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.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114777468A(43)申请公布日2022.07.22(21)申请号202210316063.2F27B7/36(2006.01)(22)申请日2022.03.28H01M10/0525(2010.01)H01M4/583(2010.01)(71)申请人湖南阿斯米科技有限公司地址410200湖南省长沙市岳麓区金茂ICC北塔1410室(72)发明人侯拥和刘诗华王佳宾黄少波史明(74)专利代理机构长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙)43213专利代理师魏龙霞(51)Int.Cl.F27B7/02(2006.01)F27B7/20(2006.01)F27B7/32(2006.01)F27B7/34(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称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(57)摘要本发明提供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，包括一高温炭化回转窑，高温炭化回转窑包括可转动的筒体；筒体包括预热段、高温加热段以及冷却段；在预热段与高温加热段的外部设有加热体对筒体进行加热。炭化处理工艺如下：使高温炭化回转窑达到可工作状态；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；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、高温加热段后，再冷却降温后即到炭化的石墨类负极材料。本发明解决了石墨类负极材料在传统高温炭化过程中反应速率低、能耗高、停留时间长、匣钵等物料容器消耗量大的问题；加热体采用蓄热式烧嘴进行燃烧加热，提高了热能利用率。CN114777468ACN114777468A权利要求书1/1页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