CN204268875U - 烧结装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种烧结装置，包括坩埚本体和通气隔板，通气隔板填充于坩埚本体内；通气隔板包括多个第一通气隔板和多个第二通气隔板，每个第一通气隔板均与第二通气隔板交叉。本实用新型提供的烧结装置通过在烧结装置内设置多个隔板，隔板上对称式地设置通气孔，提高粉末、气氛、热能在粉末内部流动，从而提高较大处理量时，提高烧结装置内成品的均匀性，减少梯度浓度的出现。

Description

烧结装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池电极材料领域，特别地，涉及一种烧结装置。

背景技术

锂离子电池的电极材料(如钴酸锂、锰酸锂、三元材料和钛酸锂等)，从原料到成品，需要经过包括烧结在内的多道工序。烧结的目的是通过加热使前驱体(原料混合物)内部发生结晶反应，形成晶型规整的嵌锂化合物。烧结通常在推板窑或者辊道窑内进行。烧结过程中，依据所处理材料的不同，烧结所需气氛不同。

在烧结过程中，通常使用方舟或者坩埚等烧结装置盛装粉末状前驱体，进入窑炉烧结。以方舟盛装前驱体烧结为例，如图1所示。坩埚1’中装填粉料后，粉料2’在坩埚1’内形成峰型堆积。烧结时，需要将峰型堆积摊平，才能进行烧结。在烧结过程中，A、B、C、D区域堆积高度不同，位置不同，导致A、B、C、D区域的升温速度和气氛量不同，使得A、B、C、D各区域烧结后所得成品的性能会形成阶梯性差异，影响材料烧结的均匀性。

现有技术中多通过对烧结装置内盛放的粉料高度进行限制来降低该影响。但限制烧结装置内的粉料高度后，常需使用多层烧结装置进行烧结才能完成所需生产任务，增加了人工劳动量。降低烧结的生产效率，延长生产时间。还有的采用在烧结装置的侧壁上缘开设通风口来提高气体在烧结装置内部的气体分布均匀性，该方法也会限制烧结装置内的粉料填充量。降低了生产效率。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种烧结装置，以解决现有技术中烧结过程中烧结装置底部粉料受热、与烧结气氛接触较差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种烧结装置，包括坩埚本体和通气隔板，通气隔板填充于坩埚本体内；通气隔板包括多个第一通气隔板和多个第二通气隔板，每个第一通气隔板均与第二通气隔板交叉。

进一步地，第一通气隔板与第二通气隔板垂直交叉。

进一步地，第一通气隔板和第二通气隔板的厚度为2～5mm。

进一步地，通气隔板为由陶瓷材料制成。

进一步地，通气隔板为由95氧化铝陶瓷制成。

进一步地，还包括多组通气孔，通气孔水平贯通通气隔板，每组通气孔处于同一水平面，相互之间形成循环气路。

进一步地，通气隔板的上部设置一组通气孔；通气隔板的设置至少两组通气孔。

进一步地，坩埚本体的侧壁高度大于＞100mm。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的烧结装置通过在烧结装置内设置多个隔板，隔板上对称式地设置通气孔，提高粉末、气氛、热能在粉末内部流动，从而提高较大处理量时，烧结装置内成品的均匀性，减少梯度浓度的出现。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中烧结装置中粉料填充示意图；

图2是本实用新型优选实施例的俯视示意图；以及

图3是图2中A-A向剖视示意图。

图例说明：

10、坩埚本体；20、通气隔板；21、第一通气隔板；22、第二通气隔板；23、通气孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1和2，本实用新型提供了一种烧结装置，该装置包括坩埚本体10和设置于坩埚本体10内的通气隔板20。坩埚本体10可以为各种常用于烧结锂电池电极材料的坩埚材料制成腔体。坩埚本体10可以为矩形、圆形或舟型等各种常用形状。可以采用陶瓷或其他常用坩埚材料制成。优选为95氧化铝陶瓷制成，该材料耐高温性能较好，而且在烧结过程中不会产生其他杂质对物料造成污染。由于粉状材料和陶瓷材料之间的贴合性比较差，粉状物料与陶瓷材料接触后其间会留有间隙，这些间隙可作为气体通道。方便坩埚本体10底部的物料与烧结气氛相接触。

