一种适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵的制作方法

1.本实用新型涉及工业设备技术领域，具体而言，涉及一种适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵。


背景技术：

2.现目前，随着各种新型锂离子电池正极材料的出现和发展，烧成锂离子电池用的匣钵的需求量也日益增大。随着锂离子电池材料向高电压方向发展，高温高锂钴比越来越被普遍应用，这对匣钵的性能也提出了更高的要求。而由于匣钵长期处于高温烧结的状态，因此匣钵在烧结的过程中容易因为匣钵内的温度过高而导致匣钵内的材料因为热膨胀系数较高而导致匣钵内的材料因长期受热而发生膨胀，从而导致匣钵受损，而现目前研发新材料匣钵尽管能够从根本上解决该问题，但是成本过高，且研发难度较大。
3.因此，现目前急需提供一种具有良好散热性能的匣钵。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵，其具备良好的散热性能，能够在烧结后对匣钵进行迅速冷却，从而避免匣钵长时间处于高温状态而导致匣钵受热膨胀使匣钵内的应力不均衡而导致匣钵破损，从而延长匣钵的使用寿命。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例提供了一种适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵，包括匣钵本体，匣钵本体包括烧结室和冷却室，冷却室位于烧结室的底部，冷却室开设有进风口，烧结室的侧壁内螺旋绕设有至少一个冷却通道，冷却通道的一端与进风口连通，冷却通道的另一端连通有出风口，出风口开设于烧结室；烧结室与冷却室间设置有隔离板和导热板，隔离板和导热板均与冷却室滑动连接。
7.在本实用新型的一些实施例中，上述冷却通道内设置有导流板。
8.在本实用新型的一些实施例中，上述冷却通道与烧结室间存在间隙。
9.在本实用新型的一些实施例中，上述隔离板与导热板连接且位于同一平面，当隔离板位于烧结室与冷却室间时，导热板位于冷却室外，当导热板位于烧结室与冷却室间时，隔离板位于冷却室外。
10.在本实用新型的一些实施例中，上述隔离板和导热板均连接有驱动组件，驱动组件连接有控制单元。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述驱动组件包括丝杆和驱动电机，驱动电机的输出端与丝杆连接，丝杆与隔离板或导热板连接。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述隔离板与导热板间设置有第一位置传感器，冷却室的两端均设置有第二位置传感器，第二位置传感器与第一位置传感器相匹配，第一位置传感器和第二位置传感器均与控制单元连接。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵还包
括温度传感器，温度传感器设置于出风口，温度传感器与控制单元连接。
14.在本实用新型的一些实施例中，上述出风口开设于烧结室的顶部。
15.在本实用新型的一些实施例中，上述进风口设置有滤网。
16.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
17.本技术实施例提供了一种适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵，该匣钵通过向冷却室中通入冷风，使冷风通过螺旋设置于烧结室内壁的冷却通道以带走部分烧结室内的热量，从而以实现良好的散热效果，而冷却室与烧结室间还设置有隔离板和导热板，当烧结结束需要散热时，通过将导热板滑动至烧结室与冷却室之间从而使冷却室与烧结室之间进行热交换，以进一步提高散热效果，当烧结室处于烧结状态时，将隔离板滑动至烧结室与冷却室之间，从而避免冷却室中的冷空气影响烧结室，并将冷却室与冷却通道隔开。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的该适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵的侧视图；
20.图2为本实用新型实施例提供的该适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵的侧视剖视图；
21.图3为本实用新型实施例提供的该适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵的俯视图；
