【技术实现步骤摘要】
本技术涉及硅氧材料预处理装置，具体的，涉及一种中高频加热式硅氧负极预锂化及cvd一体化装置。
技术介绍
1、锂电负极材料是锂电池四大主材之一，在锂电池中起到能量储存和释放的作用，主要影响锂电池的首次效率、循环性能、电池容量、能量密度、安全性能等，目前锂电负极材料以石墨负极为主流。但现阶段商业化石墨负极材料比容量已接近理论值极限，提升空间很小。随着市场对新能源汽车续航里程的要求不断提高，发展克容量更高的新型负极材料，提升锂电池的能量密度成为必要。硅材料由于其具有极高的能量密度(理论比容量为4200mah/g，是石墨负极材料的10倍)，通过改性可实现高容量和较长的使用寿命，有望成为下一代高能量密度锂电池的负极材料研发的主流方向。
2、由于硅材料的体积变化率为300％，而碳材料膨胀仅为12％，硅负极材料在脱嵌锂过程中易反复膨胀收缩，致使负极材料粉化、脱落，并最终导致负极材料失去电接触而使电池彻底失效。而硅氧由于添加了氧原子，膨胀率下降至150％，循环性能比纳米硅要好。但在不断的充放电中，硅负极表面会有sei膜的持续生长，一直不可逆地消耗电池中有限的电解液和来自正极的锂，最终导致电池容量的迅速衰减。因此对于硅氧路线来讲，相较于纯si还会发生嵌锂的现象。目前由于sio2首周与锂发生不可逆反应，该材料的首效一般较低，其机制可以通过扩散模型来说明：在锂化过程中，li扩散到si电极的内部形成锂硅氧化合物，而在脱锂的过程中，由于扩散能力有限，li不能完全扩散出来，因此一些li将困于si电极中。据学术实验测算，约有70％的li由于sei
3、由于预锂化过程将无法避免地在硅氧材料表面或内部残留过量的极活泼的锂源，这会给硅氧材料内引入不提供容量的氢氧化锂甚至碳酸锂，由此带来的强碱性会破坏电解液和粘结剂，造成合浆过程中的严重絮凝现象。同时，碱性环境中硅基材料会不可避免的发生严重的产气现象，这就需要保证预锂化的产物性质的稳定性。因此，提供一种能够避免接触空气、保障预锂化和cvd工艺的连续性、以及能够确保了物料反应的均匀性和一致性的中高频加热式硅氧负极预锂化及cvd一体化装置具有重要的意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本技术的目的之一在于提供一种解决传统加热装置升温慢且不稳定的问题、能够避免预锂化产物接触空气环境导致变性弊端、以及能够有效地保证物料性能的稳定性的中高频加热式硅氧负极预锂化及cvd一体化装置。
2、为了实现上述目的，本技术提供了一种中高频加热式硅氧负极预锂化及cvd一体化装置，所述装置包括炉管、进料区、收集区、加热单元、气源单元、升降单元和电控单元，其中，所述炉管能够正反转动，且其内部置有搅拌片以控制物料走向；所述电控单元位于炉管下方，被配置为一体化装置的总控制中心；所述进料区与炉管的入口管连接以进行喂料；所述收集区与炉管的出口管连接；所述加热单元环绕于炉管外侧对炉管采用中高频感应加热升温；所述气源单元与炉管的出口管连接，向炉管提供碳源气；所述升降单元位于炉管的入口处下方，通过调节炉管内反应区的水平角切换反应流程使预锂化及cvd工艺连续进行。
3、根据本技术的一个或多个示例性实施例，所述炉管、进料区和收集区之间可采用多级动密封连接，多级动密封可为填料动密封、迷宫动密封和油封动密封中的一种或多种。
4、根据本技术的一个或多个示例性实施例，所述炉管可为升降式炉管，且能够旋转。
5、根据本技术的一个或多个示例性实施例，所述加热单元可为感应线圈，感应线圈为中空状，其内部供有循环冷却水。
6、根据本技术的一个或多个示例性实施例，所述感应线圈可为铜质感应线圈。
7、根据本技术的一个或多个示例性实施例，所述搅拌片可为多重多种异性搅拌片。
8、根据本技术的一个或多个示例性实施例，所述进料区可采用惰性气氛搅拌附加螺旋轴推进喂料。
9、根据本技术的一个或多个示例性实施例，所述气源单元可内置预热模块、预混合模块和多级过滤清洗模块对气体进行预混合、过滤清洗和预热处理。
10、根据本技术的一个或多个示例性实施例，所述加热单元与炉管之间可设置有保温层。
11、根据本技术的一个或多个示例性实施例，所述炉管的基材可为310s不锈钢、314s不锈钢、钼合金和钨镧合金中的一种或多种。
12、与现有技术相比，本技术的有益效果包括以下内容中至少一项：
13、(1)本技术结构简便，很大程度上解决了传统加热装置升温慢且不稳定的问题；
14、(2)采用本技术的装置进行硅氧材料预处理，全流程未接触空气，确保了预锂化的物料不会接触空气，避免了预锂化后材料接触空气易变性的问题，使得包覆后材料性能更加稳定；
15、(3)本技术采用了中高频感应加热的方式，让反应区成为热源，提高了温度的稳定性和上升速率，确保了物料反应的均匀性和一致性。
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1.一种中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，所述装置包括炉管、进料区、收集区、加热单元、气源单元、升降单元和电控单元，其中，
2.根据权利要求1所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，所述炉管、进料区和收集区之间采用多级动密封连接，多级动密封为填料动密封、迷宫动密封和油封动密封中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，所述炉管为升降式炉管，且能够旋转。
4.根据权利要求1所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，所述加热单元为感应线圈，感应线圈为中空状，其内部供有循环冷却水。
5.根据权利要求4所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，所述感应线圈为铜质感应线圈。
6.根据权利要求1所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，所述搅拌片为多重多种异性搅拌片。
7.根据权利要求1所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，所述气源单元内置预热模块、预混合模块和多级过滤清洗模块对气体进行预混合、过滤清洗和预热处理。
9.根据权利要求1所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，所述加热单元与炉管之间设置有保温层。
10.根据权利要求1所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及CVD一体化装置，其特征在于，所述炉管的基材为310S不锈钢、314S不锈钢、钼合金和钨镧合金中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种中高频加热式硅氧负极预锂化及cvd一体化装置，其特征在于，所述装置包括炉管、进料区、收集区、加热单元、气源单元、升降单元和电控单元，其中，
2.根据权利要求1所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及cvd一体化装置，其特征在于，所述炉管、进料区和收集区之间采用多级动密封连接，多级动密封为填料动密封、迷宫动密封和油封动密封中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及cvd一体化装置，其特征在于，所述炉管为升降式炉管，且能够旋转。
4.根据权利要求1所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及cvd一体化装置，其特征在于，所述加热单元为感应线圈，感应线圈为中空状，其内部供有循环冷却水。
5.根据权利要求4所述的中高频加热式硅氧负极预锂化及cvd一体化装置，其特征在于，所述感应线圈为铜质感应线...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明珊，宋冯乐，钟凯，
申请(专利权)人：四川天诺聚能新能源开发有限公司，
类型：新型
国别省市：
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