一种用于硅碳负极材料生产的气相沉积检测系统技术方案

一种用于硅碳负极材料生产的气相沉积检测系统，其特征包括若干个储气罐、配气罐、气相沉积吸附装置和检测装置；具有简单、实用等优点，集成了多种功能，并可与现有的数据采集与自动控制一体化系统相结合，可操作性以及扩展性较强，可以根据自己的需要选择相应的功能模块开展实验，可进行多种实验，便于得到能够满足各种需求的电池负极吸附改性气体材料，为了防止尾气对环境造成负面影响，增加了气体收集处理装置，将尾气回收处理后再利用，在保证实验效果的同时最大限度地节约系统能耗，还可作为教学培训科研工具使用，协助完成实验实训教学目标，通过该检测平台可以扎实地掌握吸附脱附的工作原理，达到高效学习的目的，具有推广应用价值。应用价值。应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于硅碳负极材料生产的气相沉积检测系统


[0001]本技术涉及电池
，尤其涉及一种用于硅碳负极材料生产的气相沉积检测系统。

技术介绍

[0002]目前，在电池负极材料领域，硅基材料具有较高的理论容量，远大于传统的石墨负极材料，被认为是目前最有前景的新型锂离子电池负极材料。然而，此类材料在嵌脱锂过程中存在严重的体积膨胀等问题，导致活性颗粒粉化，材料原有结构被破坏，容量快速衰减，制约了其商业化应用。
[0003]针对硅基负极材料在实际应用中体积膨胀的问题，往往会采用化学气相沉积系统碳纳米纤维包覆来改其循环性能，化学气相沉积是一种表面改性的方法，用这种方法在硅颗粒表面涂碳，不仅可以抑制锂的插入引起的材料变化，而且可以分散纳米硅颗粒，有效防止纳米材料的团聚，提高材料的电化学性能，但在大规模生产之前，对于吸附改性材料的成分配比有效性却很难把握，只能使用现有的成熟产品，导致产品无法满足差异化需求，降低产品竞争力。

