1.本實用新型屬于負極材料生產(chǎn)線技術領域，更具體地說，特別涉及一種負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線。

背景技術：

2.負極材料是新能源汽車動力電池的四大材料中配套最為成熟的材料，也是影響鋰電池能量密度的主要因素之一，在鋰電池中的成本占比在10％～15％。理想的鋰離子電池應該具備低電位、結構穩(wěn)定、電位變化幅度小、鋰離子脫嵌可逆性好、導電性能好、界面穩(wěn)定性好及界面交流阻抗低等性能，以滿足鋰離子電池具有更高的能量密度及充放電功能。而在制造鋰電池負極材料過程中最核心的環(huán)節(jié)就是造粒和包覆碳化的過程。

3.基于上述，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)存在以下問題：目前市場主流負極材料造粒和預碳化工序分開進行，即物料在650℃完成造粒后，又冷卻到常溫；然后換種爐型，再加熱到1000℃，完成預碳化，再冷卻，傳統(tǒng)造粒、預碳化熱量損失大，能耗高，在造粒和碳化關鍵工序上，仍采用傳統(tǒng)反應釜，傳統(tǒng)反應釜是釜體不動，內(nèi)部攪拌裝置攪動物料，釜外電加熱等方式，完成物料的攪拌和加熱過程，即造粒過程；然后冷卻后，進入輥道窯或隧道窯等，完成預碳化過程，傳統(tǒng)的設備使得造粒和碳化都是逐步分開進行，工藝較復雜，而且資源浪費嚴重，而且造粒和預碳化均為間歇式加料方式，即裝一釜料，加熱到650℃，完成造粒后再放出來；然后再加下一釜料，為間歇式進出料，具有能耗高、產(chǎn)能小、能源浪費嚴重等缺點。

4.于是，有鑒于此，針對現(xiàn)有的結構及缺失予以研究改良，提供一種負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，以期達到更具有更加實用價值性的目的。

技術實現(xiàn)要素：

5.為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，以解決現(xiàn)在的負極材料造粒和預碳化工序分開進行，即物料在650℃完成造粒后，又冷卻到常溫；然后換種爐型，再加熱到1000℃，完成預碳化，再冷卻，傳統(tǒng)造粒、預碳化熱量損失大，能耗高，在造粒和碳化關鍵工序上，仍采用傳統(tǒng)反應釜，傳統(tǒng)反應釜是釜體不動，內(nèi)部攪拌裝置攪動物料，釜外電加熱等方式，完成物料的攪拌和加熱過程，即造粒過程；然后冷卻后，進入輥道窯或隧道窯等，完成預碳化過程，傳統(tǒng)的設備使得造粒和碳化都是逐步分開進行，工藝較復雜，而且資源浪費嚴重，而且造粒和預碳化均為間歇式加料方式，即裝一釜料，加熱到650℃，完成造粒后再放出來；然后再加下一釜料，為間歇式進出料，具有能耗高、產(chǎn)能小、能源浪費嚴重等缺點的問題。

6.本實用新型負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線的目的與功效，由以下具體技術手段所達成：

7.一種負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，包括投料站、第一真空輸送機、混料機、稱重料倉、低溫滾筒爐、中溫滾筒爐、高溫滾筒爐、冷卻釜、出料稱重料倉和打散整形機，所述低溫滾筒爐、中溫滾筒爐、高溫滾筒爐和冷卻釜依次首尾轉(zhuǎn)動密封連通設置，所述稱重料

倉通過第二真空輸送機與低溫滾筒爐相通設置，所述低溫滾筒爐的前端設有進料端，所述第二真空輸送機的出料口與低溫滾筒爐的進料端轉(zhuǎn)動密封連通。

8.進一步的，所述投料站的出料口與第一真空輸送機相通設置，所述第一真空輸送機的出料口與混料機的進料口相通設置，所述稱重料倉位于混料機的下方。

9.進一步的，所述冷卻釜的出料口通過第三真空輸送機與出料稱重料倉的進料口相通設置，所述第三真空輸送機位于打散整形機的進料口上方。

10.進一步的，所述低溫滾筒爐的溫度設定為0℃-350℃，所述中溫滾筒爐的溫度設定為350℃-650℃，所述高溫滾筒爐的溫度設定為650℃-1000℃。

11.進一步的，所述低溫滾筒爐、中溫滾筒爐和高溫滾筒爐上均設置有驅(qū)動機構，每個所述驅(qū)動機構用于驅(qū)動相對應的低溫滾筒爐、中溫滾筒爐和高溫滾筒爐繞中軸線方向旋轉(zhuǎn)。

