烧结装置及烧结系统的制作方法

本申请涉及电池正极材料制备技术，尤其涉及一种烧结装置及烧结系统。

背景技术：

1、随着科技的进步，新能源材料电池技术发展迅速；其中，采用三元材料作为电池的正极材料是一个主要的发展方向。在三元材料的生产过程中，烧结是一个十分重要的步骤，其在相当程度上决定了材料的电化学性能，并影响最终电池的性能。

2、相关技术的方案中，三元材料被盛入匣钵内后再整体放入窑炉内进行烧结，在烧结时还需要向窑炉内通入氧气，参与反应的氧气浓度直接影响烧结的质量。然而，相关技术中的匣钵结构以及窑炉内通入氧气的方式，造成了三元材料在烧结时参与反应的氧气浓度较低，三元材料的烧结质量较差。

技术实现思路

1、为了克服相关技术下的上述缺陷，本申请的目的在于提供一种烧结装置及烧结系统，本申请有利于提高三元材料在烧结时参与反应的氧气浓度，且有利于提高三元材料的烧结质量。

2、一方面，本申请提供一种烧结装置，包括窑炉以及设置在窑炉内的多个匣钵；

3、所述匣钵包括底壁和多个侧壁，所述底壁上设有连通所述匣钵内部的进气通道，所述侧壁上设有进气口，多个所述匣钵沿第一方向排列呈至少一列；位于同一列的所述匣钵中，沿第二方向，相邻的两个所述匣钵的所述进气通道交错设置；

4、所述窑炉还包括供气管，所述供气管设有第一供气口和至少一个第二供气口，所述第一供气口与位于同一列中最下层的所述匣钵的所述进气通道相对应，所述第二供气口与所述匣钵的进气口相对应；所述窑炉上还设有排气口；

5、其中，所述第一方向与所述第二方向互相垂直。

6、如上所述的烧结装置，可选地，所述匣钵包括沿所述第二方向相对设置的第一侧壁和第二侧壁以及沿第三方向相对设置的第三侧壁和第四侧壁；所述第一侧壁背离所述底壁的一侧设有第一进气口；所述第二侧壁背离所述底壁的一侧设有第二进气口；所述第三侧壁背离所述底壁的一侧设有第三进气口；所述第四侧壁背离所述底壁的一侧设有第四进气口；所述进气通道靠近所述第一侧壁设置；

7、其中，所述第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。

8、如上所述的烧结装置，可选地，在垂直于所述侧壁的平面内，所述进气口的投影呈方形或梯形。

9、如上所述的烧结装置，可选地，在垂直于所述第一方向的平面内，所述进气通道的投影呈长孔状，且所述进气通道沿所述第三方向延伸。

10、如上所述的烧结装置，可选地，所述匣钵的壁厚为8-12mm；

11、在垂直于所述第一方向的平面内，所述底壁的投影呈正方形，所述底壁的边长为300-350mm；

12、沿所述第一方向，所述侧壁的长度为90-200mm，所述进气通道的长度与所述侧壁的长度比值为0.6-0.8，所述进气口的下端到所述底壁的长度与所述侧壁的长度比值为0.7-0.9；

13、沿所述第二方向，所述进气通道的长度与所述底壁的边长比值为0.15-0.25；

14、沿所述第三方向，所述进气通道的长度与所述底壁的边长比值为0.4-0.6，所述第三进气口的下端面长度与所述底壁的边长的比值为0.3-0.6，所述第三进气口的上端面长度与所述底壁的边长的比值为0.4-0.8；所述第三进气口的侧壁与所述第三方向之间的夹角角度为30-150°。

15、如上所述的烧结装置，可选地，多个所述匣钵沿所述第一方向排列呈两列，且沿所述第二方向排列呈两行；每一列中，位于下层的所述匣钵的所述进气通道靠近所述窑炉的侧壁设置，位于上层的所述匣钵的所述进气通道背离所述窑炉的侧壁设置；

16、所述供气管设有两个所述第一供气口和两个所述第二供气口，两个所述第一供气口分别与两列中位于下层的两个所述匣钵的所述进气通道相对应，两个所述第二供气口分别与两列中位于下层的两个所述匣钵的所述进气口相对应。

17、如上所述的烧结装置，可选地，所述窑炉内还设有沿所述第三方向延伸的轨道；沿所述第二方向，所述轨道包括第一段、第二段和第三段，所述第一段和第二段之间设有第一缝隙，所述第二段与所述第三段之间设有第二缝隙，所述第一缝隙和第二缝隙均与所述匣钵的所述进气通道相对应。

18、如上所述的烧结装置，可选地，沿所述第一方向，所述第一供气口与所述轨道之间的距离为2-40mm；所述第二供气口的中心到所述轨道的距离与所述侧壁的长度的比值为0.8-1.2；所述第二供气口的直径与所述侧壁的长度减去所述进气口的下端到所述底壁的长度的差值的比值为0.5-1.5；

19、沿所述第二方向，所述第一供气口的中心到所述窑炉的中垂线的长度与所述底壁的边长减去所述进气通道的中心到所述第一侧壁的长度的差值的比值为0.9-1.1，所述第二供气口与所述匣钵之间的距离为2-40mm；所述第一缝隙的长度等于所述第二缝隙的长度，所述第一缝隙的长度与所述进气通道的长度的比值为0.8-1.5；所述第一供气口的直径与所述第一缝隙的长度的比值为0.5-1.5。

20、如上所述的烧结装置，可选地，还包括控制机构，所述控制机构包括弹性件、传感器、控制器和电磁阀，所述传感器和电磁阀均与所述控制器通信连接；沿所述第一方向，所述弹性件的第一端连接所述第一段和/或第三段，所述弹性件的第二端穿过所述窑炉后连接所述传感器，所述电磁阀安装在所述供气管上。

