石墨化炉及电池生产系统的制作方法

本申请涉及石墨化，特别是涉及石墨化炉及电池生产系统。

背景技术：

1、石墨化炉是指利用物料的电阻性能，通过石墨电极对炉内物料施加电场，使其在通电过程中产热而进行高温反应的设备。在加热过程中，通常采用喷淋方式对石墨电极伸出炉体外的部分进行降温，以降低石墨电极的氧化程度。然而，受限于石墨化炉结构设计缺陷，导致石墨电极在喷淋降温过程中易发生刻蚀，降低石墨电极的使用寿命。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种石墨化炉及电池生产系统，在便于实现有效降温的同时，提升电极的使用寿命。

2、第一方面，本申请提供了一种石墨化炉，石墨化炉包括：炉体；电极，从炉体内伸出炉体外；其中，石墨化炉还包括防护结构，防护结构至少部分设置在电极伸出炉体外的部分上，并与电极导热配合。

3、上述的石墨化炉，在伸出炉体外的电极上设置有防护结构，并将防护在电极上的部分与电极之间导热配合。这样当电极可处于喷淋降温时，电极上的热量通过防护结构与冷却介质交换，使得电极表面温度降低。由于防护结构对伸出炉体外的电极形成物理防护，因此，若电极处于喷淋降温过程时，电极不会直接与冷却介质接触而导致冷却介质渗透至电极处于炉体内的部分上，减少电极在喷淋降温过程中发生刻蚀几率。如此设计，利用防护结构可在便于实现有效降温的同时，提升电极的使用寿命。

4、在一些实施例中，防护结构包括导热件，导热件包覆在电极伸出炉体外的部分上。如此，将导热件包覆在电极伸出炉体外的部分上，不仅实现对电极的传导降温，而且还对电极形成防护，降低电极发生刻蚀的几率，提升电极的使用寿命。

5、在一些实施例中，导热件的厚度记为h，其中，h满足的条件为：8μm≤h≤10mm。如此，将导热件的厚度控制在8μm～10mm之间，以兼顾电极的降温效果和防护效果。

6、在一些实施例中，h还满足的条件为：20μm≤h≤2mm。如此，将导热件的厚度控制在20μm～2mm之间，使得对电极的降温效果和防护效果均能得到进一步提升。

7、在一些实施例中，导热件的导热系数记为λ，其中，λ满足的条件为：50w/(m·k)≤λ≤400w/(m·k)。如此，将导热件的导热系数合理控制在50w/(m·k)～400w/(m·k)之间，提升对电极上热量的传导，从而提升电极的降温效果。

8、在一些实施例中，防护结构还包括密封件，密封件密封设于导热件与炉体之间。如此，利用密封件将导热件与炉体之间进行密封连接，使得电极伸出的部分完全被包覆，降低冷却介质沿电极的长度方向进入炉体内的可能性。

9、在一些实施例中，炉体上设有绕电极外周设置的凸起部，导热件的部分伸入至凸起部与电极之间，密封件至少部分塞入凸起部与导热件之间。如此，将密封件塞入凸起部与导热件之间，不仅能有效封闭电极与炉体之间交界处的缝隙，降低冷却介质进入炉体内的可能性；而且还能使导热件压紧在电极上，提升电极的降温效果和防护效果。

10、在一些实施例中，密封件塞入凸起部与导热件之间的一端与炉体隔开设置，并与凸起部及电极之间形成封闭的腔室。如此，利用密封件在凸起部、电极之间围合形成腔室，对冷却介质和外部空气起到隔绝作用，进一步提升电极的防护效果，进而提升电极的使用寿命。

11、在一些实施例中，密封件包括塞入部及与塞入部连接的限位部，塞入部塞入凸起部与导热件之间，限位部与凸起部背向炉体的一端抵接。如此，利用限位部与凸起部一端的抵接限位，有效控制塞入部的塞入程度，便于密封件的安装保持一致性。

12、在一些实施例中，密封件上至少部分被配置为绝缘结构，以隔断凸起部与电极之间的电导通。如此，将密封件上至少一部分设计为绝缘结构，使得凸起部与电极之间保持绝缘，减少电极需通电而向炉体发生导电风险的发生。

13、在一些实施例中，密封件背向炉体的一端面与炉体之间间距记为h1，电极伸出炉体外的长度记为h2，其中，h1＜h2。控制电极伸出炉体外的长度大于密封件一端面与炉体之间的间距，使得电极有一部分也伸出密封件外，从而使得电极至少一部分暴露出以进行冷却降温。