12.進一步的，還包括設置于低溫滾筒爐、中溫滾筒爐和高溫滾筒爐上的電加熱裝置，所述電加熱裝置設置為電熱絲加熱裝置、微波加熱裝置、電磁加熱裝置、等離子加熱裝置中的一種或多種組合。

13.進一步的，還包括設置于低溫滾筒爐、中溫滾筒爐和高溫滾筒爐上的若干個溫度傳感器和壓力傳感器。

14.與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

15.1、本實用新型中的結構簡單，采用回轉(zhuǎn)爐來完成造粒和預碳化，低溫滾筒爐、中溫滾筒爐、高溫滾筒爐的筒體轉(zhuǎn)動，帶動內(nèi)部物料跟著轉(zhuǎn)動，筒體外加熱，完成造粒和預碳化過程，實現(xiàn)了負極材料造粒、碳化一體化的生產(chǎn)，實現(xiàn)了設備的自動化，不僅可以節(jié)省設備投入，同時節(jié)省占地、配電等相關輔助設施投資，減少生產(chǎn)成本，還大幅度的提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)能源的最大化利用，同時實現(xiàn)產(chǎn)能最大化；

16.2、在造粒和預碳關鍵工序上，擯棄傳統(tǒng)的反應釜，采用回轉(zhuǎn)爐，同時，低溫滾筒爐、中溫滾筒爐、高溫滾筒爐可以實現(xiàn)連續(xù)進出料，易于實現(xiàn)造粒預碳化一體化產(chǎn)線，同時，處理溫度更可控，產(chǎn)品受熱均勻，一致性好，而且處理量增加，單線產(chǎn)能大幅提升，進一步提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

17.圖1是本實用新型的主視結構示意圖。

18.圖2是本實用新型的低溫滾筒爐、中溫滾筒爐和高溫滾筒爐主視結構示意圖。

19.圖3是本實用新型的打散整形機的主視結構示意圖。

20.圖中，部件名稱與附圖編號的對應關系為：

21.1、投料站；2、第一真空輸送機；3、混料機；4、稱重料倉；5、低溫滾筒爐；6、中溫滾筒爐；7、高溫滾筒爐；8、冷卻釜；9、出料稱重料倉；10、打散整形機；11、第二真空輸送機；12、第三真空輸送機；13、驅(qū)動機構；14、進料端；15、出料端；16、電加熱裝置。

具體實施方式

22.下面結合附圖和實施例對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。

23.在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

24.在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

25.實施例：

26.如附圖1至附圖3所示：

27.本實用新型提供一種負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，包括投料站1、第一真空輸送機2、混料機3、稱重料倉4、低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6、高溫滾筒爐7、冷卻釜8、出料稱重料倉9和打散整形機10，低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6、高溫滾筒爐7和冷卻釜8依次首尾轉(zhuǎn)動密封連通設置，稱重料倉4通過第二真空輸送機11與低溫滾筒爐5相通設置，低溫滾筒爐5的前端設有進料端14，第二真空輸送機11的出料口與低溫滾筒爐5的進料端14轉(zhuǎn)動密封連通。

28.在其他實施例中，投料站1的出料口與第一真空輸送機2相通設置，第一真空輸送機2的出料口與混料機3的進料口相通設置，稱重料倉4位于混料機3的下方，通過投料站1將物料存儲并利用第一真空輸送機2輸送至混料機3內(nèi)部進行混料，混料完成后進入稱重料倉4進行稱重出料。

29.在其他實施例中，冷卻釜8的出料口通過第三真空輸送機12與出料稱重料倉9的進料口相通設置，第三真空輸送機12位于打散整形機10的進料口上方，通過設置冷卻釜8進行冷卻，通過第三真空輸送機12將物料輸送至打散整形機10的內(nèi)部進行打散整形。

