用生石油焦和水溶性粘结剂制造的坩埚及其制造方法_2

文档序号:9802318阅读:来源:国知局
结构示意图。
[0032]图中:1、坩埚本体;2、坩埚盖;3、栅隔。
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述:
[0034] 实施例1
[0035] 用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法,如图1所示,包括以下步骤:
[0036] 步骤一、将生石油焦破碎至100 %通过2mm筛孔;
[0037] 步骤二、将α-淀粉与纯净水按照3:10的质量比混合制成粘结剂溶液;
[0038]步骤三、将粘结剂溶液与破碎完毕的生石油焦按一定比例混合,搅拌75分钟得到 糊料,所述糊料中α_淀粉、纯净水和生石油焦的质量比为3:10:95;
[0039]步骤四、将上述糊料定量放入坩埚模具中,将装有糊料的坩埚模具放入振动成型 机中,在振动频率2950次/分钟下振动18分钟,振幅1.2mm,机械振动成型后坩埚湿胚的密度 为1.5g/cm3;
[0040] 步骤五、将成型的坩埚湿胚取出静置2天干燥后脱模,得到坩埚粗胚,检测坩埚粗 胚的抗压强度为〇.85MPa;
[0041] 步骤六、将坩埚粗胚中加入碳负极材料后放入石墨化炉,在坩埚粗胚周围放置石 墨材料充当电阻料,通电后加热60小时,使炉温达到2850°C,随后停电降温,自然冷却60小 时后,取出坩埚进行检查,外观完好无裂纹的即为合格的碳坩埚。
[0042] 采用上述用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法制造的圆形坩埚,如图2所 示,包括谢埚本体1和谢埚盖2。
[0043] 实施例2
[0044] 用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法,如图1所示,包括以下步骤:
[0045] 步骤一、将生石油焦破碎至100%小于3mm;
[0046] 步骤二、将可溶性壳聚糖与去离子水按照6:18的质量比混合制成粘结剂溶液,上 述可溶性壳聚糖为壳聚糖经羧化改性制成的水溶性壳聚糖;
[0047] 步骤三、将粘结剂溶液与破碎完毕的生石油焦按一定比例混合,搅拌125分钟得到 糊料,所述糊料中可溶性壳聚糖、去离子水和生石油焦的质量比为6:18:100;
[0048]步骤四、将上述糊料定量放入坩埚模具中,将装有糊料的坩埚模具放入压力成型 机中,在4KPa压力下,压制18分钟得到坩埚湿胚;
[0049] 步骤五、将成型的坩埚湿胚取出静置1-3天干燥后脱模,得到坩埚粗胚,检测坩埚 粗胚的抗压强度为〇. 72MPa;
[0050] 步骤六、将坩埚粗胚中加入碳负极材料后放入石墨化炉,在坩埚粗胚周围放置石 墨材料充当电阻料,通电后加热70小时,加热至炉温达到2900°C,随后停止加热,自然冷却 75小时后,取出坩埚进行检查,外观完好无裂纹的即为合格的碳坩埚,可用于下一步碳负极 材料的制作。
[0051] 采用上述用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法制造的方形坩埚,如图3、图 4所示,包括坩埚本体1和坩埚盖2,坩埚本体1内还设置有将坩埚本体1内空间分隔的隔栅3。 [0052]对上述圆形坩埚和方形坩埚进行检测,性能如下表所示:
[0053]由表中可见,采用本发明方法制作的圆形坩埚和方形坩埚,相比现有的圆形坩埚 抗压强度、抗折强度、电阻率等性能相当,但成品率提高了 15%以上,同时节约了制造时的 能源消耗,大大降低了成本。 Γ00541
L0055J 本友明的用生石油焦和水浴性粘结刑制造坩埚的万法,米用非沥青水浴性有机粘 结剂溶液与合适粒度的生石油焦颗粒混匀后成型干燥后,直接装入碳负极材料放入石墨化 炉进行石墨化处理,综合成品率达到90%左右,本发明方法解决了长期困扰锂电池碳负极 材料生产中使用碳坩埚的节能、环保、连续生产、降低生产成本等重大问题,对降低锂电池 碳负极粉的生产成本具有明显的成效,对整个锂电池碳负极材料的行业产生积极的影响。
[0056]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1. 一种用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤一、将生石油焦破碎至小于4mm; 步骤二、将水溶性有机溶剂与稀释剂按照3-10:10-25的质量比混合制成粘结剂溶液; 步骤三、将粘结剂溶液与破碎完毕的生石油焦按一定比例混合,搅拌60-150分钟得到 糊料,所述糊料中水溶性有机溶剂、稀释剂和生石油焦的质量比为3-10:10-25:90-105; 步骤四、将上述糊料分别放入坩埚模具中,采用机械振动或者压力成形方法成型得到 坩埚湿胚; 步骤五、将成型的坩埚湿胚取出静置1-3天干燥后脱模,得到坩埚粗胚; 步骤六、在坩埚粗胚中加入碳负极材料后进行石墨化处理,即得到合格的坩埚。2. 根据权利要求1所述用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法,其特征在于:所述 步骤二中的水溶性有机溶剂为α-淀粉或可溶性壳聚糖。3. 根据权利要求1所述用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法,其特征在于:所述 步骤二中的稀释剂为自来水、纯净水或去离子水。4. 根据权利要求1所述用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法,其特征在于:所述 步骤三中机械振动成型是将装有糊料的坩埚模具放入振动成型机中,在振动频率2950-3200次/分钟下振动15-25分钟,振幅1.1-1.3mm,机械振动成型后坩埚湿胚的密度为1.5_ 1 · 6g/cm3〇5. 根据权利要求1所述用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法,其特征在于:所述 步骤三中压力成形是将装有糊料的坩埚模具放入压力成型机中,在l-5KPa压力下,压制5-20分钟。6. 根据权利要求1所述用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法,其特征在于:所述 步骤五中坩埚粗胚的抗压强度大于0.5MPa。7. 根据权利要求1所述用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法,其特征在于:所述 步骤六中的石墨化处理是将坩埚粗胚中加入碳负极材料后放入石墨化炉,在坩埚粗胚周围 放置电阻料,加热至炉温达到2800-2950°C。8. 使用权利要求1-7中任一项所述用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法制作的 坩埚,其特征在于:所述坩埚为圆形坩埚或方形坩埚。9. 根据权利要求8所述的用生石油焦和水溶性粘结剂制造坩埚的方法制作的坩埚,其 特征在于:所述方形坩埚的内部中间设置有隔栅。
【专利摘要】本发明涉及一种生石油焦和水溶性粘结剂制造的坩埚及其制造方法,本发明方法是将生石油焦破碎至小于4mm,然后将水溶性有机溶剂与稀释剂混合制成粘结剂溶液,将粘结剂溶液与破碎完毕的生石油焦按一定比例混合搅拌得到糊料,将糊料分别放入坩埚模具中,采用机械振动或者压力成形方法成型得到坩埚湿胚,将成型的坩埚湿胚取出静置干燥后脱模,得到坩埚粗胚,在坩埚粗胚中加入碳负极材料后进行石墨化处理,即得到合格的坩埚。本发明具有节约能源,环保生态,成本低,生产效率高,对厂房和设备要求低,废品率低等优点。
【IPC分类】C01B31/04
【公开号】CN105565308
【申请号】CN201610038652
【发明人】梁波, 吴建云
【申请人】上海景烯新能源材料科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月20日
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