14、在一些实施例中，h2与h1之间的比值满足的条件为：3≤h2/h1≤15。将h2与h1之间比值合理控制在3～15之间，能有效兼顾密封效果和冷却效果。

15、在一些实施例中，防护结构还包括导热剂，导热剂填充于导热件与电极之间。如此，利用导热剂填补导热件与电极之间的缝隙，增大导热面积，提升导热效率。

16、在一些实施例中，防护结构还包括散热部，散热部凸设于导热件。如此，在导热件上设置散热部，增加散热面积，提升导热效率，从而有利于提升电极的降温效果。

17、在一些实施例中，散热部为多个，至少部分散热部在导热件上并列且间隔设置。如此，在导热件上间隔排列多个散热部，能进一步增加散热面积，提升导热效率。

18、第二方面，本申请提供了一种电池生产系统，包括以上任一项的石墨化炉。

技术特征：

1.一种石墨化炉，其特征在于，所述石墨化炉包括：

2.根据权利要求1所述的石墨化炉，其特征在于，所述防护结构(10)包括导热件(11)，所述导热件(11)包覆在所述电极(30)伸出所述炉体(20)外的部分上。

3.根据权利要求2所述的石墨化炉，其特征在于，所述导热件(11)的厚度记为h，其中，h满足的条件为：8μm≤h≤10mm。

4.根据权利要求3所述的石墨化炉，其特征在于，h还满足的条件为：20μm≤h≤2mm。

5.根据权利要求2所述的石墨化炉，其特征在于，所述导热件(11)的导热系数记为λ，其中，λ满足的条件为：50w/(m·k)≤λ≤400w/(m·k)。

6.根据权利要求2所述的石墨化炉，其特征在于，所述防护结构(10)还包括密封件(12)，所述密封件(12)密封设于所述导热件(11)与所述炉体(20)之间。

7.根据权利要求6所述的石墨化炉，其特征在于，所述炉体(20)上设有绕所述电极(30)外周设置的凸起部(21)，所述导热件(11)的部分伸入至所述凸起部(21)与所述电极(30)之间，所述密封件(12)至少部分塞入所述凸起部(21)与所述导热件(11)之间。

8.根据权利要求7所述的石墨化炉，其特征在于，所述密封件(12)塞入所述凸起部(21)与所述导热件(11)之间的一端与所述炉体(20)隔开设置，并与所述凸起部(21)及所述电极(30)之间形成封闭的腔室(40)。

9.根据权利要求7所述的石墨化炉，其特征在于，所述密封件(12)包括塞入部(121)及与所述塞入部(121)连接的限位部(122)，所述塞入部(121)塞入所述凸起部(21)与所述导热件(11)之间，所述限位部(122)与所述凸起部(21)背向所述炉体(20)的一端抵接。

10.根据权利要求7所述的石墨化炉，其特征在于，所述密封件(12)上至少部分被配置为绝缘结构，以隔断所述凸起部(21)与所述电极(30)之间的电导通。

11.根据权利要求6-10任一项所述的石墨化炉，其特征在于，所述密封件(12)背向所述炉体(20)的一端面与所述炉体(20)之间间距记为h1，所述电极(30)伸出所述炉体(20)外的长度记为h2，其中，h1＜h2。

12.根据权利要求11所述的石墨化炉，其特征在于，h2与h1之间的比值满足的条件为：3≤h2/h1≤15。

13.根据权利要求2所述的石墨化炉，其特征在于，所述防护结构(10)还包括导热剂(13)，所述导热剂(13)填充于所述导热件(11)与所述电极(30)之间。

14.根据权利要求2-10任一项所述的石墨化炉，其特征在于，所述防护结构(10)还包括散热部(14)，所述散热部(14)凸设于所述导热件(11)。

15.根据权利要求14所述的石墨化炉，其特征在于，所述散热部(14)为多个，至少部分所述散热部(14)在所述导热件(11)上并列且间隔设置。

16.一种电池生产系统，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的石墨化炉。

技术总结
本申请涉及一种石墨化炉及电池生产系统，在伸出炉体外的电极上防护有防护结构，并将防护在电极上的部分与电极之间导热配合。这样当电极可处于喷淋降温时，电极上的热量通过防护结构与冷却介质交换，使得电极表面温度降低。由于防护结构对伸出炉体外的电极会形成物理防护，因此，若电极处于喷淋降温过程时，电极不会直接与冷却介质接触而导致冷却介质渗透至电极处于炉体内的部分上，减少电极在喷淋降温过程中发生刻蚀几率。如此设计，利用防护结构可在便于实现有效降温的同时，提升电极的使用寿命。

技术研发人员：王啟明,熊冬根,王家政,申青渊
受保护的技术使用者：宁德烯铖科技有限公司
技术研发日：20230315
技术公布日：2024/1/15