[发明专利]用于模拟锂电池正极材料烧结实验的箱式炉

说明书

本发明公开了一种用于模拟锂电池正极材料烧结实验的箱式炉，包括炉体和设于炉体内的炉腔，炉体一侧设有炉门，炉腔内设有用于支撑匣钵的棍棒以及设于棍棒上方的上加热元件和设于棍棒下方的下加热元件，炉腔设有进气系统和排气系统，进气系统包括进气管路和气氛控制单元，气氛控制单元用于控制炉腔内的进气量，以使炉腔的气氛与实际生产时保持一致，炉腔内还设有温控单元，温控单元用于控制炉腔内的温度，以使炉腔的温度与实际生产的温度匹配，炉体的底部设有排水口。本发明具有结构与大生产的炉腔环境一致，实验的原料配比可以直接用于大生产，大生产的烧结产品与实验结果能保持一致的优点。

技术领域

本发明涉及锂电池烧结设备，尤其涉及一种用于模拟锂电池正极材料烧结实验的箱式炉。

背景技术

近年来，随着性能和制作水平的提高，锂离子电池开始应用于绿色环保的新能源电动汽车和其他电动交通工具，成为新能源产业中非常重要的一个产品，国际市场对锂离子电池的需求量已开始呈井喷态势。目前规模生产的锂离子电池均主要以石墨为负极材料，因此正极材料就成为决定锂离子电池比能量的主要因素。加快高性能正极材料及高效低成本生产技术的研发，是当前世界各国科技界和生产厂商努力的方向。

箱式炉作为一种实验型烧结设备，受到各大院校、科研机构的青睐，被广泛应用到锂电池材料、磁性材料、冶金材料、新材料的开发等领域，其高稳定性、高效率被行业所认可。在箱式炉进行研发高性能锂电池正极材料的试验后运用到辊道炉等窑炉进行大批量生产，因此模拟批量生产的箱式炉做实验研发新材料更加合适。

在大批量生产之前，都会进行实验，来验证原料配比后的性能，一般都会采用小型的箱式炉等进行试验，然后进行大批量的生产，但是大批量生产时的炉内生产环境和现有的箱式炉有很大区别，因此在大批量生产时产品性能会与实验时有所区别。

综上所述，急需研发一种和大生产环境相似的箱式炉来进行原料实验。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构与大生产的炉腔环境一致，实验的原料配比可以直接用于大生产，大生产的烧结产品与实验结果能保持一致的用于模拟锂电池正极材料烧结实验的箱式炉。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于模拟锂电池正极材料烧结实验的箱式炉，包括炉体和设于炉体内的炉腔，所述炉体一侧设有炉门，所述炉腔内设有用于支撑匣钵的棍棒以及设于棍棒上方的上加热元件和设于棍棒下方的下加热元件，所述炉腔设有进气系统和排气系统，所述进气系统包括进气管路和气氛控制单元，所述气氛控制单元用于控制炉腔内的进气量，以使炉腔的气氛与实际生产时保持一致，所述炉腔内还设有温控单元，所述温控单元用于控制炉腔内的温度，以使炉腔的温度与实际生产的温度匹配，所述炉体的底部设有排水口。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述进气管路包括一根主管路和三个分支管路，所述三个分支管路分别为底部进气管和两个侧部进气管，所述底部进气管设于炉体的底部，两个侧部进气管分别位于炉体的两侧壁上，所述气氛控制单元包括气氛控制模块、质量流量计和多个转子流量计，所述质量流量计位于主管路上，所述底部进气管和侧部进气管上分别设有所述转子流量计，所述气氛控制模块用于控制质量流量计和转子流量计的输出。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述侧部进气管分成上侧部支管、中侧部支管和下侧部支管，三个侧支管分别从侧壁引入炉腔。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述炉体侧壁设有用于对上加热元件密封的上加热密封盒以及对下加热元件密封的下加热密封盒，所述上加热密封盒、下加热密封盒与炉腔连通，所述上侧部支管与上加热密封盒连接，下侧部支管与下加热密封盒连接，所述炉体侧壁于上加热密封盒和下加热密封盒之间设有通孔，所述中侧部支管与所述通孔连接。