21、另一方面，本申请提供一种烧结系统，包括第一气氛调节室和第二气氛调节室，所述第一气氛调节室和第二气氛调节室之间设有如权利要求1-9中任一所述的烧结装置。

22、本申请提供一种烧结装置及烧结系统，烧结装置包括窑炉以及设置在窑炉内的多个匣钵；匣钵包括底壁和多个侧壁，底壁上设有连通匣钵内部的进气通道，侧壁上设有进气口，多个匣钵沿第一方向排列呈至少一列；位于同一列的匣钵中，沿第二方向，相邻的两个匣钵的进气通道交错设置；窑炉还包括供气管，供气管设有第一供气口和至少一个第二供气口，第一供气口与位于同一列中最下层的匣钵的进气通道相对应，第二供气口与匣钵的进气口相对应；窑炉上还设有排气口；其中，第一方向与第二方向互相垂直。本申请通过在匣钵的底壁上设置进气通道，在匣钵的侧壁上设置进气口，并且使第一供气口正对进气通道，第二供气口正对进气口；在同一列匣钵中，将相邻的两个匣钵的进气通道交错设置；从而有利于提高参与反应的氧气浓度，使得匣钵内的三元材料与氧气反应更加完全，有利于提高三元材料的烧结质量。

技术特征：

1.一种烧结装置，其特征在于，包括窑炉(100)以及设置在窑炉(100)内的多个匣钵(200)；

2.根据权利要求1所述的烧结装置，其特征在于，所述匣钵(200)包括沿所述第二方向相对设置的第一侧壁(230)和第二侧壁(240)以及沿第三方向相对设置的第三侧壁(250)和第四侧壁(260)；所述第一侧壁(230)背离所述底壁(210)的一侧设有第一进气口(231)；所述第二侧壁(240)背离所述底壁(210)的一侧设有第二进气口(241)；所述第三侧壁(250)背离所述底壁(210)的一侧设有第三进气口(251)；所述第四侧壁(260)背离所述底壁(210)的一侧设有第四进气口(261)；所述进气通道(220)靠近所述第一侧壁(230)设置；

3.根据权利要求2所述的烧结装置，其特征在于，在垂直于所述侧壁的平面内，所述进气口的投影呈方形或梯形。

4.根据权利要求3所述的烧结装置，其特征在于，在垂直于所述第一方向的平面内，所述进气通道(220)的投影呈长孔状，且所述进气通道(220)沿所述第三方向延伸。

5.根据权利要求4所述的烧结装置，其特征在于，所述匣钵(200)的壁厚为8-12mm；

6.根据权利要求5所述的烧结装置，其特征在于，多个所述匣钵(200)沿所述第一方向排列呈两列，且沿所述第二方向排列呈两行；每一列中，位于下层的所述匣钵(200)的所述进气通道(220)靠近所述窑炉(100)的侧壁设置，位于上层的所述匣钵(200)的所述进气通道(220)背离所述窑炉(100)的侧壁设置；

7.根据权利要求6所述的烧结装置，其特征在于，所述窑炉(100)内还设有沿所述第三方向延伸的轨道；沿所述第二方向，所述轨道包括第一段(131)、第二段(132)和第三段(133)，所述第一段(131)和第二段(132)之间设有第一缝隙(134)，所述第二段(132)与所述第三段(133)之间设有第二缝隙(135)，所述第一缝隙(134)和第二缝隙(135)均与所述匣钵(200)的所述进气通道(220)相对应。

8.根据权利要求7所述的烧结装置，其特征在于，沿所述第一方向，所述第一供气口(111)与所述轨道之间的距离为2-40mm；所述第二供气口(112)的中心到所述轨道的距离与所述侧壁的长度的比值为0.8-1.2；所述第二供气口(112)的直径与所述侧壁的长度减去所述进气口的下端到所述底壁(210)的长度的差值的比值为0.5-1.5；

9.根据权利要求7所述的烧结装置，其特征在于，还包括控制机构，所述控制机构包括弹性件(310)、传感器、控制器和电磁阀(320)，所述传感器和电磁阀(320)均与所述控制器通信连接；沿所述第一方向，所述弹性件(310)的第一端连接所述第一段(131)和/或第三段(133)，所述弹性件(310)的第二端穿过所述窑炉(100)后连接所述传感器，所述电磁阀(320)安装在所述供气管上。

10.一种烧结系统，其特征在于，包括第一气氛调节室和第二气氛调节室，所述第一气氛调节室和第二气氛调节室之间设有如权利要求1-9中任一所述的烧结装置。

技术总结
本申请提供一种烧结装置及烧结系统，烧结装置包括窑炉以及设置在窑炉内的多个匣钵；匣钵包括底壁和多个侧壁，底壁上设有连通匣钵内部的进气通道，侧壁上设有进气口，多个匣钵沿第一方向排列呈至少一列；位于同一列的匣钵中，沿第二方向，相邻的两个匣钵的进气通道交错设置；窑炉还包括供气管，供气管设有第一供气口和至少一个第二供气口，第一供气口与位于同一列中最下层的匣钵的进气通道相对应，第二供气口与匣钵的进气口相对应；窑炉上还设有排气口。本申请有利于提高参与反应的氧气浓度，使得匣钵内的三元材料与氧气反应更加完全，有利于提高三元材料的烧结质量。

技术研发人员：邹昱凌,涂建海,彭海龙,于建,刘志远,雷军,刘永孝
受保护的技术使用者：宁波容百新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13