硅碳負(fù)極碳化爐特點(diǎn)優(yōu)勢及設(shè)計(jì)要求
硅碳負(fù)極材料實(shí)驗(yàn)室燒結(jié)解決方案
10kg級硅碳負(fù)極材料實(shí)驗(yàn)爐
主要技術(shù)參數(shù)：
1、設(shè)計(jì)溫度：1100℃
2、使用溫度：1000℃
3、加熱元件：硅碳棒
4、氣氛環(huán)境：惰性氣氛（≤20ppm+氣源氧含量）
5、爐膛尺寸：500×400×400（適用匣缽330×330×120雙層或330×330×210單層）
窯爐特點(diǎn)：
1、爐膛采用高密度高純氧化鋁材質(zhì)砌筑，可以有效防止硅碳負(fù)極材料在碳化過程中瀝青煙氣對爐膛的腐蝕。
2、加熱元件采用氧化鋁陶瓷套管保護(hù)，并采用單獨(dú)接線方式，可以快速簡便更換加熱元件。
3、特別優(yōu)化的排氣系統(tǒng)，可以有效防止瀝青煙氣冷凝，堵塞排氣管道。
4、雙層設(shè)計(jì)的爐殼和全密閉的制造，可以有效保證爐膛內(nèi)的惰性氣氛環(huán)境。
20-60kg級硅碳負(fù)極材料中試爐
主要技術(shù)參數(shù)：
1、設(shè)計(jì)溫度：1100℃
2、使用溫度：1000℃
3、加熱元件：硅碳棒
4、氣氛環(huán)境：惰性氣氛（≤30ppm+氣源氧含量）
5、裝料匣缽數(shù)量：2列2層、3列2層、3列2層2排
窯爐特點(diǎn)：
1、結(jié)構(gòu)特殊：采用和工業(yè)化生產(chǎn)氣氛輥道爐相同的爐膛結(jié)構(gòu)、進(jìn)排氣方式、匣缽排列方式，可為后期氣氛輥道爐生產(chǎn)時(shí)提供堅(jiān)實(shí)、可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2、良好的溫度均勻性：因采用***爐膛結(jié)構(gòu)可使窯爐溫度均勻性≤±5℃
3、爐膛材料及加熱元件保護(hù)措施可有效防止硅碳負(fù)極材料在碳化過程中碳滲透及廢氣對加熱元件的腐蝕。
設(shè)計(jì)要求：
負(fù)極材料作為鋰電動(dòng)力電池核心材料之一，對鋰電池的性能起著至關(guān)重要的重要。隨著人們對新能源汽車汽車?yán)m(xù)航里程的要求越來越高，很多負(fù)極材料廠家開始尋求比石墨負(fù)極材料更高熔料密度的新型負(fù)極材料，硅碳負(fù)極材料在眾多的專家學(xué)者以及企業(yè)的技術(shù)人員的研究下也就應(yīng)運(yùn)而生。
目前硅碳負(fù)極的制備主要有兩種路線，第一種為氧化亞硅的碳包覆，第二種為金屬納米硅的碳包覆。第一種的制備方式因?yàn)楣に囕^為可控以及使用方便為更多的企業(yè)所接受。
目前很多的高校、研究院所、企業(yè)在硅碳負(fù)極領(lǐng)域尚處于小試的階段，今天我們就介紹一下硅碳負(fù)極材料的實(shí)驗(yàn)爐的設(shè)計(jì)要求。
主要的設(shè)計(jì)要求涉及以下幾個(gè)方面，第一溫度，第二氧含量，第三爐膛的選材，第四排氣設(shè)計(jì)。、
亞硅的碳包覆工藝主要為高溫固相包覆，包覆溫度約為850度左右，所以我們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)爐為額定溫度1100度，長時(shí)間使用溫度為1050度，這個(gè)溫度已經(jīng)足夠?qū)崿F(xiàn)我們硅碳負(fù)極材料的高溫固相包覆。
關(guān)于氧含量，通入99.999%純度的氮?dú)猓瑺t內(nèi)的氧含量可以控制在20個(gè)ppm以內(nèi)。這可以避免在包覆過程中氧化亞硅的氧化。
爐膛的選材，為了避免碳滲透，我們放棄了輕質(zhì)的氧化鋁陶瓷纖維棉板，采用了氧化鋁含量99%的氧化鋁空心球磚，高致密度可以有效的防止碳滲透。而且具有非常強(qiáng)的抗酸堿腐蝕性能。加熱元件我們也選擇用陶瓷剛玉管保護(hù)大大增加了使用壽命。
在氧化亞硅的混料過程中，通常會(huì)加入瀝青、葡萄糖、蔗糖等，這就帶來一個(gè)問題，瀝青會(huì)在350度左右開始揮發(fā)，形成瀝青煙氣，如果是普通的氣氛實(shí)驗(yàn)爐當(dāng)瀝青煙氣遇到較冷的煙囪時(shí)會(huì)發(fā)生冷凝現(xiàn)象，形成焦油，堵塞煙囪，使?fàn)t內(nèi)的廢氣無法有效排出。
我們的硅碳負(fù)極實(shí)驗(yàn)爐專門對排氣煙囪進(jìn)行了優(yōu)化的設(shè)計(jì)，在排氣煙囪加設(shè)保溫層，并配有加熱裝置，使瀝青煙氣在遇到煙囪時(shí)不會(huì)冷凝，有效排出爐內(nèi)廢氣。
專利認(rèn)證多種型號選擇（20-100kg產(chǎn)量）耐強(qiáng)酸堿性環(huán)境空氣、氧氣、氮?dú)�、氮�(dú)浠旌蠚獾葰怏w環(huán)境下的燒結(jié)模擬工業(yè)化輥道爐的燒結(jié)環(huán)境，有助于實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化