用于鋰電池負(fù)極材料制作的裝置和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋰電池負(fù)極材料制作的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，特別涉及用于鋰電池負(fù)極材料制作的裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]負(fù)極材料鋰離子電池實(shí)現(xiàn)小型化、高容量化的關(guān)鍵。目前，商品化鋰離子電池的負(fù)極材料多為炭材料，其中，人造石墨的使用雖然是主流之一，但人造石墨與電解液的相容性差、炭負(fù)極上發(fā)生有機(jī)溶劑的不可逆分解都會對電極行為產(chǎn)生負(fù)面影響，使石墨層發(fā)生膨脹和收縮，導(dǎo)致其剝落，從而降低循環(huán)效率。為了改善人造石墨這些缺陷，現(xiàn)有技術(shù)以人造石墨作為原料，對其進(jìn)行表面改性處理，例如采用熱縮聚法對人造石墨進(jìn)行包覆改性，以得到的電化學(xué)性能佳，充放電效率高的負(fù)極材料。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)在制作上述負(fù)極材料時(shí)，一般是將石墨和包覆材料在混合裝置中混合加熱完成包覆，然后再在聚合裝置中加熱實(shí)現(xiàn)聚合反應(yīng)，最后進(jìn)入低溫窯爐里去長時(shí)間碳化，制作設(shè)備復(fù)雜，工藝成本高。
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，目前尚未提出有效的解決方法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種用于鋰電池負(fù)極材料制作的裝置和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鋰電池負(fù)極材料制作設(shè)備復(fù)雜，工藝成本高的問題。
[0006]依據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種用于鋰電池負(fù)極材料制作的裝置。
[0007]具體地，該裝置包括:桶體;位于桶體頂端的桶體上蓋；貫通桶體上蓋并延伸至桶體內(nèi)部的主軸;位于桶體內(nèi)部且與主軸相連接的攪拌葉片;設(shè)置于裝置上的進(jìn)料口、出料口和排氣口，其中，裝置上還設(shè)置有保護(hù)氣體入口，經(jīng)由保護(hù)氣體入口，進(jìn)入桶體的氣體用于排空桶體內(nèi)的氧氣；桶體外包覆電加熱層，其中，電加熱層的溫度可調(diào)；以及桶體上蓋處設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)，以降低主軸上部的溫度。
[0008]進(jìn)一步地，冷卻機(jī)構(gòu)包括:冷凍水冷卻腔、空氣冷卻腔和/或保溫棉保溫隔熱腔。
[0009]進(jìn)一步地，桶體上蓋采用封頭法蘭形式，冷凍水冷卻腔、空氣冷卻腔和/或保溫棉保溫隔熱腔設(shè)置于封頭的位置。
[0010]進(jìn)一步地，進(jìn)料口和排氣口設(shè)置于封頭上。
[0011]進(jìn)一步地，保護(hù)氣體入口包括:設(shè)置于主軸處的第一入口，經(jīng)由第一入口的氣體通過主軸的軸套與軸間的制作鋰電池負(fù)極材料的原料之間形成的通道進(jìn)入桶體，以形成氣封;和/或設(shè)置于桶體底部的第二入口，經(jīng)由第二入口的氣體直通入桶體。
[0012]進(jìn)一步地，電加熱層外設(shè)置有保溫層。
[0013]進(jìn)一步地，保溫層外設(shè)置有不銹鋼板。
[0014]進(jìn)一步地，進(jìn)料口和出料口處均安裝有耐高溫閥門。
[0015]依據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種用于鋰電池負(fù)極材料制作的系統(tǒng)。
[0016]具體地，該系統(tǒng)包括:主機(jī)，其中，該主機(jī)為本實(shí)用新型提供的任意一種用于鋰電池負(fù)極材料制作的裝置;儲料斗，與主機(jī)的進(jìn)料口相連通;尾氣收集裝置，與主機(jī)的排氣口相連通;冷卻桶，與主機(jī)的出料口相連通；以及驅(qū)動裝置，與主機(jī)的主軸相連接，用于帶動主軸轉(zhuǎn)動。
[0017]通過本實(shí)用新型，提出了一種用于鋰電池負(fù)極材料制作的裝置，該裝置包括桶體；位于桶體頂端的桶體上蓋；貫通桶體上蓋并延伸至桶體內(nèi)部的主軸;位于桶體內(nèi)部且與主軸相連接的攪拌葉片;設(shè)置于裝置上的進(jìn)料口、出料口和排氣口，其中，裝置上還設(shè)置有保護(hù)氣體入口，經(jīng)由保護(hù)氣體入口進(jìn)入桶體的氣體用于排空桶體內(nèi)的氧氣；桶體外包覆電加熱層，其中，電加熱層等溫度可調(diào)；以及桶體上蓋處設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)，以降低主軸上部的溫度。采用該裝置制作鋰電池負(fù)極材料時(shí)，將原材料經(jīng)由進(jìn)料口進(jìn)入桶體后，在桶體內(nèi)可完成全部反應(yīng)工藝，經(jīng)出料口排出的產(chǎn)物冷卻后即得到負(fù)極材料，制作設(shè)備簡單，無需多個(gè)反應(yīng)設(shè)備，工藝成本低。
