[发明专利]一种硅基负极材料连续烧结工艺及其烧结炉

说明书

本发明涉及一种硅基负极材料连续烧结工艺及其烧结炉，包括以下步骤：1)备料：装备高纯石墨粉、高纯硅粉和改性沥青；2)混合：取高纯石墨粉与高纯硅粉充分混合搅拌均匀，余下添加改性沥青，再次充分搅拌混合均匀：3)烧结：将混合好的物料装耐到高温坩埚中。该硅基负极材料连续烧结工艺及其烧结炉，通过设置第一转动机构、框体、第二转动机构、盒体和坩埚，第一转动机构带动框体、第二转动机构、盒体和坩埚进行竖直方向旋转，第二转动机构带动盒体和坩埚进行水平方向旋转，使坩埚同时进行竖直方向旋转和水平方向旋转，使不同位置坩埚内部的物料受热更加均匀，提高了硅基负极材料成品的品质，从而具备均匀加热的优点，方便了使用。

技术领域

本发明涉及硅基负极材料生产技术领域，具体为一种硅基负极材料连续烧结工艺及其烧结炉。

背景技术

随着人们对环境保护和能源危机意识的增强，锂离子电池作为一种绿色环保的储能技术越来越受到人们的欢迎，锂离子电池因其容量密度高、循环长、稳定性高的特点得以广泛的利用，随着电子产品广泛应用和电动汽车的蓬勃发展，锂离子电池的市场日益广阔，但同时对锂离子电池安全提出了更高的要求。

目前国内锂电行业主要是人造石墨作为负极材料，硅基负极相比于常见的人造石墨负极，其受益于硅更高的能量密度(4200mAh/g)，商业化的锂离子电池主要采用石墨类负极材料，但它的理论比容量仅为372mAh/g，无法满足市场对锂离子电池高容量密度的需求，能存储多达9倍的锂离子，从而大幅提高电池的能量密度，在生产硅基负极材料时，需要将物料装入到坩埚的内部，然后再放入到烧结炉的内部进行加工，可是坩埚通常静置在烧结炉的内部，导致不同位置坩埚内部的物料受热不均匀，影响了硅基负极材料成品的品质，需要进行改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硅基负极材料连续烧结工艺及其烧结炉，具备均匀加热等优点，解决了在生产硅基负极材料时，需要将物料装入到坩埚的内部，然后再放入到烧结炉的内部进行加工，可是坩埚通常静置在烧结炉的内部，导致不同位置坩埚内部的物料受热不均匀，影响了硅基负极材料成品品质的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硅基负极材料的连续烧结工艺，包括以下步骤：

1)备料：装备高纯石墨粉、高纯硅粉和改性沥青；

2)混合：取高纯石墨粉与高纯硅粉充分混合搅拌均匀，余下添加改性沥青，再次充分搅拌混合均匀；

3)烧结：将混合好的物料装耐到高温坩埚中，然后放入到连续高温无氧烧结炉，坩埚在在炉内缓慢升温，200-300℃改性沥青充分熔融，使坩埚边缘到中心部位均匀受热，沥青均匀包裹在高纯石墨和高纯硅粉表面，制品经包裹后连续升温至1200-1300℃，然后在1200-1300℃恒温充分无氧烧结；

4)冷却：烧结后的物料经保护气体冷却、缓慢间接冷却后出炉，可直接成为能量密度高且充电时间短的锂电负极材料产品。

进一步，所述高纯石墨粉的质量百分比为70-80％，所述高纯硅粉的质量百分比为10-15％。

进一步，所述200-300℃烧结的时间为8-10小时，所述连续升温至1200-1300℃的过程中烧结的时间为20-30小时，所述在1200-1300℃区域中烧结的时间为10-15小时。

本发明另一目的在于提供一种硅基负极材料的烧结炉，包括烧结炉本体，所述烧结炉本体的内部设置有第一转动机构，所述第一转动机构上设置有框体，所述框体的内底壁设置有第二转动机构，所述第二转动机构的顶部设置有多个盒体，所述盒体的内部设置有坩埚，所述盒体的内部设置有定位机构。