一种锂电池正极材料焙烧系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种锂电池正极材料焙烧系统，其中，所述焙烧系统包括真空腔室、抽真空系统、工艺气体输入系统、加热器、托盘支架、辅助阳极、支架导电接线、等离子体电源和辅助阳极接线。所述托盘支架与所述真空腔室相互绝缘，所述托盘支架上安装有托盘，所述托盘支架通过所述支架导电接线与所述等离子体电源的负极相连，所述辅助阳极安装于所述托盘的上部且与所述托盘间形成一间隙，所述辅助阳极通过所述辅助阳极接线电连接于所述等离子体电源的正极，所述等离子体电源的正极通过所述辅助阳极接线与所述真空腔室的腔壁相连。本实用新型专利技术能够有效提高正极材料前躯体的加热效率和加热均匀性，大幅降低焙烧温度和消除焙烧结块。块。块。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池正极材料焙烧系统


[0001]本申请属于锂电池材料制备
，具体涉及一种锂电池正极材料焙烧系统。

技术介绍

[0002]随着新能源产业的高速发展，高容量锂电池成为新能源科技的发展热点。作为影响锂电池容量关键部分的正极材料，更是目前技术攻关的重点。其中，焙烧是完成锂离子电池正极材料合成的关键步骤，前躯体只有经过焙烧后，才能形成锂离子电池正极材料所需要的材料组分和结构、晶型等。
[0003]传统的焙烧方法，无论是固定托盘焙烧、还是旋转炉体焙烧，首先都需要将正极材料前躯体容器加热到正极材料合成所需的温度环境。而这种温度环境通常都是相当高的，比如，对于高镍正极材料，其焙烧温度至少在800℃以上。这种高焙烧温度对加热器的材料与形态、焙烧炉体的保温、焙烧容器的材质选择，都提出了极高的要求，比如，在实验室中，800℃以上的旋转焙烧所使用的炉体，需要采用致密刚玉材料等。
[0004]即使如此，为了满足前躯体焙烧时获得更完整的结构和晶型等，在焙烧过程中，还需要富氧的环境，而在富氧且高温的环境下，炉体的耐热性、抗氧化腐蚀性，就尤为重要了。为此，业界不得不采用昂贵的陶瓷类耐高温抗氧化腐蚀材料作为炉体，但仍然存在炉体破裂、富氧气体渗透到外壳体导致外腔壳体腐蚀损坏等问题。焙烧过程中的温度均匀性，是获得量产批量生产的保证，致密成块的正极材料前躯体，焙烧过程中温度均匀性较好，但是显然会烧结成为板结块体，焙烧后不得不再次破碎制粉，提高了其生产成本、能耗等，而产品质量同时面临着再次加工导致的劣化风险。