30.在其他實施例中，低溫滾筒爐5的溫度設定為0℃-350℃，中溫滾筒爐6的溫度設定為350℃-650℃，高溫滾筒爐7的溫度設定為650℃-1000℃，低溫滾筒爐5將筒內(nèi)物料加熱升溫至350℃繼續(xù)造粒，再通過低溫滾筒爐5旋轉(zhuǎn)流動至中溫滾筒爐6繼續(xù)加熱，中溫滾筒爐6將筒內(nèi)物料加熱升溫至650℃進一步造粒，再通過中溫滾筒爐6旋轉(zhuǎn)流動至高溫滾筒爐7內(nèi)，高溫滾筒爐7將筒內(nèi)物料加熱升溫至1000℃，達到1000℃繼續(xù)旋轉(zhuǎn)往前流動，直到預碳化完成，流進冷卻釜8完成冷卻和后續(xù)打散整形，實現(xiàn)了負極材料造粒、碳化一體化的生產(chǎn)，實現(xiàn)了設備的自動化，不僅可以節(jié)省設備投入，同時節(jié)省占地、配電等相關輔助設施投資，減少生產(chǎn)成本。

31.在其他實施例中，低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7上均設置有驅(qū)動機構13，每個驅(qū)動機構13用于驅(qū)動相對應的低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7繞中軸線方向旋轉(zhuǎn)，帶動低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7內(nèi)部物料跟著轉(zhuǎn)動，低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7外加熱，完成造粒和預碳化過程，實現(xiàn)了負極材料造粒、碳化一體化的生產(chǎn)，實現(xiàn)了設備的自動化。

32.在其他實施例中，還包括設置于低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7上的電

加熱裝置16，根據(jù)相應的工藝要求，設置電加熱裝置16實現(xiàn)對低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7內(nèi)的溫度的控制，更有利于物料的處理，達到工藝要求，電加熱裝置16設置為電熱絲加熱裝置、微波加熱裝置、電磁加熱裝置、等離子加熱裝置中的一種或多種組合，根據(jù)工藝需求，各種電加熱裝置16可以任意組合或單獨使用。

33.在其他實施例中，還包括設置于低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7上的若干個溫度傳感器和壓力傳感器，對低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7內(nèi)部沿其軸向各個徑向端面位置的溫度和壓力參數(shù)進行監(jiān)測，提高了低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7內(nèi)溫度、壓力控制的精度，更有利于物料的處理。

34.本實施例的具體使用方式與作用：

35.本實用新型中，本產(chǎn)線主要用于生產(chǎn)負極材料，主要完成的工序包括：投料-混料-造粒-預碳化-冷卻-打散整形，通過投料站1將物料存儲并利用第一真空輸送機2輸送至混料機3內(nèi)部進行混料，混料完成后進入稱重料倉4進行稱重出料，并利用第二真空輸送機11輸送至低溫滾筒爐5的進料端14內(nèi)部，驅(qū)動機構13和電加熱裝置16同時工作為低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6和高溫滾筒爐7旋轉(zhuǎn)和升溫，低溫滾筒爐5將筒內(nèi)物料加熱升溫至350℃繼續(xù)造粒，再通過低溫滾筒爐5旋轉(zhuǎn)流動至中溫滾筒爐6繼續(xù)加熱，中溫滾筒爐6將筒內(nèi)物料加熱升溫至650℃進一步造粒，再通過中溫滾筒爐6旋轉(zhuǎn)流動至高溫滾筒爐7內(nèi)，高溫滾筒爐7將筒內(nèi)物料加熱升溫至1000℃，達到1000℃繼續(xù)旋轉(zhuǎn)往前流動，直到預碳化完成，流進冷卻釜8完成冷卻，通過第三真空輸送機12將物料輸送至打散整形機10的內(nèi)部進行打散整形，實現(xiàn)了負極材料造粒、碳化一體化的生產(chǎn)，實現(xiàn)了設備的自動化，不僅可以節(jié)省設備投入，同時節(jié)省占地、配電等相關輔助設施投資，減少生產(chǎn)成本，連續(xù)進料，連續(xù)出料，連續(xù)造粒，連續(xù)預碳化，連續(xù)打散，整個過程具有連續(xù)性，還大幅度的提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)能源的最大化利用，同時實現(xiàn)產(chǎn)能最大化。

