[发明专利]一种硅氧复合物批量生产设备

说明书

本发明公开了一种硅氧复合物批量生产设备。该生产设备主要包括反应装置和收集系统，以及配套的装料、输送、密封、真空、加热等子系统，各系统间通过连接件和管道有序相连。通过本发明的设备，能够连续的、自动化的实现硅氧复合物的批量制备，机械化程度高，生产效率大幅提升。

技术领域

本发明涉及新能源材料和化工设备领域，更具体的，涉及一种用作锂离子电池负极的硅氧复合物批量生产设备。

背景技术

随着绿色、可持续发展改革的不断深化，我国的能源结构正发生着质的变化，锂离子二次电池在新能源领域和电子领域的大规模应用，正是这一变革的重要体现。但受限传统铁锂类正极材料比容量低、三元类正极材料稳定性差等客观因素影响，锂离子电池比容量提升乏力，且短期内很难改善。为突破这一限制，开发超高比容量的负极材料成为首选途径之一，研究表明，负极材料比容量很增加500 mA h/g，可使锂离子电池比容量提升15%以上，效果显著，而传统石墨类负极的理论比容量仅有372 mA h/g，且已达上限，因此开发高比容量锂离子电池负极材料势在必行。

硅基负极材料拥有高达4200 mA h/g的理论比容量，10倍于传统石墨负极，是近年来代石墨负极的研究热点。硅基负极材料，按成分可分为硅单质和硅氧复合物两类，硅氧复合物又包括氧化亚硅SiO、硅氧化物SiOx（0x2，x≠1）、二氧化硅SiO₂等，其中因相较于硅单质拥有更出色的稳定性，硅氧复合物是目前唯一一款实现小规模商业化应用的硅基负极材料。

硅氧复合物的主流制备工艺，是以硅和二氧化硅的高温固相产物氧化亚硅SiO为原材料，再通过二次高温处理，使氧化亚硅SiO发生歧化反应得到，一般在放大的工业真空炉中反应，属于间歇工艺，且工艺较复杂，生产效率低，产量和产品均一性很难得到保障，严重制约了该型材料的规模化应用。

中国实用新型专利CN204973821公开了一种半连续的硅氧化合物制造设备，由罐体、分置的反应部和收集部等构成，采用高温固相反应合成目标产物。虽然该设备较现有设备有所改进，但仍然需要在反应结束后打开设备，取出产物，效率仍然较低，无法实现连续化批量生产。

中国发明专利CN105752992公开了一种生产氧化亚硅的方法和装置，仍然采用高温固相反应，其进料方式采用气流或螺杆法，虽然实现了连续进料，但产物的收集仍然是间歇进行，且原材料必须是粉末状的，这导致多种反应物间不能充分接触，产物均匀性无法保障，原料输送程中也极易出现粉末扬尘，污染操作环境。。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅氧复合物批量生产设备，以解决现有生产设备无法实现连续生产的难题，同时保证产物的均匀性，提高生产效率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种硅氧复合物批量生产设备，所述设备包括至少一套反应装置，承载所述反应装置的输送系统，为所述反应装置供给原料的装料系统，保证所述反应装置气密性的密封系统，与所述反应装置通过管道连接的收集系统，与所述收集系统通过管道连接的真空系统，为所述反应装置提供热源的加热系统。

优选地，所述反应装置为圆形、正方形、长方形、椭圆形的耐高温容器。

优选地，所述输送系统包括传送带和转轮。

优选地，所述装料系统包括下料斗和压实板。

优选地，所述密封系统包括密封盖板和与所述密封盖板相连的真空器。

优选地，所述真空器通过管道与所述真空系统相连。

优选地，所述收集系统底部为料斗，呈锥形并设有开口，所述锥形料斗与放料阀相连。

优选地，所述放料阀的另一端与出料桶相连。