壁固定连接，所述二号过滤网下方设置有隔板，所述压块箱顶部固定连接有液压缸，所述液压缸下端固定连接有压块，所述压块箱底部固定连接有一号加热管，所述一号加热管上方设置有固定板，所述固定板与压块箱内壁固定连接，所述研磨箱内部转动连接有一号转动轴，所述一号转动轴外侧固定连接有动磨齿，所述研磨箱内壁固定连接有静磨齿，所述研磨箱一侧固定连接有一号电机，所述一号电机与一号转动轴固定连接。

优选的，所述研磨箱上端设置有进料口。

优选的，所述研磨箱与一号管道连接处设置有一号过滤网。

优选的，所述碳包覆箱上端设置有加料口，所述碳包覆箱一侧设置有出料口。

优选的，所述隔板为倾斜放置，且所述隔板倾斜的角度为30°～60°之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在碳包覆箱内部设置有搅拌齿，二号电机带动三号转动轴旋转从而带动搅拌齿转动，搅拌齿加快了石墨粉料与液体包覆材料的反应速度，使得碳硅复合材料的纯度更高，从而提高了二次碳包覆的效率和质量。

2、本发明通过设置有观察窗，利用观察窗可以方便对观察碳包覆箱内部的二次碳包覆的进程进行观察，增强对生产的可控度。

3、本发明通过在粉碎箱内部设置有二号过滤网和倾斜放置的隔板，二号过滤网可以有效的对粉碎后的硅炭材料进行过滤，提高硅炭粉碎的均匀度，并且便于对硅炭材料进行二次包覆。通过在研磨箱与一号管道之间设置有一号过滤网，一号过滤网可以有效的对粉碎后的单质硅进行过滤，提高了单质硅的加工质量。