36.需要說明的是，投料站1、第一真空輸送機2、混料機3、稱重料倉4、低溫滾筒爐5、中溫滾筒爐6、高溫滾筒爐7、冷卻釜8、出料稱重料倉9、打散整形機10和驅(qū)動機構13為現(xiàn)有技術存在的裝置或設備，或者為現(xiàn)有技術可實現(xiàn)的裝置或設備，其供電、具體組成及其原理對本領域技術人員來說是清楚的，為本領域公知常識，故不再詳細贅述。

37.本實用新型的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本實用新型從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。技術特征：

1.一種負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，其特征在于：包括投料站(1)、第一真空輸送機(2)、混料機(3)、稱重料倉(4)、低溫滾筒爐(5)、中溫滾筒爐(6)、高溫滾筒爐(7)、冷卻釜(8)、出料稱重料倉(9)和打散整形機(10)，所述低溫滾筒爐(5)、中溫滾筒爐(6)、高溫滾筒爐(7)和冷卻釜(8)依次首尾轉(zhuǎn)動密封連通設置，所述稱重料倉(4)通過第二真空輸送機(11)與低溫滾筒爐(5)相通設置，所述低溫滾筒爐(5)的前端設有進料端(14)，所述第二真空輸送機(11)的出料口與低溫滾筒爐(5)的進料端(14)轉(zhuǎn)動密封連通。2.如權利要求1所述負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，其特征在于：所述投料站(1)的出料口與第一真空輸送機(2)相通設置，所述第一真空輸送機(2)的出料口與混料機(3)的進料口相通設置，所述稱重料倉(4)位于混料機(3)的下方。3.如權利要求1所述負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，其特征在于：所述冷卻釜(8)的出料口通過第三真空輸送機(12)與出料稱重料倉(9)的進料口相通設置，所述第三真空輸送機(12)位于打散整形機(10)的進料口上方。4.如權利要求1所述負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，其特征在于：所述低溫滾筒爐(5)的溫度設定為0℃-350℃，所述中溫滾筒爐(6)的溫度設定為350℃-650℃，所述高溫滾筒爐(7)的溫度設定為650℃-1000℃。5.如權利要求1所述負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，其特征在于：所述低溫滾筒爐(5)、中溫滾筒爐(6)和高溫滾筒爐(7)上均設置有驅(qū)動機構(13)，每個所述驅(qū)動機構(13)用于驅(qū)動相對應的低溫滾筒爐(5)、中溫滾筒爐(6)和高溫滾筒爐(7)繞中軸線方向旋轉(zhuǎn)。6.如權利要求1所述負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，其特征在于：還包括設置于低溫滾筒爐(5)、中溫滾筒爐(6)和高溫滾筒爐(7)上的電加熱裝置(16)，所述電加熱裝置(16)設置為電熱絲加熱裝置、微波加熱裝置、電磁加熱裝置、等離子加熱裝置中的一種或多種組合。7.如權利要求1所述負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，其特征在于：還包括設置于低溫滾筒爐(5)、中溫滾筒爐(6)和高溫滾筒爐(7)上的若干個溫度傳感器和壓力傳感器。

技術總結

本實用新型提供一種負極材料造粒預碳化一體化生產(chǎn)線，包括投料站、第一真空輸送機、混料機、稱重料倉、低溫滾筒爐、中溫滾筒爐、高溫滾筒爐、冷卻釜、出料稱重料倉和打散整形機，所述低溫滾筒爐、中溫滾筒爐、高溫滾筒爐和冷卻釜依次首尾轉(zhuǎn)動密封連通設置，本實用新型中的結構簡單，采用回轉(zhuǎn)爐來完成造粒和預碳化，低溫滾筒爐、中溫滾筒爐、高溫滾筒爐的筒體轉(zhuǎn)動，帶動內(nèi)部物料跟著轉(zhuǎn)動，筒體外加熱，完成造粒和預碳化過程，實現(xiàn)了負極材料造粒、碳化一體化的生產(chǎn)，實現(xiàn)了設備的自動化，不僅可以節(jié)省設備投入，同時節(jié)省占地、配電等相關輔助設施投資，減少生產(chǎn)成本，還大幅度的提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)能源的最大化利用，同時實現(xiàn)產(chǎn)能最大化?；??；?。

技術研發(fā)人員：張超 劉麗 李朕卿 孫延杰 王徐鵬 章仕祺 李文杰 湯紅萍

受保護的技術使用者：湖北寶乾新能源材料有限公司

技術研發(fā)日：2022.11.25

技術公布日：2023/4/19