[发明专利]一种锂离子电池石墨类负极材料炭化处理系统及其炭化处理工艺

权利要求书

1.一种锂离子电池石墨类负极材料炭化处理系统，其特征在于，包括有一高温炭化回转窑，所述高温炭化回转窑包括可转动的筒体(6)，所述筒体(6)一端进料、另一端出料；所述筒体(6)包括预热段(A)、高温加热段(B)以及冷却段(C)，预热段(A)靠近进料端，冷却段(C)靠近出料端；在预热段(A)与高温加热段(B)的外部设有加热体(8)对筒体(6)进行加热。

2.根据权利要求1所述的炭化处理系统，其特征在于，所述加热体(8)采用蓄热式烧嘴(13)加热，所述蓄热式烧嘴(13)由蓄热式烧嘴切换阀(12)控制燃烧切换。

3.根据权利要求1或2所述的炭化处理系统，其特征在于，所述高温炭化回转窑还包括窑头箱(10)与窑尾箱(5)，所述窑尾箱(5)位于筒体(6)的进料端，所述窑头箱(10)位于筒体(6)的出料端；所述窑头箱(10)上连接有传质气体通入管道(17)，所述窑尾箱(5)上连接有炭化烟气排出管道(18)。

4.根据权利要求3所述的炭化处理系统，其特征在于，还包括依次连接的真空上料器(1)、缓冲料仓(2)、称重计量单元(3)和螺旋给料机(4)；所述螺旋给料机(4)与所述窑尾箱(5)连接；所述窑头箱(10)后还接有一滚筒冷却机(15)，所述滚筒冷却机(15)采用软化循环冷却水进行冷却。

5.根据权利要求4所述的炭化处理系统，其特征在于，所述筒体(6)采用Q235、Q345、304、316L、310S或GH系列高温耐热合金材料制造。

6.一种利用权利要求1-5任一项所述的石墨类负极材料炭化处理系统进行的炭化处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)开启蓄热式烧嘴(13)对高温炭化回转窑的筒体进行加热，使高温炭化回转窑的筒体的预热段(A)、高温加热段(B)达到预定温度；使高温炭化回转窑冷却段(C)达到可工作状态；

(2)将经过包覆后的石墨类负极材料原料送入到高温炭化回转窑中；

(3)石墨类负极材料原料在高温炭化回转窑的筒体内部依次经过预热段(A)、高温加热段(B)后，再冷却降温后即到炭化的石墨类负极材料。

7.根据权利要求6所述的炭化处理工艺，其特征在于，通过监测蓄热式烧嘴(13)中尾气排放温度的高低来同时控制蓄热式烧嘴切换阀(12)的切换时间。

8.根据权利要求7所述的炭化处理工艺，其特征在于，所述高温炭化回转窑的预热段温度为350-900℃；所述高温炭化回转窑的高温加热段温度为900-1200℃；所述蓄热式烧嘴切换阀(12)的切换时间为20-180秒；所述高温炭化窑回转筒体转速为0-5rpm；石墨类负极材料在高温炭化回转炭化窑中的停留时间为60-360min。

9.根据权利要求6所述的炭化处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)中将原料送入到高温炭化回转窑中时，同时通过传质气体通入管道(17)向高温炭化回转窑中持续通入传质气体并由炭化烟气排出管道(18)排出高温炭化回转窑中的炭化烟气。

10.根据权利要求6所述的炭化处理工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的冷却降温采用一段式降温或二段式降温；所述一段式降温为利用高温炭化回转窑的筒体(6)的冷却段(C)直接降温到所需温度；所述二段式降温为先利用高温炭化回转窑的筒体(6)的冷却段(C)降温至200-300℃，后再由滚筒冷却机(15)将降温到50-60℃。