高温回转炉在锂电池负极材料生产中应用介绍-洛阳高温实验电炉厂家-洛阳赛特瑞智能装备

高温回转炉在锂电池负极材料生产中应用介绍

高温回转炉在锂电池负极材料生产中是一种多功能、连续化、高效节能的核心热工设备,广泛应用于预处理、造粒、预碳化、碳化、包覆、石墨化等多个关键工序,适配石墨类、硅碳类、硬碳类等多种负极材料体系。

一、回转炉在负极材料中的主要应用工序

工序阶段 作用与工艺特点 适用材料类型 工艺参数示例
预处理 去除杂质、活化表面、调节孔隙结构 石墨、硬碳、软碳 300–500℃,惰性气氛
造粒 实现颗粒球形化,提高振实密度与流动性 石墨 600–650℃,回转炉内分区进行
预碳化 / 碳化 去除挥发分,构建碳骨架结构 石墨、硬碳、软碳 950–1000℃,氮气保护
包覆(沥青/碳源) 表面包覆一层碳层,提升循环稳定性 石墨、硅碳 包覆段+碳化段一体化设计
石墨化(辅助) 部分企业用于中低温石墨化或热解处理 石墨 1200–1800℃,高纯氮气或真空
CVD沉积(硅+碳) 在多孔碳上沉积纳米硅和碳层,制备硅碳负极 硅碳负极 400–1000℃,硅烷/乙炔为源

二、典型工艺流程示例(以硅碳负极为例)

  1. 预处理:多孔碳经酸洗、干燥、低温焙烧,提升孔隙率和纯度;
  2. 装料与气氛置换:物料装入回转炉,抽真空后通入高纯氮气,氧含量≤10ppm;
  3. 升温预热:以5–10℃/min升温至400℃,开启旋转(5–15rpm);
  4. CVD沉积硅:通入硅烷(SiH₄),在600–800℃下沉积纳米硅;
  5. CVD沉积碳:通入乙炔(C₂H₂),在800–1000℃下包覆碳层;
  6. 冷却出料:自然冷却+水冷系统,防止氧化与结构开裂;
  7. 后处理:粉碎、筛分、除磁、干燥,得到成品硅碳负极材料。

三、回转炉结构与技术优势

技术特性 说明
动态加热 替代静态匣钵,避免“过烧”“夹生”,提升均匀性
多区温控 四区段(预热、包覆、碳化、冷却)独立控温,±1–2℃精度
气氛控制 支持惰性、还原、氧化气氛切换,氧含量实时监测
连续化生产 单台年产可达万吨级,支持24h连续运行
节能环保 烟气余热回收、尾气净化处理,能耗降低15%以上
模块化设计 可适配石墨、硅碳、硬碳等不同材料工艺切换

四、不同类型负极材料中的应用差异

材料类型 回转炉主要作用 工艺特点
石墨负极 造粒、预碳化、包覆 温度较低(≤1000℃),重视颗粒球形化与导电性
硅碳负极 CVD沉积硅+碳、包覆 温度梯度大(400–1000℃),气氛控制严格
硬碳负极 预氧化、碳化 需先氧化稳定结构,再高温碳化,温度达1200℃以上


赛特瑞电加热回转炉适用于石墨预碳化、硬碳活化、硅碳CVD等多种工艺。可按需定制。

未来,随着硅基负极、钠电硬碳等新材料的发展,回转炉将在更高温度、更复杂气氛、更精密控制方向上持续演进。

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