一种电池材料的烧成装置的制作方法

本实用新型涉及电池材料加工技术领域，特别涉及一种电池材料的烧成装置。

背景技术：

锂电池材料具有环保和使用安全方面的优势，因此在蓄电电池中被广泛采用。储电电池中正负极材料的烧成，目前以匣钵承装叠烧，以辊道窑、推板窑烧成。

然而，现有的锂电池材料烧成工艺存在以下几方面的问题：其一是：由于匣钵的重量近乎承烧材料的两倍，烧成中匣钵消耗了大量的能源；且匣钵的围边不利于材料的均匀快速升温与冷却，延长了烧成周期；另一方面，由于匣钵围边的应力不均，高温热冲击下，使得匣钵边沿容易产生开裂缺陷，材料粉料容易泄漏，导致匣钵被迫提前报废，增加了耗材的使用成本；再一方面，由于锂对匣钵的高温侵蚀严重，匣钵表面附着材料粉末，报废后容易渗出影响环境，且难以回收利用，增加了环保压力。

有鉴于此，如何解决生产中的难题，提高热能利用率，降低生产成本，是锂电池材料生产研究的重要课题，具有重大的现实意义。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种低成本、高能效的电池材料烧成装置。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电池材料的烧成装置，包括：窑炉和设置于所述窑炉中的耐火托板，其特征在于：在所述耐火托板上开有贯通的多个孔、槽或缝，在所述的窑炉入料端设置有将待烧材料成型为多孔材料块的成型机，在所述的窑炉出料端设置有将已烧多孔材料块粉磨的粉碎机。

更为优选的是，所述窑炉为辊道窑和推板窑的一种。

更为优选的是，所述耐火托板由多个小块耐火板拼接而成、并由水平托架承托。

更为优选的是，各所述小块耐火板之间依靠扣槽连接。

更为优选的是，所述水平托架由碳化硅棒构成。

更为优选的是，所述耐火托板为石墨板、碳化硅板、莫来石板或堇青石板。

更为优选的是，所述耐火托板为双层结构，底层以莫来石板或堇青石板，表层包含空心氧化铝微球、石墨、刚玉、氧化镍、氧化钙、氧化镁、磷酸铝、氧化铁、碳化硅、粘土的至少一种。

更为优选的是，所述成型机为冲压机或挤出机。

更为优选的是，所述窑炉为辊道窑，在所述辊道窑内设有棍棒，在所述棍棒的上下方均设有发热棒。

更为优选的是，所述窑炉的热源为电发热棒、燃气、微波的至少一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过在窑炉入料端设置成型机、在窑炉出料端设置粉碎机，并利用开有贯通孔的耐火托板来烧制电池材料，烧制原理由传统的材料粉末入匣钵围烧，创新为平面耐火托板承托多孔材料块裸烧的方式，极大地提高了传热效率，缩短了烧成周期。耐火托板比匣钵的热应力更加均匀，也极大地提高了其使用寿命，降低了生产成本，减少了废旧耐火材料回收的环保压力。

本实用新型提供的一种电池材料的烧成装置，设备结构简单，操作方便。解决了现有电池材料生产能耗大，耗材损耗大，回收难等难题，实现了低成本、高能效生产，具有显著经济及社会效益。

附图说明

图1所示为辊冲压机结构示意图。

图2所示为本实用新型实施例1的多孔材料块在辊道窑中烧成结构示意图。

图3所示为多孔材料块的结构示意图。

图4所示为挤出机结构示意图。

图5所示为本实用新型实施例2的多孔材料块在辊道窑中烧成结构示意图。

图6所示为多孔材料块的拼接示意图。

图7所示为图6的局部剖视图。

附图标记说明：

1：下料斗，2：喂料架，3：冲压机，4：冲头，5：模腔，6：多孔材料块，7：挤出机，8：喂料口，9：搅拌叶片，10：真空室，11：辊道窑，12：发热棒，13：辊棒，14：已烧多孔材料块，15：耐火托板，16：水平托架，17：蜂窝孔，18：孔、缝或槽，19：底材，20：面材，21：下模芯，22：挤出模具，23：扣槽。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