技术实现思路
<br/>[0005]本申请提供了一种锂电池正极材料焙烧系统，能够有效提高正极材料前躯体的加热效率和加热均匀性，大幅降低焙烧温度，并消除了焙烧结块，从而减少了生产成本和能耗。
[0006]第一方面，本技术实施例提供的一种锂电池正极材料焙烧系统，包括真空腔室、抽真空系统、工艺气体输入系统、加热器、托盘支架、辅助阳极、支架导电接线、等离子体电源和辅助阳极接线，其中，所述抽真空系统设置于所述真空腔室的下侧，所述工艺气体输入系统设置于所述真空腔室的上部，所述加热器安装于所述真空腔室中，所述托盘支架与所述真空腔室相互绝缘，所述托盘支架上安装有托盘，所述托盘支架通过所述支架导电接线与所述等离子体电源的负极相连，所述辅助阳极安装于所述托盘的上部且与所述托盘间形成一间隙，所述辅助阳极通过所述辅助阳极接线电连接于所述等离子体电源的正极，所述等离子体电源的正极通过所述辅助阳极接线与所述真空腔室的腔壁相连。
[0007]优选地，所述间隙的距离为1mm
‑
30cm之间。
[0008]优选地，所述辅助阳极与所述托盘的形状相匹配，且所述辅助阳极完全覆盖于所述托盘的顶面上方。
[0009]优选地，所述托盘支架为一个，且所述托盘支架能够绕所述真空腔室的中心进行公转。
[0010]优选地，所述托盘支架为多个，且每个所述托盘支架能够绕所述真空腔室的中心进行公转且能够自传。
[0011]优选地，所述抽真空系统包括真空机组、真空管道和真空测量器。
[0012]优选地，所述工艺气体输入系统包括气体流量控制器和气体管道。
[0013]优选地，所述等离子体电源的正极和负极均通过绝缘端子接入所述真空腔室。
[0014]本技术实施例提供的技术方案具备以下有益效果：
[0015]本技术实施例首先通过所述抽真空系统对所述真空腔室进行抽真空，然后启动所述加热器进行升温，接着通过所述工艺气体输入系统往所述真空腔室中通入O2、Ar或N2，再通过所述等离子体电源向所述托盘支架通电，直至所述正极材料前驱体焙烧完成。焙烧是在氧气环境下对正极材料前躯体进行离子轰击加热，由于存在氧离子，其反应速率更快、反应更完整。所述托盘支架通电后直接作用于正极材料前躯体实现加热，加热效率更高，可大幅度降低焙烧温度。所述辅助阳极安装于所述托盘的上部并通过所述辅助阳极接线电连接于所述等离子体电源的正极，使得加热更加均匀，消除了焙烧结块，从而减少了生产成本和能耗。
[0016]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0017]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0018]图1是本技术实施例的一种锂电池正极材料焙烧系统的剖面结构示意图。
[0019]图中附图标记为：
[0020]真空腔室1；
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抽真空系统2； 工艺气体输入系统3；
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加热器4；
[0021]托盘支架5；
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辅助阳极6；
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支架导电接线7；
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等离子体电源8；
[0022]辅助阳极接线9。
具体实施方式
[0023]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。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
[0025]实施例1
[0026]图1为本技术实施例提供的锂电池正极材料焙烧系统的剖面结构示意图。该锂电池正极材料焙烧系统可以包括真空腔室1、抽真空系统2、工艺气体输入系统3、加热器4、托盘支架5、辅助阳极6、支架导电接线7、等离子体电源8和辅助阳极接线9。
[0027]具体地，所述抽真空系统2设置于所述真空腔室1的下侧，用于将所述真空腔室1内的气体压强抽真空。所述工艺气体输入系统3设置于所述真空腔室1的上部，用于往所述真空腔室1中通入O2、Ar或N2。所述加热器4安装于所述真空腔室1中，用于将所述真空腔室1内的温度升高。
[0028]本实施例中，所述托盘支架5与所述真空腔室1相互绝缘。所述托盘支架5上安装有托盘，所述托盘用于盛装正极材料前驱体。所述托盘支架5通过所述支架导电接线7与所述等离子体电源8的负极相连，并通过所述等离子体电源8向所述托盘支架5通电，以对所述正极材料前驱体进行焙烧。
[0029]焙烧是在氧气环境下对正极材料前躯体进行离子轰击加热，由于存在氧离子，其反应速率更快、反应更完整。所述托盘支架5通电后直接作用于正极材料前躯体实现加热，加热效率更高，可大幅度降低焙烧温度。
[0030]当所述托盘支架5为一个时，所述托盘支架5能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池正极材料焙烧系统，其特征在于，包括真空腔室、抽真空系统、工艺气体输入系统、加热器、托盘支架、辅助阳极、支架导电接线、等离子体电源和辅助阳极接线，其中，所述抽真空系统设置于所述真空腔室的下侧，所述工艺气体输入系统设置于所述真空腔室的上部，所述加热器安装于所述真空腔室中，所述托盘支架与所述真空腔室相互绝缘，所述托盘支架上安装有托盘，所述托盘支架通过所述支架导电接线与所述等离子体电源的负极相连，所述辅助阳极安装于所述托盘的上部且与所述托盘间形成一间隙，所述辅助阳极通过所述辅助阳极接线电连接于所述等离子体电源的正极，所述等离子体电源的正极通过所述辅助阳极接线与所述真空腔室的腔壁相连。2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料焙烧系统，其特征在于，所述间隙的距离为1mm
‑
30cm之间。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓智林，杨武保，
申请(专利权)人：四川万邦胜辉新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：