22.图4为本实用新型实施例图3中a的放大示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的隔离板和导热板的结构示意图。
24.图标：1、匣钵本体；101、烧结室；102、冷却室；2、隔离板；3、导热板；4、进风口；401、滤网；5、第一位置传感器；6、第二位置传感器；7、温度传感器；8、出风口；9、冷却通道；10、间隙；11、导流板；12、驱动组件；1201、驱动电机；1202、丝杆。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
30.在本实用新型实施例的描述中，若出现“多个”则代表至少2个。
31.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.实施例
33.请参照图1-图5，图1所示为本实用新型实施例提供的该适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵的侧视图；图2所示为本实用新型实施例提供的该适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵的侧视剖视图；图3所示为本实用新型实施例提供的该适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵的俯视图；图4所示为本实用新型实施例图3中a的放大示意图；图5所示为本实用新型实施例提供的隔离板2和导热板3的结构示意图。
34.本技术实施例提供了一种适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵，包括匣钵本体1，匣钵本体1包括烧结室101和冷却室102，冷却室102位于烧结室101的底部，冷却室102开设有进风口4，烧结室101的侧壁内螺旋绕设有至少一个冷却通道9，冷却通道9的一端与进风口4连通，冷却通道9的另一端连通有出风口8，出风口8开设于烧结室101；烧结室101与冷却室102间设置有隔离板2和导热板3，隔离板2和导热板3均与冷却室102滑动连接。该匣钵通过向冷却室102中通入冷风，使冷风通过螺旋设置于烧结室101内壁的冷却通道9以带走部分烧结室101内的热量，从而以实现良好的散热效果，而冷却室102与烧结室101间还设置有隔离板2和导热板3，当烧结结束需要散热时，通过将导热板3滑动至烧结室101与冷却室102之间从而使冷却室102与烧结室101之间进行热交换，以进一步提高散热效果，当烧结室101处于烧结状态时，将隔离板2滑动至烧结室101与冷却室102之间，从而避免冷却室102中的冷空气影响烧结室101，并将冷却室102与冷却通道9隔开。
35.在本实施例中，上述冷却通道9为腔体结构，通过开设腔体结构的冷却通道9而不需要使用其他管道以避免管道因为烧结匣钵的高温而导致管道在烧结室101的侧壁内发生劈裂或受损，从而便于管道的清理，由于侧壁有通道的设置，因此相对应的需要将烧结室101的侧壁适当加厚，以避免烧结室101在烧结过程中因为侧壁的厚度较薄而发生碎裂；另外，还可以使用玻璃造的冷却管以作为冷却通道9使用，以便于水冷和风冷都能进行。
36.在本实用新型的一些实施例中，上述冷却通道9内设置有导流板11。通过设置导流板11能够使冷风从冷却管道进入后沿冷却管道绕设在烧结室101侧壁内的方向进行流动，
由于冷风携带了烧结室101的热量后变为了热风，热空气上浮导致冷却通道9内上部为热空气，下部形成低气压带，此时冷风会往低气压带流动，从而加速了冷风的流速，提高了冷却效率及散热效率。
37.在本实用新型的一些实施例中，上述冷却通道9与烧结室101间存在间隙10。由于冷却通道9中冷空气含量较多，因此冷却通道9在受冷后会发生收缩，而后续冷空气携带热量后会变为热空气，冷却通道9又会受热，从而使冷却通道9受热，进而使冷却通道9膨胀，因此在冷却通道9与烧结室101的侧壁间设置一层间隙10，既能避免烧结室101在烧结后由于受热膨胀而导致冷却通道9被挤压，还能避免冷却通道9因为受热膨胀而对烧结室101发生挤压，影响烧结室101的稳固性。
38.在本实施例中，上述烧结室101的材质为堇青石、莫来石、熔融石英和硅线石的复合材质，其热膨胀系数较低，因此冷却通道9与烧结室101之间的间隙10为2mm左右；另外，烧结室101与冷却通道9间的间隙10还可以根据实际情况而增大或减小。
39.在本实用新型的一些实施例中，上述隔离板2与导热板3连接且位于同一平面，当隔离板2位于烧结室101与冷却室102间时，导热板3位于冷却室102外，当导热板3位于烧结室101与冷却室102间时，隔离板2位于冷却室102外。由于隔离板2与导热板3连接，因此在滑动导热板3或隔离板2的同时，能够带动隔离板2或导热板3也发生滑动，从而使隔离板2和导热板3能够根据匣钵不同的使用情况而进行更换，将导热板3滑进烧结室101与冷却室102之间后，隔离板2能够同时离开烧结室101与冷却室102之间，当将隔离板2滑入烧结室101与冷却室102之间后，导热板3能够同时离开烧结室101与冷却室102，互不影响。
