[发明专利]用于锂电池负极材料制作的装置、系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于锂电池负极材料制作的装置、系统和方法。该装置包括桶体；位于桶体顶端的桶体上盖；贯通桶体上盖并延伸至桶体内部的主轴；位于桶体内部且与主轴相连接的搅拌叶片；设置于装置上的进料口、出料口和排气口，其中，装置上还设置有保护气体入口,经由保护气体入口进入桶体的气体用于排空桶体内的氧气；桶体外包覆电加热层，其中，电加热层的温度可调；以及桶体上盖处设置有冷却机构，以降低主轴上部的温度。通过本发明，降低了锂电池负极材料制作的反应周期，提升品质，同时，制作设备简单，工艺成本低。

技术领域

本发明涉及锂电池负极材料制作的技术领域，具体而言，特别涉及用于锂电池负极材料制作的装置、系统和方法。

背景技术

负极材料锂离子电池实现小型化、高容量化的关键。目前，商品化锂离子电池的负极材料多为炭材料，其中，人造石墨的使用虽然是主流之一，但人造石墨与电解液的相容性差、炭负极上发生有机溶剂的不可逆分解都会对电极行为产生负面影响，使石墨层发生膨胀和收缩，导致其剥落，从而降低循环效率。为了改善人造石墨这些缺陷，现有技术以人造石墨作为原料，对其进行表面改性处理，例如采用热缩聚法对人造石墨进行包覆改性，以得到的电化学性能佳，充放电效率高的负极材料。

现有技术在制作上述负极材料时，一般是将石墨和包覆材料在混合装置中混合加热完成包覆，然后再在聚合装置中加热实现聚合反应，最后进入低温窑炉里去长时间碳化，制作设备复杂，工艺成本高。

针对现有技术中存在的上述技术问题，目前尚未提出有效的解决方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于锂电池负极材料制作的装置、系统和方法，以解决现有技术中锂电池负极材料制作设备复杂，工艺成本高的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种用于锂电池负极材料制作的装置。

具体地，该装置包括：桶体；位于桶体顶端的桶体上盖；贯通桶体上盖并延伸至桶体内部的主轴；位于桶体内部且与主轴相连接的搅拌叶片；设置于装置上的进料口、出料口和排气口，其中，装置上还设置有保护气体入口,经由保护气体入口,进入桶体的气体用于排空桶体内的氧气；桶体外包覆电加热层，其中，电加热层的温度可调；以及桶体上盖处设置有冷却机构，以降低主轴上部的温度。

进一步地，冷却机构包括：冷冻水冷却腔、空气冷却腔和/或保温棉保温隔热腔。

进一步地，桶体上盖采用封头法兰形式,冷冻水冷却腔、空气冷却腔和/或保温棉保温隔热腔设置于封头的位置。

进一步地，进料口和排气口设置于封头上。

进一步地，保护气体入口包括：设置于主轴处的第一入口，经由第一入口的气体通过主轴的轴套与轴间的制作锂电池负极材料的原料之间形成的通道进入桶体，以形成气封；和/或设置于桶体底部的第二入口，经由第二入口的气体直通入桶体。

进一步地，电加热层外设置有保温层。

进一步地，保温层外设置有不锈钢板。

进一步地，进料口和出料口处均安装有耐高温阀门。

依据本发明的一个方面，提供了一种用于锂电池负极材料制作的系统。

具体地，该系统包括：主机，其中，该主机为本发明提供的任意一种用于锂电池负极材料制作的装置；储料斗，与主机的进料口相连通；尾气收集装置，与主机的排气口相连通；冷却桶，与主机的出料口相连通；以及驱动装置，与主机的主轴相连接，用于带动主轴转动。

依据本发明的一个方面，提供了一种用于锂电池负极材料制作的方法。

具体地，该方法包括如下的步骤：

步骤S：将石墨与包覆材料加入本发明提供的任意一种用于锂电池负极材料制作的装置，控制装置的主轴带动搅拌叶片进行搅拌；