锂电池负极材料热处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池生产领域，特别涉及一种锂电池负极材料热处理系统。


背景技术：

2.随着科技的发展，二次电池在移动电子、新能源电动汽车和大型储能设备等领域得到了广泛的应用。为提高二次电池的能量密度，需对二次电池的结构和新材料进行研究改进。而新材料的开发改进主要是开发具有更高容量的负极材料。在负极材料的生产过程中一般使用回转炉对待烧结物料进行高温烧结处理，在高温烧结过程中，炉腔内的温度易受外界环境温度的影响，影响物料最后的热处理效果。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种锂电池负极材料热处理系统。
4.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
5.根据本实用新型的锂电池负极材料热处理系统技术方案如下，包括：
6.回转炉，所述回转炉设有炉腔、进料端和出料端，所述进料端设有进料伴热器，所述出料端设有出料伴热器；
7.进料组，所述进料组与所述进料伴热器连接；
8.出料组，所述出料组与所述出料伴热器连接；
9.供气装置，所述供气装置通过载气管道连接所述出料伴热器；
10.排气组，所述排气组包括除尘器，所述除尘器通过尾气排放管道连接所述进料伴热器。
11.根据本实用新型的锂电池负极材料热处理系统，至少具有如下有益效果：在回转炉的进料端设置进料伴热器，在回转炉的出料端设置出料伴热器，以在进料组与回转炉之间、出料组与回转炉之间形成缓冲，保证炉腔内的反应温度，减轻外界环境对炉腔温度的干扰；进料管、尾气排放管道与进料伴热器连接，可在保证进料温度的同时对排出炉腔的尾气进行加热，防止尾气冷凝堵塞管道。
12.进一步的，所述进料组包括进料箱、进料管和第一冷却器，所述进料箱通过所述进料管连接所述进料伴热器，所述第一冷却器安装在所述进料管上。
13.进一步的，所述出料组包括排料管、第二冷却器和管道过滤器，所述第二冷却器通过所述排料管连接所述出料伴热器；所述第二冷却器的内部安装有搅拌装置；所述第二冷却器与所述供气装置连接；所述第二冷却器与所述管道过滤器连接，所述第二冷却器的内部气体通过所述管道过滤器过滤后排出。
14.进一步的，所述第二冷却器为水冷式冷却器。
15.进一步的，所述载气管道上设有载气伴热器。
16.进一步的，所述进料端和所述出料端上均设有密封装置，所述密封装置为填料式
密封，且所述密封装置通过密封气管道连接所述供气装置，所述密封气管道上安装有密封气伴热器，所述密封装置套设有密封隔离罩，所述密封隔离罩上设有浓度检测仪。
17.进一步的，所述排气组还包括备用尾气排放管道、排风机、第一紧急排风管、第二紧急排风管和尾气处理管道；所述除尘器上设有除尘伴热器，所述除尘器与所述尾气处理管道连接；所述除尘器的顶部设有进风管，所述进风管上设有气包；所述进料伴热器通过所述第一紧急排风管连接所述排风机；所述出料伴热器通过所述第二紧急排风管连接所述排风机；所述备用尾气排放管道与所述进料端连接，所述备用尾气排放管道上安装有管道伴热器。
18.进一步的，还包括负压发生装置，所述负压发生装置与所述进料端连接并与所述炉腔连通，所述负压发生装置对所述炉腔进行抽气。
19.进一步的，还包括撤热组，所述撤热组包括第一进气管、排气管和撤热风机；所述回转炉的外部套设有壳套，所述回转炉的外壁与所述壳套之间形成容纳腔；所述第一进气管与所述容纳腔连通，所述撤热风机通过所述排气管连通所述容纳腔。
20.进一步的，所述排气管上连接有第二进气管，所述撤热风机上安装有水冷结构。
21.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
22.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施内容的描述中将变得明显和容易理解，其中：
23.图1是本实用新型的系统示意图。
24.附图标记：
