CN220413515U - 一种可连续气相沉积装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于沉积设备技术领域，涉及一种可连续气相沉积装置，包括进料装置、反应管、加热腔室、保温隔热层、降温腔室、下料仓、第一进气口、其二进气口、排气装置、支撑装置、红外测温系统、可翻转挡板和加热装置，所述反应管竖直设置，且反应管的上方连接进料装置和排气装置，下方连接下料仓，所述加热腔室位于反应管内中上部，且加热腔室外围设有加热装置，所述降温腔室位于加热腔室下方，且其底部通过管道与下料仓连通，所述进气装置包括分别设置于降温腔室和加热腔室侧壁上的第一进气口和第二进气口。本实用新型结构简单、操作方便，实现了对材料的连续沉积操作，具有换热充分、生产效率和热能利用率大大提高、能耗降低等优点。

Description

一种可连续气相沉积装置

技术领域

本实用新型属于沉积设备技术领域，具体涉及一种可连续气相沉积装置。

背景技术

随着锂离子电池行业的快速发展，对锂离子电池材料的需求日益增加，因此对工业生产效率提出了更严格的要求。气相沉积技术是锂离子电池材料制备中常见的方法，主要用来进行碳包覆或者活性材料的沉积。通常沉积设备采用的是间歇式反应炉，不能连续进行生产，在不断地升温降温过程中能耗较大，且时间较长，严重影响材料的生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，设计的一种可连续气相沉积装置，以提高设备气相沉积过程的效率，降低能耗，同时提高各批次的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种可连续气相沉积装置，包括：

反应管，所述反应管竖直设置，且反应管的上方连接进料装置和排气装置，下方连接下料仓；

加热腔室，所述加热腔室位于反应管内中上部，且加热腔室外围设有加热装置；

降温腔室，所述降温腔室位于加热腔室下方，且其底部通过管道与下料仓连通；

进气装置，所述进气装置包括分别设置于降温腔室和加热腔室侧壁上的第一进气口和第二进气口。

优选的，所述加热腔室设有四个，分别为由上至下依次连接的第一加热腔室、第二加热腔室、第三加热腔室和第四加热腔室。

优选的，所述第一加热腔室上方通过管道分别连接进料装置和排气装置，所述第四加热腔室下方连接降温腔室。

优选的，相邻所述加热腔室之间以及第四加热腔室与降温腔室之间均设有可翻转挡板。

优选的，所述降温腔室和加热腔室侧壁进气相互连通，且第二进气口设置于第四加热腔室侧壁上。

优选的，所述反应管内壁对应加热腔室的位置设有保温隔热层。

优选的，所述加热腔室和降温腔室的内壁上均设有红外测温系统。

优选的，所述反应管还连接有支撑装置。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种可连续气相沉积装置具有以下有益效果：

本实用新型采用竖式烧结，物料自上向下，热量自下而上，进行充分换热，生产效率和热能利用率大大提高；本装置可实现连续进料，省却装料匣，直接加热物料，进一步提高换热效率，降低能耗；同时省却装料卸料过程，直接管路输送，自动化程度高，安全可控。

附图说明

图1为本实用新型一种可连续气相沉积装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种可连续气相沉积装置的工作流程示意图。

其中：进料装置1、反应管2、加热腔室3、保温隔热层4、降温腔室5、下料仓6、第一进气口71、第二进气口72、排气装置8、支撑装置9、红外测温系统10、可翻转挡板11、加热装置12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型一种可连续气相沉积装置，如图1所示，包括进料装置1、反应管2、加热腔室3、保温隔热层4、降温腔室5、下料仓6、第一进气口71、其二进气口72、排气装置8、支撑装置9、红外测温系统10、可翻转挡板11和加热装置12。

反应管2竖直设置，进料装置1和排气装置8设置在反应管2上方，下料仓6设置于反应管2下方，连接在反应管2上的支撑装置9用于为整个装置提供支撑作用。

加热腔室3位于反应管2内中上部，降温腔室5位于加热腔室3下方，具体的，加热腔室3设有四个，分别为由上至下依次连接的第一加热腔室31、第二加热腔室32、第三加热腔室33和第四加热腔室34，进料装置1可控制进料量与进料时间，其与第一加热腔室31通过管道连接，降温腔室5连接在第四加热腔室34下方，各加热腔室3之间以及第四加热腔室34与降温腔室5之间均设有可翻转挡板11，通过可翻转挡板11的间断翻转运动可实现物料的自动化输送。

