正极材料烧结炉:1200度富氧箱式气氛炉与氮气箱式气氛炉
名称:正极材料烧结炉厂家 发布时间: 2023-12-30 点击数:0
锂电池正极材料通常是锂钴氧化物或锂钛氧化物,这些材料需要在高温环境下进行烧结来制备。正极材料烧结炉是一种特殊的正极材料烧结设备,用于在控制的环境中进行烧结过程。在烧结过程中 , 需要注意排放污染物 , 确保环境保护 和操作人员安全。
正极材料烧结炉
正极材料烧结炉有富氧箱式气氛炉、氮气箱式气氛炉。
在烧结过程中,一种常见的工艺是在富氧气氛环境下进行烧结。这可以通过使用富氧正极材料箱式气氛烧结炉来实现。此富氧正极材料箱式气氛烧结炉可提供富氧条件,以确保正极材料的烧结质量。
另一种常见的烧结工艺是在氮气保护气氛环境下进行烧结。这可以通过使用正极材料箱式真空气氛炉来实现。此箱式气氛炉具备预抽真空和氮气保护条件,确保正极材料在无氧或低氧气氛中进行烧结。
对于钠电池正极材料,可以使用专门的钠电正极材料烧结炉来进行烧结。此设备设计用于钠电池正极材料的烧结过程。
正极材料烧结炉的设计和工艺控制对于正极材料的质量和电池的性能至关重要。通过合适的烧结环境和工艺参数的控制,可以实现正极材料的优化结构和性能,提高锂离子电池的性能。这在锂离子电池领域的科研、教学以及工矿企业中的实验室作热处理、熔解、烧结等实验和生产中都发挥着重要的作用。
正极材料烧结炉的主要部件包括炉体、加热元件、温度控制系统、气氛控制系统等。炉体采用特殊设计,具有密封气氛环境。加热元件通常采用硅碳棒加热,能够提供高温的加热环境。温度控制系统能够实时监测炉内温度,并根据设定的温度曲线进行控制。气氛控制系统能够控制炉内气氛的成分和压力 ,以保证正极材料的烧结质量。
正极材料烧结炉的工艺流程包括预热、烧结、冷却等步骤。
1、预热阶段是将炉体和加热元件升温到设定温度,以保证 炉内温度均匀。
2、烧结阶段是将预处理好的正极材料粉末放入炉内,加热到高温,使其烧结成块状物。烧结过程中需 要控制炉内气氛的成分和压力,以保证正极材料的化学反应和结晶过程。
3、冷却阶段是将烧结好的正极材料块从炉内 取出,进行自然冷却或者快速冷却,以保证其结构和性能。 正极材料烧结炉的性能直接影响正极材料的质量和电池的性能。
烧结温度、时间、气氛等参数的控制都会影响正极 材料的结构、晶体形态、晶粒大小等性能。因此,正极材料烧结炉的设计和工艺控制非常重要。
目前,国内外的锂离子电池企业都在不断优化正极材料烧结炉的设计和工艺,以提高正极材料的性能和电池的性能。 正极材料烧结炉是制造高性能锂离子电池的关键设备之一。其工艺流程和参数的控制对正极材料的质量和电池的性 能有着重要的影响。随着锂离子电池市场的不断扩大和技术的不断进步,正极材料烧结炉的设计和工艺控制也将不 断优化,以满足市场需求和技术进步的要求。
在锂离子电池的正极材料烧结过程中,不同的材料需要在不同的气氛中进行烧结。一般来说:
1. 钴酸锂(LiCoO2)和镍钴锰酸锂(LiNiCoMnO2)这类锂离子电池常用的正极材料,通常在空气中进行烧结。空气中的氧气可以与材料中的金属氧化物反应生成金属氧化物,同时也有助于形成均匀的结构。
2. 磷酸铁锂(LiFePO4)和锰酸锂(LiMn2O4)这类正极材料,一般需要在富氧气氛中进行烧结。富氧气氛可以提供更多的氧供反应使用,并且有助于形成更完整的晶体结构。
3. 对于一些特殊的正极材料,例如铁氧体(LiFe5O8),在氮气或惰性气体(如氩气)中进行烧结更为合适。这些材料在氧气氛中容易发生氧化反应,因此需要在无氧或低氧气氛中进行烧结。
需要注意的是,烧结条件的选择还与具体的材料性质和应用要求有关,可能会有个别材料需要在其他气氛中进行烧结。因此,在具体研究和应用中需根据实际情况进行选择。
主要技术参数指标
电炉名称 |
正极材料烧结炉 |