在另一实施例中，坩埚本体的侧壁高度大于＞100mm。坩埚本体10的侧壁高于现有本行业中坩埚的高度85mm。以便一次烧结时可以填充较大量的前驱体粉末，提高生产效率。此时既能保证坩埚本体10内物料的烧结均匀性，又能使物料的装填量达到最大。

通气隔板20填充于坩埚本体10的腔体内。通气隔板20包括多个第一通气隔板21和多个第二通气隔板22，每个第一通气隔板21均与第二通气隔板22相交叉。由于坩埚本体10内容纳的为含水率较低，呈粉末状的物料。因而该物料的流动性较强。物料装填进入由第一通气隔板21和第二通气隔板22围成的区域内后，物料的流动受到阻碍，避免了局部过度堆积造成的烧结不均匀。尤其是用于侧壁较高的坩埚本体10时，更加能将坩埚本体10内的物料从底部到顶面均分隔均匀。优选第一通气隔板21与第二通气隔板22为垂直交叉。此时分隔效果最优。

在另一实施例中，通气隔板20由厚度为2-5mm的隔板围成。按此厚度设置通气隔板20能避免过度挤占坩埚本体10的内部空间，留出更多的空间容纳粉末，提高烧结效率。

在另一实施例中，参见图3，第一通气隔板21和第二通气隔板22在同一水平线上间隔设置多个通气孔23。由于通气孔23处于同一水平线上，因而进入物料中的气氛可通过该相互连通的气路，在坩埚本体10内部运动。同时烧结气氛还可借用通气隔板20与粉料之间的间隙扩散进入坩埚本体10的底部，在坩埚本体10的底部形成彼此相互连通的循环气路，从而提高坩埚本体10底部的物料烧结均匀性。

在另一实施例中，参见图3，由于坩埚本体10上部较易与烧结气氛相接触，因而仅设置一组处于同一水平线的通气孔23。坩埚本体10下部气体扩散困难，因而为了提高气体扩散下来，在坩埚本体10下部设置至少三组通气孔23。每组通气孔23均处于同一水平线上，形成循环气体回路。

采用本实用新型提高的烧结装置可以提高烧结后物料的均匀性，减少梯度不均匀性问题的出现。该装置制造工艺简单，耐高温，重复使用率高，成本低。提高了坩埚本体10的深度提高了产能，节省了成本、资源和能源。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种烧结装置，其特征在于，包括坩埚本体(10)和通气隔板(20)，

所述通气隔板(20)填充于所述坩埚本体(10)内；

所述通气隔板(20)包括多个第一通气隔板(21)和多个第二通气隔板(22)，每个所述第一通气隔板(21)均与所述第二通气隔板(22)交叉。

2.根据权利要求1所述的烧结装置，其特征在于，所述第一通气隔板(21)与所述第二通气隔板(22)垂直交叉。

3.根据权利要求2所述的烧结装置，其特征在于，所述第一通气隔板(21)和所述第二通气隔板(22)的厚度为2～5mm。

4.根据权利要求1所述的烧结装置，其特征在于，所述通气隔板(20)为由陶瓷材料制成。

5.根据权利要求4所述的烧结装置，其特征在于，所述通气隔板(20)为由95氧化铝陶瓷制成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的烧结装置，其特征在于，还包括多组通气孔(23)，所述通气孔(23)水平贯通所述通气隔板(20)，

每组所述通气孔(23)处于同一水平面，相互之间形成循环气路。

7.根据权利要求6所述的烧结装置，其特征在于，所述通气孔的孔径<3mm

8.根据权利要求6所述的烧结装置，其特征在于，所述通气隔板(20)的上部设置一组所述通气孔(23)；

所述通气隔板(20)的设置至少两组所述通气孔(23)。

9.根据权利要求6所述的烧结装置，其特征在于，所述坩埚本体(10)的侧壁高度大于＞100mm。