25.回转炉100；炉腔110；进料端120；出料端130；进料伴热器140；出料伴热器150；密封气管道160；密封气伴热器170；壳套180；容纳腔181；
26.进料组200；进料箱210；进料管220；第一冷却器230；第一进水管231；第一回水管232；
27.出料组300；排料管310；第二冷却器320；搅拌装置321；第二进水管322；第二回水管323；管道过滤器330；
28.供气装置400；载气管道410；载气伴热器420；
29.排气组500；除尘器510；除尘伴热器511；进风管512；气包513；尾气排放管道520；备用尾气排放管道530；管道伴热器531；排风机540；第一紧急排风管550；第二紧急排风管560；尾气处理管道570；
30.撤热组600；第一进气管610；排气管620；撤热风机630；第三进水管631；第三回水管632；第二进气管640。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实
用新型的限制。
32.本实用新型涉及一种锂电池负极材料热处理系统，包括回转炉100、进料组200、出料组300、供气装置400和排气组500。
33.如图1所示，回转炉100的内部中空形成炉腔110，回转炉100的两端为进料端120和出料端130，进料端120和出料端130均与炉腔110连通。在进料端120处安装有进料伴热器140，在出料端130处安装有出料伴热器150。利用进料伴热器140和出料伴热器150分别对进料端120和出料端130进行加热控温。
34.进料组200与进料伴热器140连接，进料组200用于对回转炉100进行提供锂电池负极材料。负极材料在进入炉腔110前通过进料伴热器140进行预加热，减轻负极材料在进入炉腔110时对炉腔110内部温度的影响。其中，具体的，进料组200包括进料箱210、进料管220和第一冷却器230。进料箱210和进料伴热器140之间通过进料管220进行连接。第一冷却器230连接在进料管220上，第一冷却器230优选水冷式冷却。第一冷却器230包括第一进水管231和第一回水管232，第一进水管231和第一回水管232可以与外置冷却水箱连接，通过循环泵进行循环回流。进料管220穿过第一冷却器230，冷却水通过进料管220的管壁进行降温。通过第一冷却器230阻隔回转炉100的热量传递，使得进料箱210与进料管220连接处的温度不超过200℃。物料在进料管220内经过冷却器后会发生降温，随即在进料伴热器140处进行预加热。
35.出料组300与出料伴热器150连接，负极材料从出料端130排出炉腔110往出料组300输送。其中，出料伴热器150保持加热控温，用来减轻外部环境对炉腔110温度的影响。具体的，出料组300包括排料管310、第二冷却器320和管道过滤器330，第二冷却器320和出料伴热器150之间通过排料管310进行连接。第二冷却器320可选用水冷式冷却器，第二冷却器320上设有第二进水管322和第二回水管323，第二进水管322、第二回水管323连接到外置的水箱，利用水泵进行循环冷却水。负极材料从出料端130经过出料伴热器150后排放到第二冷却器320内，冷却水通过第二进水管322盘绕第二冷却器320的壳壁，与负极材料换热，对负极材料进行冷却，保证后工序的正常进行。其中，第二冷却器320的内部安装有搅拌装置321，该搅拌装置321可以是利用电机驱动搅拌叶，利用搅拌叶对第二冷却器320内存放的负极材料进行搅拌，一方面增加换热冷却效果，另一方面能防止负极材料在第二冷却器320内架桥。供气装置400与第二冷却器320连接，对第二冷却器320内部通入保护气体如氮气。在冷却过程中，第二冷却器320内会产生粉尘，在第二冷却器320上开设排气口，该排气口上安装管道过滤器330，带有粉尘的气体则通过管道过滤器330进行粉尘过滤后排放。冷却后的负极材料则从第二冷却器320的排料口排放进入到后工序。