[0018]上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
【附圖說明】
[0019]通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0020]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例用于鋰電池負(fù)極材料制作的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例用于鋰電池負(fù)極材料制作的系統(tǒng)的組成示意圖；
[0022]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例用于鋰電池負(fù)極材料制作的方法的步驟示意圖，
[0023]圖中，I一桶體;2—桶體上蓋;3—主軸;4一攬摔葉片；5—進(jìn)料口； 6—出料口 ； 7—排氣口；8-1—第一入口 ；8-2—第二入口 ；9一電加熱層；10-1—冷凍水冷卻腔；10-2—空氣冷卻腔(10-2); 10-3—保溫棉保溫隔熱腔；11一保溫層；
[0024]01—主機(jī);02—儲料斗;03—尾氣收集裝置;04—冷卻桶;05—驅(qū)動裝置；
[0025]A—冷凍水進(jìn)水口 ；Al —冷凍水出水口 ；B—冷空氣進(jìn)氣口 ；BI—冷空氣出氣口。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。需要指出的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0027]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例用于鋰電池負(fù)極材料制作的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該裝置包括桶體1，優(yōu)選為錐形桶體，采用耐高溫材料制作，物料在桶體I內(nèi)即可完成鋰電池負(fù)極材料的全部工藝過程;桶體I外包覆電加熱層9，以對桶體內(nèi)的物料進(jìn)行加熱，優(yōu)選地，桶體I內(nèi)的溫度可通過電加熱層加熱至200-600攝氏度，其中，電加熱層I的加熱溫度可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)桶體I內(nèi)溫度的可控可調(diào)；電加熱層9外設(shè)置有保溫層11，可將裝置外表溫度降至常溫;保溫層11外再包覆一層不銹鋼板，保持外表的整潔美觀。
[0028]桶體I的頂端設(shè)置有桶體上蓋2，為封頭法蘭形式，采用耐高溫板材制作，封頭外包覆保溫層，并在保溫層外作不銹鋼板包覆，封頭上設(shè)置有進(jìn)料口 5和排氣口 7，進(jìn)料口 5和排氣口 7也可根據(jù)需要設(shè)置于桶體I或裝置的其他位置，通過進(jìn)料口 5將用于制作鋰電池負(fù)極材料的原料加入至桶體I內(nèi)，通過排氣口7將反應(yīng)過程中桶體I產(chǎn)生的尾氣排出。
[0029]桶體I內(nèi)部設(shè)置有貫通桶體上蓋2的主軸3，以及與主軸3相連接的攪拌葉片4，通過外部傳動機(jī)構(gòu)帶動主軸3轉(zhuǎn)動，使攪拌葉片4對桶體I內(nèi)的物料進(jìn)行攪動。
[0030]由于電加熱層9的加熱作用，反應(yīng)過程中桶體I內(nèi)溫度較高，且處于轉(zhuǎn)動中的主軸3由于轉(zhuǎn)動也會產(chǎn)生溫度升高的現(xiàn)象，因而，在本實(shí)施例中，封頭與主軸4處設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)主軸4上部的冷卻及隔熱，從而降低主軸上部的溫度，具體地，在靠近主軸4處依次設(shè)置有冷凍水冷卻腔10-1，空氣冷卻腔10-2和保溫棉保溫隔熱腔10-3，其中，冷凍水冷卻腔
10-1具有冷凍水進(jìn)水口 A和冷凍水出水口 Al，空氣冷卻腔10-2具有冷空氣進(jìn)氣口 B和冷空氣出氣口 BI。
[0031 ]物料在桶體I內(nèi)的反應(yīng)過程中，為了達(dá)到物料不與空氣接觸的目的，在該實(shí)施例的裝置上還設(shè)置有保護(hù)氣體入口，經(jīng)由保護(hù)氣體入口進(jìn)入桶體I的氣體，用于將桶體I內(nèi)的氧氣經(jīng)由排氣口 7排出，優(yōu)選地，經(jīng)由該保護(hù)氣體入口進(jìn)入的氣體采用惰性氣體，避免引入新的參與反應(yīng)過程的氣體影響正常反應(yīng)。具體地，保護(hù)氣體入口包括設(shè)置于主軸3處的第一入口 8-1，經(jīng)由第一入口 8-1的氣體通過主軸3的軸套與軸間的制作鋰電池負(fù)極材料的原料之間形成的通道進(jìn)入桶體I，以形成氣封;保護(hù)氣體入口還包括設(shè)置于桶體I底部的第