[发明专利]石墨化炉

说明书

本发明实施例公开的一种石墨化炉例如包括：炉体，设置有炉体内腔，所述炉体内腔的下部设置有负极材料出口，所述冷却装置设置在所述负极材料出口处；负极材料输入段，连接在所述炉体的上部，所述负极材料输入段具有输入段内腔，所述输入段内腔连通所述炉体内腔，所述负极材料输入段的上部设置有负极材料入口，所述负极材料入口连通所述输入段内腔；以及保温材料容纳筒体，套设在所述炉体外且贴附在所述炉体的外壁上，所述保温材料容纳筒体设置有筒体内腔，所述筒体内腔的上部设置有保温材料入口。本发明实施例可实现电池负极材料的连续石墨化，短了生产周期，提升负极材料的石墨化效率。

技术领域

本发明涉及新能源材料制备的重大装备，属于石墨化技术领域，尤其涉及一种石墨化炉。

背景技术

随着锂离子电池在电动汽车和储能领域的广泛应用，锂电行业持续高速发展，对负极材料的石墨化提出更高的要求。如何为负极材料的制造提供更大的产能、更低的成本、更均一的性能，如何更好地适应全球对环境高规格要求，是石墨化行业不断适应行业发展，持续改进的方向。目前，市场上锂离子电池石墨负极材料的石墨化主要设备有爱奇逊石墨化炉、串接石墨化炉等。目前的设备的石墨化过程大多包括：进料、石墨化处理、冷却、出料，但是各阶段大多是在同一个设备里单独进行，也即一炉负极材料进料完成后再进行石墨化处理，石墨化处理完成后再进行冷却，冷却完成后再进行出料，石墨化过程不连续，生产周期很长，生产效率低。此外，目前的石墨化炉的冷却大多为自然冷却，大量的热量排放到空气中，能源利用率低；且无法密封运行，无法有效做到烟气、粉尘的集中处理和有组织排放，导致墨化环境较差；坩埚进出料、坩埚装出炉均靠人工，自动化程度低。再者，目前的石墨化炉的装炉方式和送电方式，以及水冷却保护电极，必然会导致加热的温度场不均一，进而导致各个位置物料的最终性能存在很大差异。

发明内容

为克服现有技术的至少部分缺陷或不足，本发明实施例提供了一种石墨化炉，解决了现有技术中的石墨化过程不连续，生产周期很长，生产效率低的问题，缩短了生产周期，提升了生产效率。

具体地，本发明实施例提供的一种石墨化炉，例如包括：炉体，设置有炉体内腔，所述炉体内腔的下部设置有负极材料出口，所述冷却装置设置在所述负极材料出口处；负极材料输入段，连接在所述炉体的上部，所述负极材料输入段具有输入段内腔，所述输入段内腔连通所述炉体内腔，所述负极材料输入段的上部设置有负极材料入口，所述负极材料入口连通所述输入段内腔；以及保温材料容纳筒体，套设在所述炉体外且贴附在所述炉体的外壁上，所述保温材料容纳筒体设置有筒体内腔，所述筒体内腔的上部设置有保温材料入口。

在本发明的一个实施例中，所述炉体包括：石墨化炉加热体，设置有加热体内腔；第一石墨化炉过渡段，通过第一绝缘件连接在所述石墨化炉加热体的上部，所述第一石墨化炉过渡段设置有第一过渡段内腔，所述负极材料输入段设置在所述第一石墨化炉过渡段上部、且所述输入段内腔连通所述第一过渡段内腔；第二石墨化炉过渡段，通过第二绝缘件连接在所述石墨化炉加热体的下部，所述第二石墨化炉过渡段设置有第二过渡段内腔，所述第二过渡段内腔、所述第一过渡段内腔和所述加热体内腔形成所述炉体内腔，所述负极材料出口设置在所述第二过渡段内腔的下部。

在本发明的一个实施例中，所述石墨化炉加热体的电阻沿所述石墨化炉加热体的径向方向向外逐渐增大。

在本发明的一个实施例中，所述石墨化炉加热体还包括第一加热体和第二加热体，第二加热体套设在第一加热体外且贴附在第一加热体的外壁上，所述第一加热体的电阻小于所述第二加热体的电阻。

在本发明的一个实施例中，所述石墨化炉还包括废气导出装置，所述废气导出装置包括：废气汇聚筒，套设在所述炉体的外部；多个废气导管组件，分别贯穿所述石墨化炉的侧壁，以将所述石墨化炉内的废气导出至所述废气汇聚筒内。

在本发明的一个实施例中，所述废气汇聚筒内设置有废气容纳腔；每个废气导管组件包括弯导管和直导管，所述弯导管贯穿所述炉体的侧壁、并延伸到所述保温材料容纳筒体内，所述直导管贯穿所述保温材料容纳筒体和所述废气容纳腔。