40.在本实施例中，隔离板2的材质为聚苯板，能够对烧结室101进行保温，从而隔离冷却室102的低温，避免烧结室101在工作时受到影响，导热板3的材质为导热硅胶片，以将烧结室101内的高温导入到冷却室102中，并将冷却室102中的低温导入到烧结室101中，从而实现双向散热，以使烧结室101更快降温。
41.在本实用新型的一些实施例中，上述隔离板2和导热板3均连接有驱动组件12，驱动组件12连接有控制单元。通过驱动组件12和控制单元相配合，以实现将导热板3和隔离板2进行自动更换，不需要人工进行手动操作，从而避免人工操作时被烫伤。
42.在本实用新型的一些实施例中，上述驱动组件12包括丝杆1202和驱动电机1201，驱动电机1201的输出端与丝杆1202连接，丝杆1202与隔离板2或导热板3连接。通过丝杆1202以将驱动电机1201在径向方向上的转动转化为直线方向上的移动，从而实现导热板3和隔离板2在直线方向上的移动。
43.在本实施例中，所用的丝杆1202为滚珠丝杆1202，另外，也可以选用其他类型的丝杆1202如滑动丝杆1202等。
44.在本实用新型的一些实施例中，上述隔离板2与导热板3间设置有第一位置传感器5，冷却室102的两端均设置有第二位置传感器6，第二位置传感器6与第一位置传感器5相匹配，第一位置传感器5和第二位置传感器6均与控制单元连接。通过设置相匹配的第一位置传感器5和第二位置传感器6以保证导热板3或隔离板2能够完全位于烧结室101和冷却室102之间，避免冷却室102与烧结室101之间存有空隙而导致冷却室102和烧结室101在正在烧结时发生热交换，从而导致烧结室101在烧结时由于内外温差过大而导致烧结室101被破坏。
45.在本实施例中，第一位置传感器5和第二位置传感器6对齐后，会向控制单元发送关闭信号，从而当第一位置传感器5与第二位置传感器6对齐后使控制单元控制驱动电机1201关闭，以使隔离板2或导热板3完全停留在烧结室101与冷却室102之间，避免出现空隙，所使用的第一位置传感器5和第二位置传感器6的型号均为srbs-q12-6-e270-ep-1-s-mb，该型号的位置传感器具有两个切换点，无需连接电缆即可工作，并且可自由编程，以方便工作人员进行调试。另外，也可以根据实际需求而选择其他型号的位置传感器。
46.在本实用新型的一些实施例中，上述适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵还包括温度传感器7，温度传感器7设置于出风口8，温度传感器7与控制单元连接。通过温度传感器7能够检测出风口8处的温度，从而以判定匣钵中烧结和散热是否完成，当温度传感器7检测到出风口8处的温度较低时，说明散热和烧结完成，进而温度传感器7向控制单元发送操纵信号，使控制单元控制驱动电机1201正转，以使导热板3切换为隔离板2，方便下一次烧结，当温度传感器7检测到出风口8处的温度较高时，温度传感器7向控制单元发送操纵信号，使控制单元控制驱动电机1201反转，以使隔离板2切换为导热板3，以进行导热。
47.在本实施例中，上述温度传感器7的型号为sht-15，另外，也可以根据实际需求而更换其他型号的温度传感器7。
48.在本实用新型的一些实施例中，上述出风口8开设于烧结室101的顶部。由于冷风在冷却管道内吸收热量后会变为热风，热风会向上浮，因此通过将出风口8开设于烧结室101的上方能够便于使热风排出，避免热风残留在冷却管道内而导致散热效果下降。
49.在本实用新型的一些实施例中，上述进风口4设置有滤网401。通过滤网401的设置以避免在向冷却室102内通入冷风时灰尘跟随冷风一起进入而造成冷却室102阻塞。
50.综上，本实用新型的实施例提供了一种适用于三元锂离子正极材料的烧结匣钵，该匣钵通过向冷却室102中通入冷风，使冷风通过螺旋设置于烧结室101内壁的冷却通道9以带走部分烧结室101内的热量，从而以实现良好的散热效果，而冷却室102与烧结室101间还设置有隔离板2和导热板3，当烧结结束需要散热时，通过将导热板3滑动至烧结室101与冷却室102之间从而使冷却室102与烧结室101之间进行热交换，以进一步提高散热效果，当烧结室101处于烧结状态时，将隔离板2滑动至烧结室101与冷却室102之间，从而避免冷却室102中的冷空气影响烧结室101，并将冷却室102与冷却通道9隔开。
51.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。