[实用新型]装载锂电池负极材料的耐高温匣钵及窑车

说明书

本实用新型属于负极材料制备技术领域，具体涉及一种装载锂电池负极材料的耐高温匣钵，包括外层坩埚、底座和内层坩埚，内层坩埚开口朝上放置在底座上，其内部用于放置锂电池负极材料，内层坩埚的上部开口处盖有密封盖，外层坩埚的内径大于内层坩埚的外径，其倒扣在内层坩埚外部，外层坩埚的下端压在底座上，在外层坩埚与底座的周向接触线外部设置有耐高温沙子，内层坩埚为石墨坩埚或碳制品坩埚。一种装载锂电池负极材料的耐高温窑车，包括窑车主体及装载在窑车主体上的至少一个前述述的装载锂电池负极材料的耐高温匣钵本。本申请密封性能好，传热性能好，不污染负极材料，易于工人操作，能提高生产效率、产品质量和产能。

技术领域

本实用新型属于负极材料制备技术领域，具体涉及一种装载锂电池负极材料的耐高温匣钵及窑车。

背景技术

锂离子电池能量密度大，平均输出电压高，自放电小，没有记忆效应，工作温度范围宽为-20℃～60℃，循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%，而且输出功率大，使用寿命长，不含有毒有害物质，被称为绿色电池。锂离子电池主要有正极、负极、电解液、隔膜和集流体等组成。锂电池负极材料目前处于锂离子电池产业中最关键的环节，按锂离子电池成本比例，负极材料占比锂离子电池总成本的25%～28%,相对于锂电池正极材料，负极材料的研究方兴未艾，目前常用的锂电池负极材料主要包括中间相碳微球、天然石墨、人工石墨，其制备过程主要包括材料粉碎、将粉碎的材料在氮气气氛的保护下进行高温碳化、高温石墨化处理、碳化处理或直接包装。

目前锂电池负极材料的高温碳化主要是在氮气保护下的电加热辊道窑中进行，但为了降低生产使用成本，现有技术中也有在隧道窑中进行碳化处理的，申请号为2017208676064的中国使用新型专利公开了一种在隧道窑中装载锂电池负极材料的耐高温窑车，其包括双层结构的匣钵，双层匣钵之间填充有填充材料，外侧匣钵采用耐火材料制作，其可实现在锂电池负极材料在500~1250摄氏度下高温碳化，能够提高生产效率，缩短烧结时间，提高产量。但其还存在以下问题：一是内层匣钵和外层匣钵上部均设有密封上盖，隧道窑中的气体可以通过外层匣钵与其上的密封上盖之间的间隙进入到内层匣钵外部的填充材料内，然后气体有通过内层匣钵与其密封上盖的间隙进入到负极材料的可能性，可能导致负极材料被氧化，质量降低；二是外层匣钵和内层匣钵之间的填充材料会起到保温作用，不利于负极材料的加热；三是直接在内层匣钵的外部填充填充材料，操作、碳化及冷却过程中填充材料很可能会进入到负极材料当中，容易污染负极材料，造成产品质量下降；四是工人在将填充材料填充到内层匣钵和外层匣钵之间时及碳化完成冷却后再清理外层匣钵和内层匣钵之间的填充材料时，填充材料的填充量大且填充空间狭小，工人不易操作且劳动量大，造成生产效率降低；五是隧道窑中的气体可以通过外层匣钵与其上的密封上盖之间的间隙进入到内层匣钵外部的填充材料内，如果填充材料选用石墨粉，在高温环境下石墨粉会被氧化，从而造成填充材料的损耗，另外也能造成石墨材质的内层匣钵被氧化。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种装载锂电池负极材料的耐高温匣钵及窑车，其通过将外层坩埚倒扣在内层坩埚外部，且在外层坩埚与底座之间的缝隙外部设置沙封，能够将隧道窑中的气体阻挡在外层坩埚外部，密封性能好，外层坩埚和内层坩埚之间没有填充材料，传热性能好，外层坩埚下部的沙封不仅不会污染负极材料，填充沙封时和去除沙封的操作都简单，易于工人操作，能够提高生产效率，可以使用燃气隧道窑碳化负极材料，且隧道窑易于大型化，能够使负极材料的产能大幅提高，负极材料内的挥发性气体可以在隧道窑内燃烧，节能降耗。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种装载锂电池负极材料的耐高温匣钵，包括外层坩埚、底座和内层坩埚，所述内层坩埚开口朝上放置在所述底座上，其内部用于放置锂电池负极材料，所述内层坩埚的上部开口处盖有密封盖，所述外层坩埚的内径大于所述内层坩埚的外径，其倒扣在所述内层坩埚外部，所述外层坩埚的下端压在所述底座上，在所述外层坩埚与底座的周向接触线外部设置有耐高温沙子，所述内层坩埚为石墨坩埚或碳制品坩埚。