技术实现思路

[0004]本技术提出一种能够提高电池负极材料应对差异化需求的能力，提高材料性能，降低生产成本的用于硅碳负极材料生产的气相沉积检测系统。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0006]一种用于硅碳负极材料生产的气相沉积检测系统，其特征包括若干个储气罐、配气罐、气相沉积吸附装置和检测装置；每个所述的储气罐通过带气体流量控制阀门的连接管与配气罐可拆卸的连接，所述的配气罐上设有与储气罐数量对应的若干个输入端和一个输出端，用于接收储气罐输出的定量气体并进行混合，所述的配气罐的输出端通过连接管与气相沉积吸附装置连接，所述的气相沉积吸附装置用于对材料进行气体沉积吸附，便于测试改性吸附材料对负极材料的改性效果，所述的配气罐的输出端与气相沉积吸附装置之间的连接管上设有一个接口与所述检测装置连接，所述的检测装置包括气相色谱仪，用于对配气罐输出的混合气体进行组分测量。
[0007]进一步的方案是：为了节约使用成本，减少装置尾气排放产生的负面影响，还包括气体回收处理装置，所述的气体回收处理装置包括真空泵、气囊、隔膜压缩机、废气罐、纯气管和低温提纯装置，所述的气囊通过连接管与气相沉积吸附装置的废气输出端连接，气囊与气相沉积吸附装置之间的连接管上设有所述的真空泵，用于将气相沉积吸附装置产生的带有杂质的尾气导入气囊中，所述的气囊输出端通过带有单向气阀的连接管与隔膜压缩机连接，所述的隔膜压缩机通过带有单向气阀的连接管分别与所述的废气罐和所述的纯气管连接，所述的隔膜压缩机用于将气囊输出的气体压入废气瓶或纯气瓶，所述的废气罐通过连接管与低温提纯装置连接，所述的低温提纯装置用于通过低温吸附的方式将废气中的杂
质进行低温吸附提纯，所述的低温提纯装置通过带有单向气阀的连接管与气囊连接。
[0008]进一步的方案是：所述的配气罐和气相沉积吸附装置之间的连接管上设有气体流量计，用于监测配气罐中输出的气体流量，便于精确计算气体组分。
[0009]本技术的工作原理是：通过储气罐和配气罐组成的配气系统得到的吸附改性气体，通过检测装置监测明确其组份，再用气相沉积吸附装置将吸附改性材料附着到用于测试的电池负极材料上，并检测其改性效果，有利于得到适用于各种需求的改性气体，而获得更适应不同需求的负极材料。再使用气体回收处理装置，将气相沉积吸附装置产生的废气通过真空泵导入气囊中，再将气囊中的废气通过压缩机压入废气罐并接入低温提纯装置，当气囊中的气体全部进入废气罐和低温提纯装置后，将低温提纯装置与气囊之间的单向阀打开，压缩机通往废气罐之间的单向气阀关闭，经过低温提纯后的气体流入气囊中，再将压缩机与纯气罐之间的单向气阀打开，通过压缩机将经低温提纯后的气体压入纯气管，再将纯气罐拆下即可直接作为新的储气罐装入配气系统，即完成气体回收处理。
[0010]本技术的有益效果是：具有简单、实用等优点，集成了多组分配气、气相沉积吸附、气体分析等功能，并可与现有的数据采集与自动控制一体化系统相结合，可操作性以及扩展性较强，可以根据自己的需要选择相应的功能模块开展实验，可进行配气实验、杂质分析实验，开展气相沉积吸附实验，便于得到能够满足各种需求的电池负极吸附改性气体材料，为了防止尾气对环境造成负面影响，增加了气体收集处理装置，将尾气回收处理后再利用，在保证实验效果的同时最大限度地节约系统能耗，还可作为教学培训科研工具使用，协助完成实验实训教学目标，通过该检测平台可以扎实地掌握吸附脱附的工作原理，达到高效学习的目的，具有推广应用价值。
附图说明
[0011]图1为本技术结构示意图；
[0012]图2为本技术气体回收处理装置结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0014]实施例1
[0015]如图所示，一种用于硅碳负极材料生产的气相沉积检测系统，其中包括若干个储气罐1、配气罐2、气相沉积吸附装置3和检测装置4；每个所述的储气罐1通过带气体流量控制阀门的连接管与配气罐2可拆卸的连接，所述的配气罐2上设有与储气罐1数量对应的若干个输入端和一个输出端，用于接收储气罐1输出的定量气体并进行混合，所述的配气罐2的输出端通过连接管与气相沉积吸附装置3连接，所述的气相沉积吸附装置3用于对材料进行气体沉积吸附，便于测试改性吸附材料对负极材料的改性效果，所述的配气罐2的输出端与气相沉积吸附装置3之间的连接管上设有一个接口与所述检测装置4连接，所述的检测装置4包括气相色谱仪，用于对配气罐2输出的混合气体进行组分测量。
[0016]为了节约使用成本，减少装置尾气排放产生的负面影响，还包括气体回收处理装
置5，其中包括真空泵51、气囊52、隔膜压缩机53、废气罐54、纯气管55和低温提纯装置56，所述的气囊52通过连接管与气相沉积吸附装置3的废气输出端连接，气囊52与气相沉积吸附装置3之间的连接管上设有所述的真空泵51，用于将气相沉积吸附装置3产生的带有杂质的尾气导入气囊52中，所述的气囊52输出端通过带有单向气阀的连接管与隔膜压缩机53连接，所述的隔膜压缩机53通过带有单向气阀的连接管分别与所述的废气罐54和所述的纯气管55连接，所述的隔膜压缩机53用于将气囊52输出的气体压入废气瓶54或纯气瓶55，所述的废气罐54通过连接管与低温提纯装置56连接，所述的低温提纯装置56用于通过低温吸附的方式将废气中的杂质进行低温吸附提纯，所述的低温提纯装置56通过带有单向气阀的连接管与气囊52连接。
[0017]所述的配气罐2和气相沉积吸附装置3之间的连接管上设有气体流量计6，用于监测配气罐2中输出的气体流量，便于精确计算气体组分。
[0018]以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于硅碳负极材料生产的气相沉积检测系统，其特征包括若干个储气罐、配气罐、气相沉积吸附装置和检测装置；每个所述的储气罐通过带气体流量控制阀门的连接管与配气罐可拆卸的连接，所述的配气罐上设有与储气罐数量对应的若干个输入端和一个输出端，用于接收储气罐输出的定量气体并进行混合，所述的配气罐的输出端通过连接管与气相沉积吸附装置连接，所述的气相沉积吸附装置用于对材料进行气体沉积吸附，所述的配气罐的输出端与气相沉积吸附装置之间的连接管上设有一个接口与所述检测装置连接，所述的检测装置包括气相色谱仪，用于对配气罐输出的混合气体进行组分测量。2.如权利要求1所述的一种用于硅碳负极材料生产的气相沉积检测系统，其特征还包括气体回收处理装置，所述的气体回收处理装置包括真空泵、气囊、隔膜压缩机、废气罐、纯气管和低温提纯装...

【专利技术属性】
技术研发人员：康天宇，牛晓鹏，李洪伟，王建勋，
申请(专利权)人：山西北科乾通储能科技研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：