1.本實(shí)用新型屬于負(fù)極材料生產(chǎn)線技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種負(fù)極材料造粒預(yù)碳化一體化生產(chǎn)線。

背景技術(shù)：

2.負(fù)極材料是新能源汽車動(dòng)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(yīng)該具備低電位、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、電位變化幅度小、鋰離子脫嵌可逆性好、導(dǎo)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(fù)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(fù)極材料造粒和預(yù)碳化工序分開進(jìn)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(yù)碳化，再冷卻，傳統(tǒng)造粒、預(yù)碳化熱量損失大，能耗高，在造粒和碳化關(guān)鍵工序上，仍采用傳統(tǒng)反應(yīng)釜，傳統(tǒng)反應(yīng)釜是釜體不動(dòng)，內(nèi)部攪拌裝置攪動(dòng)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(jìn)入輥道窯或隧道窯等，完成預(yù)碳化過程，傳統(tǒng)的設(shè)備使得造粒和碳化都是逐步分開進(jìn)行，工藝較復(fù)雜，而且資源浪費(fèi)嚴(yán)重，而且造粒和預(yù)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(jìn)出料，具有能耗高、產(chǎn)能小、能源浪費(fèi)嚴(yán)重等缺點(diǎn)。

4.于是，有鑒于此，針對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)及缺失予以研究改良，提供一種負(fù)極材料造粒預(yù)碳化一體化生產(chǎn)線，以期達(dá)到更具有更加實(shí)用價(jià)值性的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種負(fù)極材料造粒預(yù)碳化一體化生產(chǎn)線，以解決現(xiàn)在的負(fù)極材料造粒和預(yù)碳化工序分開進(jìn)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(yù)碳化，再冷卻，傳統(tǒng)造粒、預(yù)碳化熱量損失大，能耗高，在造粒和碳化關(guān)鍵工序上，仍采用傳統(tǒng)反應(yīng)釜，傳統(tǒng)反應(yīng)釜是釜體不動(dòng)，內(nèi)部攪拌裝置攪動(dòng)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(jìn)入輥道窯或隧道窯等，完成預(yù)碳化過程，傳統(tǒng)的設(shè)備使得造粒和碳化都是逐步分開進(jìn)行，工藝較復(fù)雜，而且資源浪費(fèi)嚴(yán)重，而且造粒和預(yù)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(jìn)出料，具有能耗高、產(chǎn)能小、能源浪費(fèi)嚴(yán)重等缺點(diǎn)的問題。

6.本實(shí)用新型負(fù)極材料造粒預(yù)碳化一體化生產(chǎn)線的目的與功效，由以下具體技術(shù)手段所達(dá)成：

7.一種負(fù)極材料造粒預(yù)碳化一體化生產(chǎn)線，包括投料站、第一真空輸送機(jī)、混料機(jī)、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(jī)，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(dòng)密封連通設(shè)置，所述稱重料

倉通過第二真空輸送機(jī)與低溫滾筒爐相通設(shè)置，所述低溫滾筒爐的前端設(shè)有進(jìn)料端，所述第二真空輸送機(jī)的出料口與低溫滾筒爐的進(jìn)料端轉(zhuǎn)動(dòng)密封連通。

8.進(jìn)一步的，所述投料站的出料口與第一真空輸送機(jī)相通設(shè)置，所述第一真空輸送機(jī)的出料口與混料機(jī)的進(jìn)料口相通設(shè)置，所述稱重料倉位于混料機(jī)的下方。

9.進(jìn)一步的，所述冷卻釜的出料口通過第三真空輸送機(jī)與出料稱重料倉的進(jìn)料口相通設(shè)置，所述第三真空輸送機(jī)位于打散整形機(jī)的進(jìn)料口上方。

10.進(jìn)一步的，所述低溫滾筒爐的溫度設(shè)定為0℃-350℃，所述中溫滾筒爐的溫度設(shè)定為350℃-650℃，所述高溫滾筒爐的溫度設(shè)定為650℃-1000℃。

11.進(jìn)一步的，所述低溫滾筒爐、中溫滾筒爐和高溫滾筒爐上均設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)相對應(yīng)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(jìn)一步的，還包括設(shè)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(shè)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(jìn)一步的，還包括設(shè)置于低溫滾筒爐、中溫滾筒爐和高溫滾筒爐上的若干個(gè)溫度傳感器和壓力傳感器。

