[实用新型]用于制备锂离子电池包覆负极材料的搅拌式反应釜

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种搅拌式反应釡，特别涉及一种用于制备锂离子电池包覆负极材料的搅拌式反应釡。

背景技术

锂离子二次电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池，具有工作电压高、比能量大、重量轻、体积小、循环寿命长、无记忆效应、可快速充放电和无环境污染等一系列显著的优点。在众多的负极材料中，炭素材料应用最为成功，如石油焦、煤焦、石墨、中间相炭微球及有机物裂解炭等。石墨具有高的结晶度，嵌锂石墨属离子型石墨层间化合物，其一阶化合物分子式为LiC₆，理论容量为372mAh·g^-1，锂的嵌入与脱嵌反应以发生在0～2.5V(相对于Li/Li⁺)，具有良好的电压平台，但石墨与电解液的相容性较差，耐过充过放性能不好，在嵌锂过程中容易产生石墨层的剥离，循环性能较差，限制了纯石墨在锂离子电池中的应用。为克服石墨的缺点，近年来人们进行了大量的研发工作，在石墨表面包覆一层无定形碳材料，提高了振实密度，减少了在初次充放电过程形成SEI膜时消耗的锂离子，使电池首次充放电容量增大，库仑效率提高。包覆石墨反应过程通常为首先将石墨分散于液体包覆材料或熔化的包覆材料中，然后将溶剂或包覆材料蒸发使无定形炭前驱体包覆在石墨材料表面，然后炭化，有时还需要石墨化。为使包覆反应均匀进行，提出了本实用新型包覆反应设备的专利。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一套用于制备锂离子电池包覆负极材料的设备。这套设备的特点在于操作简单和包覆反应均匀。

本实用新型设计了制备锂离子电池包覆负极材料的搅拌式反应釡，其技术方案是：它包括釡体(1)、釡盖(2)、框式搅拌桨(3)、磁联轴器(4)、电机(5)、加热炉(6)、卸料装置(27)和控制器。

釡体(1)的容积范围为0.2L～2000L，釡体(1)的高径比范围为1～2，反应釡所能承受的压力范围为0.05MPa～2MPa。

反应釜的使用温度范围为室温～1200℃。

釡盖上设有真空压力表(18)、气或液相阀门(19)、热电偶(20)、气体出口(21)、手柄(22)、安全阀(23)及液体或固体加料口(24)。

搅拌器上采用框式搅拌桨，其侧刮刀(7)与反应器侧壁之间的间隙均匀，范围在0.2～5mm；底刮刀(8)与反应器底面之间的间隙均匀，范围在0.2～5mm；侧刮刀与底刮刀的组合有分体式和连体式两种。

搅拌器轴上采用装有双桨片(9)或不装双桨片两种形式。

釡盖与磁联轴器(4)相连，磁联轴器由内、外磁钢组成。

反应釡的密封，可以采用无垫片的弧面与颊线接触密封形式，依靠触面的高精度和高光洁度，以达到良好的密封效果。并不限于本发明的叙述，只要能达到目的密封方法均可，例如：采用螺纹密封方法，法兰密封方法，密封圈密封方法等。

装卸料装置(27)，釜盖可以上下移动，加热炉可以上下移动，使釜体脱离加热炉，并且旋转卸料；对体积较小的反应釡也可以人工卸料。

通过以上的改进，使材料在包覆反应过程中，混料更加均匀，粉体容易分散。使单釡的产率和产品质量均得到了很大的提高。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2为本发明搅拌器主视图及俯视图；

图3为本发明磁联轴器主视图；

图4为本发明釡盖主视图及俯视图。

图5为本发明装卸料主视图。

图中1-釡体，2-釡盖，3-框式搅拌桨，4-磁联轴器，5-电机，6-加热炉，7-搅拌桨侧刮刀，8-底刮刀，9-双桨片，10-圆棍，11-外磁体，12-内磁芯，13-霍尔感应元件，14-冷却水管，15-加热电阻丝，16-筒形矽炉芯，17-接线螺柱，18-真空压力表，19-气或液相阀门，20-热电偶，21-气体出口，22-手柄，23-安全阀，24-液体或固体加料口，25-控制阀门，26-活接头，27-卸料装置，28-升降控制器。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明实施方式的具体机构：

如图1所示，本发明包括釡体(1)、釡盖(2)、框式搅拌桨(3)、磁联轴器(4)、电机(5)、加热炉(6)和卸料装置(27)。