[实用新型]锂离子电池负极材料炭化处理的炭化炉

说明书

本实用新型的锂离子电池负极材料炭化处理的炭化炉，包括炉头、炉尾、炉顶、炉底、炉侧墙、隔热保温垫、第一导电石墨毡、石墨坩埚和第二导电石墨毡；隔热保温垫水平铺设于炉腔底壁上；第一导电石墨毡的一端与炉头的内壁相抵接并且另一端与炉尾的内壁相间隔断开；石墨坩埚以相同间隔均匀放置炉腔内的第一导电石墨毡上；石墨坩埚与石墨坩埚之间以及石墨坩埚与炉侧墙之间的间隙用于对负极材料初步炭化，石墨坩埚的内腔用于对负极材料进一步炭化；第二导电石墨毡铺设在炉腔内的石墨坩埚上并且盖住石墨坩埚开口，第二导电石墨毡的一端与炉尾的内壁相抵接并且另一端与炉头的内壁相间隔断开；炉顶盖于第二导电石墨毡上，炉顶为设置有排气口的耐火纤维毡。

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池负极材料炭化处理的炭化炉。

背景技术

在锂离子电池用的炭负极材料的工业生产中，经常要对粉状炭质中间体进行900℃-1400℃的热处理，业内通常称之为炭化处理，与之对应的设备称为炭化炉。部分种类炭质中间体经过炭化处理后，可以直接作为负极材料进行使用或销售，还有一部分种类炭质中间体需要进行更高温度的石墨化处理才能使用。而石墨化处理属于高能耗、高成本生产过程。在石墨化前对它们进行预先炭化处理会显著提高材料装填密度，提高石墨化炉单炉产量，降低石墨化处理的生产成本。

传统的碳化处理装置在负极材料中插入发热板，对发热板两端通电，使发热板发热，进而对发热板两面的负极材料进行加热炭化。然而，由于负极材料厚度较厚，不同厚度位置的负极材料被炭化的程度不一，而且同时对大范围的负极材料进行同时炭化，能耗高，周期长。而且发热板由于其刚性与负极材料接触不够紧密，导致炭化效率不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能耗更低、周期更短和效率更高的锂离子电池负极材料炭化处理的炭化炉。

为了解决上述技术问题，本实用新型的炭化炉，包括炉头、炉尾、炉顶、炉底、炉侧墙、隔热保温垫、第一导电石墨毡、石墨坩埚和第二导电石墨毡；所述炉头和炉尾均为石墨砖辅以导电粘结剂砌筑而成；所述炉头和炉尾的外侧壁分别设置有石墨电极；所述炉底和炉侧墙均为绝缘耐火砖辅以耐火水泥砌筑而成；所述炉头、炉尾、炉顶、炉底和炉侧墙之间形成一个立方体炉腔；所述隔热保温垫水平铺设于所述炉腔底壁上；所述第一导电石墨毡铺设在所述炉腔内的隔热保温垫上，所述第一导电石墨毡的一端与所述炉头的内壁相抵接并且另一端与所述炉尾的内壁相间隔断开；所述石墨坩埚以相同间隔均匀放置所述炉腔内的第一导电石墨毡上，所述石墨坩埚开口朝上；所述石墨坩埚与石墨坩埚之间以及石墨坩埚与炉侧墙之间的间隙用于对负极材料初步炭化，所述石墨坩埚的内腔用于对负极材料进一步炭化；所述第二导电石墨毡铺设在所述炉腔内的石墨坩埚上并且盖住所述石墨坩埚开口，所述第二导电石墨毡的一端与所述炉尾的内壁相抵接并且另一端与所述炉头的内壁相间隔断开；所述炉顶盖于所述第二导电石墨毡上，所述炉顶为设置有排气口的耐火纤维毡；所述炭化炉设置有多个测温点，所述测温点设置有铂铑热电偶，所述铂铑热电偶连接有温度场监控系统。

所述隔热保温垫、第一导电石墨毡、石墨坩埚和第二导电石墨毡从下到上依次设置形成一套炭化处理层，所述炉腔内从下至上设置有多套炭化处理层。

所述炉顶的排气口上方还设置有气体收集罩，所述气体收集罩连接有引风机，所述引风机连接有废气净化系统。

所述炉顶设置有两层并且两层炉顶的排气口相互错开。

所述第一导电石墨毡的一端设置有用于与炉头内壁平行抵接的第一抵接部，所述第二导电石墨毡的一端设置有用于与炉尾内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。