实施例1

如图1、图2所示，包括：窑炉11和设置于所述窑炉11中的耐火托板15，其特征在于：在所述耐火托板15上开有贯通的多个孔、槽或缝18，在所述的窑炉11入料端设置有将待烧材料成型为多孔材料块的成型机，在所述的窑炉出料端设置有将已烧多孔材料块粉磨的粉碎机。

其中，所述窑炉11为辊道窑，在所述辊道窑11内设有棍棒13，在棍棒13的上下方均设有发热棒12。本实施例中，所述发热棒优选为电发热棒。在其他实施方式中，所述窑炉的热源为电发热棒、燃气、微波的至少一种，不限于本实施例。

所述耐火托板11由底材19和面材20复合而成，底材19以莫来石、堇青石质为主体材质，面材20以空心氧化铝微球、石墨、刚玉、氧化镍、氧化钙、氧化镁、磷酸铝、氧化铁、碳化硅、粘土的至少一种为材质进行复合；复合的方式是成型复合或涂层复合的一种。在其他实施方式中，所述窑炉为推板窑，所述耐火托板由单一材料制成，如为石墨板、碳化硅板、莫来石板或堇青石板等。与单一材料的耐火托板相比，本实施例选用的双层耐火托板结构能使热应力更加均匀，也极大地提高了耐火托板的使用寿命。

本实施例中，所述成型机优选为冲压机3，在所述冲压机3内设有模腔5，对应所述模腔5设有冲头4和下模芯21；在所述冲压机的入料端设有喂料架2，在所述喂料架2上方设有下料斗1。

实际工作时，喂料架2将材料粉送入冲压机3的模腔5中，冲头4下压成型，下模芯21顶出成型后的多孔材料块6。人工将多孔材料块6(坯体)取出，码放到耐火托板15上，然后将耐火托板15上放在辊道窑11的辊棒13上，辊棒13牵引耐火托板15移动，在发热棒12的加热下，于辊道窑11中烧成。出窑后取下已烧多孔材料块14，经粉碎机磨细，包装成产品。

结合图3所示，所述多孔材料块6为蜂窝结构，在多孔材料块6上设有若干贯通的蜂窝孔17。在对多孔材料块6进行烧制时，蜂窝孔17与耐火托板15上的孔、槽或缝18对应贯通，进而利于对流传热，确保多孔材料块在烧制过程中整体的温度均匀分布，保证了产品品质的一致性。

实施例2

如图4-图7所示，一种电池材料的烧成装置，其结构实施例1基本一致，区别在于：

一、所述成型机为挤出机7，在挤出机7内设有搅拌叶片9，在挤出机7的入料端设有喂料口8、出料端设有真空室10，在真空室10的出料端连接有挤出模具22。

工作时，喂料口8将材料粉送入挤出机7中，经搅拌叶片9的挤压，再经真空室10处理，最后通过挤出模具22挤出、切割成多孔材料块6。机械手将多孔材料块6，码放到辊棒13上的耐火托板15上，辊棒13牵引耐火托板15移动，在发热棒12的加热下，于辊道窑11中烧成。已烧多孔材料块14出窑后取下，经粉碎机磨细，包装成产品。

二、所述耐火托板15由多个小块耐火板拼接而成、并由水平托架16承托，各所述小块耐火板之间依靠扣槽23连接；所述水平托架16由碳化硅棒构成。

本实施例中，耐火托板采用采用拼接结构方便根据需要改变尺寸，方便、实用；同时，拼接后的耐火托板采用水平托架承托，确保耐火托板在移动烧制过程中保持结构的稳定。

其中辊道窑11采用单片大规格耐火托板，它是由多个小块耐火板拼接，并由碳化硅棒作为其水平托架形成；也可由多块小块耐火板扣合连接形成。耐火托板开有多个孔、缝或槽，有利于对流传热，使材料块的温度保持均匀，保证了产品品质的一致性。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。