14.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

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

16.2、在造粒和預(yù)碳關(guān)鍵工序上，擯棄傳統(tǒng)的反應(yīng)釜，采用回轉(zhuǎn)爐，同時(shí)，低溫滾筒爐、中溫滾筒爐、高溫滾筒爐可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出料，易于實(shí)現(xiàn)造粒預(yù)碳化一體化產(chǎn)線，同時(shí)，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(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

17.圖1是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

18.圖2是本實(shí)用新型的低溫滾筒爐、中溫滾筒爐和高溫滾筒爐主視結(jié)構(gòu)示意圖。

19.圖3是本實(shí)用新型的打散整形機(jī)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

20.圖中，部件名稱與附圖編號的對應(yīng)關(guān)系為：

21.1、投料站；2、第一真空輸送機(jī)；3、混料機(jī)；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(jī)；11、第二真空輸送機(jī)；12、第三真空輸送機(jī)；13、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；14、進(jìn)料端；15、出料端；16、電加熱裝置。

具體實(shí)施方式

22.下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不能用來限制本實(shí)用新型的范圍。

23.在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上；術(shù)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(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)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(shí)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(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)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(jī)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(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

25.實(shí)施例：

26.如附圖1至附圖3所示：

27.本實(shí)用新型提供一種負(fù)極材料造粒預(yù)碳化一體化生產(chǎn)線，包括投料站1、第一真空輸送機(jī)2、混料機(jī)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(jī)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(dòng)密封連通設(shè)置，稱重料倉4通過第二真空輸送機(jī)11與低溫滾筒爐5相通設(shè)置，低溫滾筒爐5的前端設(shè)有進(jìn)料端14，第二真空輸送機(jī)11的出料口與低溫滾筒爐5的進(jìn)料端14轉(zhuǎn)動(dòng)密封連通。

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

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

30.在其他實(shí)施例中，低溫滾筒爐5的溫度設(shè)定為0℃-350℃，中溫滾筒爐6的溫度設(shè)定為350℃-650℃，高溫滾筒爐7的溫度設(shè)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(dòng)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(jìn)一步造粒，再通過中溫滾筒爐6旋轉(zhuǎn)流動(dòng)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(dá)到1000℃繼續(xù)旋轉(zhuǎn)往前流動(dòng)，直到預(yù)碳化完成，流進(jìn)冷卻釜8完成冷卻和后續(xù)打散整形，實(shí)現(xiàn)了負(fù)極材料造粒、碳化一體化的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化，不僅可以節(jié)省設(shè)備投入，同時(shí)節(jié)省占地、配電等相關(guān)輔助設(shè)施投資，減少生產(chǎn)成本。

31.在其他實(shí)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(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13，每個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13用于驅(qū)動(dòng)相對應(yīng)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(dòng)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(dòng)，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(yù)碳化過程，實(shí)現(xiàn)了負(fù)極材料造粒、碳化一體化的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化。

32.在其他實(shí)施例中，還包括設(shè)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(yīng)的工藝要求，設(shè)置電加熱裝置16實(shí)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(dá)到工藝要求，電加熱裝置16設(shè)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(dú)使用。

33.在其他實(shí)施例中，還包括設(shè)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(gè)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(gè)徑向端面位置的溫度和壓力參數(shù)進(jìn)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(shí)施例的具體使用方式與作用：