36.其中，供气装置400所提供的保护气体为氮气，供气装置400和出料伴热器150之间通过载气管道410进行连接。利用供气装置400对炉腔110通入保护气体，使炉腔110内的物料反应在氮气的氛围下进行。其中，在载气管道410上安装载气伴热器420，保护气体流经载气伴热器420时进行加热，加热后再进入炉腔110，避免保护气体温度过低影响炉腔110内的反应温度。为了保证炉腔110的气密性，在进料端120和出料端130处设置有密封装置(图中未示出)，该密封装置为填料式密封，密封装置同时和供气装置400连接，供气装置400对密封装置内通入氮气，使得密封装置形成填料和气体组合密封。其中，供气装置400和密封装置之间通过密封气管道160连接，在密封气管道160上安装有密封气伴热器170，氮气进入密
封装置前进行加热。利用密封装置隔离炉腔110内气体与外界气体，减少炉腔110内气体泄漏，提高密封效果。在密封装置上还设有密封隔离罩(图中未示出)，密封隔离罩上设置有浓度检测仪(图中未示出)，浓度检测仪用于检测气体hcn浓度。当浓度检测仪检测到hcn泄漏时，工人可及时将密封罩内的气体排出，防止尾气泄漏。
37.排气组500包括除尘器510，除尘器510和进料伴热器140之间通过尾气排放管道520连接。炉腔110内的气体通过尾气排放管道520进入除尘器510进行除尘处理后排放。进料伴热器140可以对尾气排放管道520进行加热，防止尾气在尾气排放管道520内冷凝而堵塞管道。进一步的，排气组500还包括备用尾气排放管道530、排风机540、第一紧急排风管550、第二紧急排风管560和尾气处理管道570。在除尘器510的顶部连接有进风管512，在进风管512上安装有气包513，利用气包513向除尘器510内吹气，以将除尘器510内的粉尘排出。备用尾气排放管道530与进料端120连接，备用尾气排放管道530上设有管道伴热器531，当尾气排放管道520或除尘器510出现故障时，可以通过备用尾气排放管道530将炉腔110内的尾气排出。管道伴热器531能防止尾气在备用尾气排放管道530内发生冷凝。备用尾气排放管道530可连接到尾气处理管道570上。进料伴热器140与排风机540之间通过第一紧急排风管550连接，出料伴热器150和排风机540之间通过第二紧急排风管560连接。当尾气排放管道520、除尘器510和备用尾气排放管道530均发生故障时，可通过排风机540将炉腔110内的尾气经第一紧急排风管550、第二紧急排风管560排出，使炉腔110内的反应正常进行。
38.锂电池负极材料热处理系统还包括负压发生装置(图中未示出)，负压发生装置与进料端120相连接并与炉腔110连通，以对炉腔110进行抽气，使炉腔110内形成负压，并且可以辅助保护气体从回转炉100的出料端130向进料端120流动，辅助尾气排出。
39.锂电池负极材料热处理系统还包括撤热组600，所述撤热组600包括第一进气管610、排气管620和撤热风机630。在回转炉100的外部套设有壳套180，壳套180和回转炉100的外壁之间形成容纳腔181。第一进气管610与容纳腔181连接，撤热风机630与容纳腔181之间通过排气管620连接。撤热风机630对容纳腔181进行抽风，外界冷却气体通过第一进气管610进入到容纳腔181内，容纳腔181内的热气通过撤热风机630抽取排出，以对回转炉100的外壁进行降温。同时，在撤热风机630上安装有水冷结构，具体的，撤热风机630连接有第三进水管631和第三回水管632，第三进水管631和第三回水管632均与外置水箱连接，通过水泵进行冷却水循环，对撤热风机630进行冷却，防止环境温度过高。进一步的，在排气管620上连接有第二进气管640，外界冷风通过第二进气管640与排气管620内的热气进行汇合，对热气进一步降温。可利用气阀控制第二进气管640的进风流速。
40.其中，上述各伴热器可选用电阻式伴热器。
41.在本说明书的描述中描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
42.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。