加热腔室3外围设有加热装置12，加热腔室3从上往下温度呈梯度逐步升高，反应管2内壁对应加热腔室3的位置设有保温隔热层4，且加热腔室3和降温腔室5的内壁上均设有红外测温系统10，下料仓6在降温腔室5的下方，可通过红外测温系统10监测物料的温度，当降温腔室5温度降至室温后，自动出料进入下料仓6中。

进气装置包括两个进气口，分别设置于降温腔室5和加热腔室3侧壁上的第一进气口71和第二进气口72，具体的，降温腔室5和加热腔室3侧壁进气相互连通，且第二进气口72设置于加热腔室3最底层，即第四加热腔室34的侧壁上，排气装置8位于第一加热腔室31的上方，保证了设备在工作过程中惰性气体充满整个腔室，待沉积气体通过第二进气口72进入加热腔室3，尾气从排气装置8排出。

本实用新型一种可连续气相沉积装置工作时，如图2所示，首先从第一进气口71中通入惰性气体，确保各腔室中为惰性气氛，再将待处理原料置于进料装置1中进行自动进料，原料首先进入到第一加热腔室31，对原料进行预热，同时排除腔内空气，预热结束后，第一加热腔室31与第二加热腔室32中间的可翻转挡板11进行翻转，打开第二进气口72阀门，通入沉积气体，预热完成的料进入到第二加热腔室32中升温进行沉积，如图2(a)-(b)所示；在第二加热腔室沉积结束后，第二加热腔室32与第三加热腔室33中间的可翻转挡板11进行翻转，物料进入到第三加热腔室33中，同时进料装置1继续将原料装入第一加热腔室31中进行预热，如图2(c)-(d)所示；物料在第三加热腔室33中进行沉积，结束后第三加热腔室33与第四加热腔室34中间的可翻转挡板11进行翻转，物料进入到第四加热腔室34中，同时第一加热腔室31中的物料又将进入第二加热腔室32中进行沉积，如图2(e)-(f)所示；第三加热腔室33的物料沉积结束后，第四加热腔室34与降温腔室5中间的可翻转挡板11进行翻转，物料进入到降温腔室5中进行冷却降温，同时第二加热腔室32的物料又将进入第三加热腔室33，并且进料装置1继续进料至第一加热腔室31中进行预热，如图2(g)-(h)所示；按上述过程进行循环操作，由此实现对材料的连续沉积操作。

综上所述，本实用新型提供的一种可连续气相沉积装置，采用竖式烧结，物料自上向下，热量自下而上，进行充分换热，生产效率和热能利用率大大提高；本装置可实现连续进料，省却装料匣，直接加热物料，进一步提高换热效率，降低能耗；同时省却装料卸料过程，直接管路输送，自动化程度高，安全可控，具有很大的市场价值，值得广泛推广应用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可连续气相沉积装置，其特征在于，包括：

反应管(2)，所述反应管(2)竖直设置，且反应管(2)的上方连接进料装置(1)和排气装置(8)，下方连接下料仓(6)；

加热腔室(3)，所述加热腔室(3)位于反应管(2)内中上部，所述加热腔室(3)设有四个，分别为由上至下依次连接的第一加热腔室(31)、第二加热腔室(32)、第三加热腔室(33)和第四加热腔室(34)，且加热腔室(3)外围设有加热装置(12)；

降温腔室(5)，所述降温腔室(5)位于加热腔室(3)下方，且其底部通过管道与下料仓(6)连通；

进气装置，所述进气装置包括分别设置于降温腔室(5)和加热腔室(3)侧壁上的第一进气口(71)和第二进气口(72)。

2.根据权利要求1所述的一种可连续气相沉积装置，其特征在于：所述第一加热腔室(31)上方通过管道分别连接进料装置(1)和排气装置(8)，所述第四加热腔室(34)下方连接降温腔室(5)。

3.根据权利要求2所述的一种可连续气相沉积装置，其特征在于：相邻所述加热腔室(3)之间以及第四加热腔室(34)与降温腔室(5)之间均设有可翻转挡板(11)。

4.根据权利要求1所述的一种可连续气相沉积装置，其特征在于：所述降温腔室(5)和加热腔室(3)侧壁进气相互连通，且第二进气口(72)设置于第四加热腔室(34)侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种可连续气相沉积装置，其特征在于：所述反应管(2)内壁对应加热腔室(3)的位置设有保温隔热层(4)。

6.根据权利要求1所述的一种可连续气相沉积装置，其特征在于：所述加热腔室(3)和降温腔室(5)的内壁上均设有红外测温系统(10)。

7.根据权利要求1所述的一种可连续气相沉积装置，其特征在于：所述反应管(2)还连接有支撑装置(9)。