35.本實(shí)用新型中，本產(chǎn)線主要用于生產(chǎn)負(fù)極材料，主要完成的工序包括：投料-混料-造粒-預(yù)碳化-冷卻-打散整形，通過投料站1將物料存儲(chǔ)并利用第一真空輸送機(jī)2輸送至混料機(jī)3內(nèi)部進(jìn)行混料，混料完成后進(jìn)入稱重料倉4進(jìn)行稱重出料，并利用第二真空輸送機(jī)11輸送至低溫滾筒爐5的進(jìn)料端14內(nèi)部，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13和電加熱裝置16同時(shí)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(dòng)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(jìn)一步造粒，再通過中溫滾筒爐6旋轉(zhuǎn)流動(dòng)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(dá)到1000℃繼續(xù)旋轉(zhuǎn)往前流動(dòng)，直到預(yù)碳化完成，流進(jìn)冷卻釜8完成冷卻，通過第三真空輸送機(jī)12將物料輸送至打散整形機(jī)10的內(nèi)部進(jìn)行打散整形，實(shí)現(xiàn)了負(fù)極材料造粒、碳化一體化的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化，不僅可以節(jié)省設(shè)備投入，同時(shí)節(jié)省占地、配電等相關(guān)輔助設(shè)施投資，減少生產(chǎn)成本，連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)出料，連續(xù)造粒，連續(xù)預(yù)碳化，連續(xù)打散，整個(gè)過程具有連續(xù)性，還大幅度的提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)能源的最大化利用，同時(shí)實(shí)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(jī)2、混料機(jī)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(jī)10和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13為現(xiàn)有技術(shù)存在的裝置或設(shè)備，或者為現(xiàn)有技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的裝置或設(shè)備，其供電、具體組成及其原理對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是清楚的，為本領(lǐng)域公知常識，故不再詳細(xì)贅述。

37.本實(shí)用新型的實(shí)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(shí)用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。技術(shù)特征：

1.一種負(fù)極材料造粒預(yù)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(jī)(2)、混料機(jī)(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(jī)(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(dòng)密封連通設(shè)置，所述稱重料倉(4)通過第二真空輸送機(jī)(11)與低溫滾筒爐(5)相通設(shè)置，所述低溫滾筒爐(5)的前端設(shè)有進(jìn)料端(14)，所述第二真空輸送機(jī)(11)的出料口與低溫滾筒爐(5)的進(jìn)料端(14)轉(zhuǎn)動(dòng)密封連通。2.如權(quán)利要求1所述負(fù)極材料造粒預(yù)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(jī)(2)相通設(shè)置，所述第一真空輸送機(jī)(2)的出料口與混料機(jī)(3)的進(jìn)料口相通設(shè)置，所述稱重料倉(4)位于混料機(jī)(3)的下方。3.如權(quán)利要求1所述負(fù)極材料造粒預(yù)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(jī)(12)與出料稱重料倉(9)的進(jìn)料口相通設(shè)置，所述第三真空輸送機(jī)(12)位于打散整形機(jī)(10)的進(jìn)料口上方。4.如權(quán)利要求1所述負(fù)極材料造粒預(yù)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(shè)定為0℃-350℃，所述中溫滾筒爐(6)的溫度設(shè)定為350℃-650℃，所述高溫滾筒爐(7)的溫度設(shè)定為650℃-1000℃。5.如權(quán)利要求1所述負(fù)極材料造粒預(yù)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(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)，每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(13)用于驅(qū)動(dòng)相對應(yīng)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(quán)利要求1所述負(fù)極材料造粒預(yù)碳化一體化生產(chǎn)線，其特征在于：還包括設(shè)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(shè)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(quán)利要求1所述負(fù)極材料造粒預(yù)碳化一體化生產(chǎn)線，其特征在于：還包括設(shè)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(gè)溫度傳感器和壓力傳感器。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型提供一種負(fù)極材料造粒預(yù)碳化一體化生產(chǎn)線，包括投料站、第一真空輸送機(jī)、混料機(jī)、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(jī)，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(dòng)密封連通設(shè)置，本實(shí)用新型中的結(jié)構(gòu)簡單，采用回轉(zhuǎn)爐來完成造粒和預(yù)碳化，低溫滾筒爐、中溫滾筒爐、高溫滾筒爐的筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)部物料跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，筒體外加熱，完成造粒和預(yù)碳化過程，實(shí)現(xiàn)了負(fù)極材料造粒、碳化一體化的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化，不僅可以節(jié)省設(shè)備投入，同時(shí)節(jié)省占地、配電等相關(guān)輔助設(shè)施投資，減少生產(chǎn)成本，還大幅度的提高了生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)能源的最大化利用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能最大化。化?；?。

技術(shù)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(hù)的技術(shù)使用者：湖北寶乾新能源材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.11.25

技術(shù)公布日：2023/4/19