电压AC |
380V |
加热功率 |
28KW |
炉膛尺寸 |
750*400*300mm(深*宽*高) |
摆放方式 |
双排单列单层,单炉2个匣钵,匣钵尺寸330*330*100mm
|
设计温度 |
1200℃ |
工作温度 |
≤1150℃ |
控温精度 |
±1℃ |
温区数 |
双温区(两点控温) |
测温元件 |
两支,S型热电偶,位于炉膛上部和下部 测温范围:室温-1600℃ |
控制方式 |
采用厦门德电温控仪表,30段程序升温,可自由设定恒温与保温曲线。 可控硅控制,程序控制,多段功率限制功能,多组PID参数自整定功能, |
升温速率 |
1℃/h至10℃/min可调 |
数码显示 |
测量温度,设定温度双显示,加热功率光柱显示 |
编程曲线段数 |
31段可调,可减少人为设定时带来的不必要麻烦。 |
控制特点 |
控制系统模块化结构,设备关键部件长寿命设计,工艺简单可靠、稳定性好、精度高。 |
进出气口分布 |
进气口分为一处主进气,两处辅助进气或四周进气; 主进气位于炉膛底部,分为多个出气口(围绕每单组匣钵一圈)。 辅助进气分别位于左侧炉膛高度150mm处和右侧炉膛高度200mm和300mm处(高度根据用户单个匣钵高度而定)。 同时配有两路气体流量计,量程为1-100L/min可调,根据洗气与维护气氛需要调整进气量。 出气口位于炉体上方,为水冷金属管路,可避免气体出来温度过高,造成损坏。配有阀门,控制出气大小 尾部可连接尾气检测与处理装置,可选装尾气吸附过滤器、二次燃烧装置、冷凝装置。 |
加热元件 |
采用直形硅碳棒加热,上下加热。硅碳棒外套刚玉保护套,可以有效的放置金属粉、碳粉等物质导致断裂、腐蚀。 |
压力表 |
设备配有压力表,可实时检测炉内压力,提高了设备使用的安全性。压力表的量程为-0.1MPa到0.15MPa。 |
开关 |
设备配有进气、排气、独立开关系统,任意切换,可实现保压、气氛、空气等多种工况工艺。 |
真空系统 |
可选配真空泵,真空度可达-0.1MPa,用于通氮气前预抽真空洗炉 |
保护气体 |
可通氮气、氩气等惰性气体以及空气、氧气 |
匣钵摆放 |
硅碳棒上面为碳化硅板或辊棒,匣钵摆放碳化硅板或辊棒上面 |
保温材料 |
轻质氧化铝保温材料,保温层为130mm。炉顶为碳化硅支撑梁。 |
炉门 |
炉门采用平行侧开、双门密封方式,炉门平移侧开可旋转,避免了铰链式开门造成的一边挤压过重,一边过轻导致的漏气现象,从而保障了炉内的密封性。内炉门起到高温隔绝,外门起到密封作用。 炉门缝隙处贴有锡纸,锡纸具有较好的反射热辐射作用,从而避免了炉内温度从缝隙流失,增加了炉内的温度均匀性。同时也减少了炉门位置温度偏低导致的水汽结晶。 |
外壳 |
炉体炉壳采用加厚钢板与型材焊接而成,外壳并装有可装卸防护板,防护板采用静电喷涂与烤漆。做工精细、美观大方。 |
炉体结构 |
双层炉壳结构,风冷循环,降低外壳温度。壳体表面温度< 45℃内炉膛采用不锈钢材料,可以提高设备的加热效率,同时也可以延长仪器的使用寿命。 炉门与炉体之间开启采用加固轴连接,炉门与炉体的密封采用双层密封,二道外部采用质好的硅胶圈及不锈钢锁圈锁紧。 炉腿为八字型结构,两腿之间,两侧底步焊有连接板和加强板,以方便设备在安装时,并配有4个万向轮,方便移动。 |
节能性能 |
重量轻,升温快,节能50%以上,省时省力。 |
配置清单 |
1 、加热炉 1台 2、 仪表说明书 1套 3、高温手套一副 |
可选配置 |
真空系统、真空泵;尾气处理装置:尾气吸附系统、尾气燃烧后系统、尾气冷凝装置。氧含量测定仪、尾气测定仪(水气、CO/CO2);PLC电磁阀控制系统等 |
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