權(quán)利要求

1.一種石墨化爐，其特征在于，包括：

爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)置有物料通道;

第一電極，沿所述物料通道的延伸方向設(shè)置且部分位于所述物料通道內(nèi);所述第一電極包括基體和設(shè)于所述基體表面的第一耐磨導(dǎo)電層;

第二電極，與所述第一電極的極性相反;所述第二電極伸至所述物料通道內(nèi)并與所述第一電極間隔設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨化爐，其特征在于，所述第一耐磨導(dǎo)電層包括第一粘結(jié)劑、第一導(dǎo)電劑和第一耐磨填料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨化爐，其特征在于，滿足以下一項(xiàng)或多項(xiàng)：

(1)所述第一粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、乙烯基樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種;

(2)所述第一導(dǎo)電劑包括碳材料、金屬材料和導(dǎo)電聚合物中的一種或多種;

(3)所述第一耐磨填料包括聚L-谷氨酸石墨烯復(fù)合物、碳化硼粉末、碳化硅粉末、金屬粉末和氧化鋁粉末中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石墨化爐，其特征在于，所述碳材料包括石墨烯、氧化石墨烯、碳纖維和碳納米管中的一種或多種;所述金屬材料包括銀粉、銅粉、銀纖維和銅纖維中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2~4中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第一粘結(jié)劑、所述第一導(dǎo)電劑和所述第一耐磨填料的質(zhì)量比為1~3：5~7：2~4。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第一耐磨導(dǎo)電層的厚度為30μm~200μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第一耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為10×10-6/℃~100×10-6/℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第一耐磨導(dǎo)電層在23±2℃、相對(duì)濕度50±5%條件下的磨轉(zhuǎn)次數(shù)為9000轉(zhuǎn)~11000轉(zhuǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第一耐磨導(dǎo)電層的摩擦系數(shù)為0.2~0.4。

10.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第一耐磨導(dǎo)電層的電導(dǎo)率為50μS/cm~1000mS/cm。

11.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第一電極還包括第二耐磨導(dǎo)電層，所述第二耐磨導(dǎo)電層設(shè)于所述基體和所述第一耐磨導(dǎo)電層之間。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層的材料包括第二粘結(jié)劑、第二導(dǎo)電劑和第二耐磨填料。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的石墨化爐，其特征在于，滿足以下一項(xiàng)或多項(xiàng)：

(1)所述第二粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、乙烯基樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種;

(2)所述第二導(dǎo)電劑包括碳材料、金屬材料和導(dǎo)電聚合物中的一種或多種;

(3)所述第二耐磨填料包括聚L-谷氨酸石墨烯復(fù)合物、碳化硼粉末、碳化硅粉末、金屬粉末和氧化鋁粉末中的一種或多種。

14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二粘結(jié)劑、所述第二導(dǎo)電劑和所述第二耐磨填料的質(zhì)量比為2~4：4~8：1~2。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層與所述第一耐磨導(dǎo)電層的厚度比值為1:1~8.7。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層與所述第一耐磨導(dǎo)電層的厚度比值為1:1~4.3。

17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層的厚度為20μm~40μm。

18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層與所述第一耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)比值為1:1~1.5。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層與所述第一耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)比值為1:1~1.2。

20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為5×10-6/℃~30×10-6/℃。

21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層在23±2℃、相對(duì)濕度50±5%條件下的磨轉(zhuǎn)次數(shù)為6000轉(zhuǎn)~8000轉(zhuǎn)。

22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層的摩擦系數(shù)為0.3~0.6。

23.根據(jù)權(quán)利要求11所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二耐磨導(dǎo)電層的電導(dǎo)率為10μS/cm~500μS/cm。

24.根據(jù)權(quán)利要求1~4、12~13、15~23中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二電極沿所述物料通道的徑向延伸。

25.根據(jù)權(quán)利要求1~4、12~13、15~23中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第二電極的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述第二電極沿所述物料通道的周向間隔設(shè)置。

26.根據(jù)權(quán)利要求1~4、12~13、15~23中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，其特征在于，所述第一電極為正電極，所述第二電極為負(fù)電極。

27.一種電池生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1~26中任一項(xiàng)所述的石墨化爐，所述石墨化爐用于生產(chǎn)電池的石墨材料。

說(shuō)明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本申請(qǐng)涉及電池生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨化爐及電池生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)

[0002]近年來(lái)，隨著電池技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，電池廣泛應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽(yáng)能電站等儲(chǔ)能電源系統(tǒng)，以及電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車和電動(dòng)汽車等多個(gè)領(lǐng)域。

[0003]目前，在電池的負(fù)極材料中，碳材料的使用較為廣泛，其中，石墨化碳材料(也簡(jiǎn)稱石墨材料)由于使用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、成本低等優(yōu)勢(shì)得到了大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用化。石墨化爐為一種可生成石墨材料的設(shè)備，其使用壽命對(duì)于石墨以及電池的生產(chǎn)制造至為重要。

[0004]鑒于此，如何提升石墨化爐的使用壽命， 是一項(xiàng)亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

[0005]本申請(qǐng)是鑒于上述課題而進(jìn)行的，其目的之一在于，提供一種石墨化爐及電池生產(chǎn)設(shè)備，該石墨化爐具有較長(zhǎng)的使用壽命。

[0006]為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)的第一方面提供了一種石墨化爐，包括：

[0007]爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)置有物料通道;

[0008]第一電極，沿所述物料通道的延伸方向設(shè)置且部分位于所述物料通道內(nèi);所述第一電極包括基體和設(shè)于基體表面的第一耐磨導(dǎo)電層;

[0009]第二電極，與所述第一電極的極性相反;所述第二電極伸至所述物料通道內(nèi)并與所述第一電極間隔設(shè)置。

[0010]通過(guò)在第一電極的基體表面上設(shè)置第一耐磨導(dǎo)電層，能夠有效地提高第一電極的耐磨性，降低物料通道內(nèi)的物料沿第一電極向下流動(dòng)時(shí)對(duì)第一電極造成的磨損;同時(shí)能夠提供良好的導(dǎo)電性對(duì)物料進(jìn)行有效地加熱使其石墨化;并且，該第一耐磨導(dǎo)電層能夠有效地隔離氧氣與第一電極的直接接觸，緩解第一電極對(duì)應(yīng)插入口處的部位被氧化的情況。通過(guò)設(shè)置上述的第一耐磨導(dǎo)電層，能夠有效地延長(zhǎng)第一電極的使用壽命，從而提升石墨化爐的使用壽命。

[0011]在任意的實(shí)施方式中，所述第一耐磨導(dǎo)電層包括第一粘結(jié)劑、第一導(dǎo)電劑和第一耐磨填料。如此，第一耐磨導(dǎo)電層中含有第一導(dǎo)電劑和第一耐磨填料，具有較好的導(dǎo)電性且能夠提高第一電極的耐磨性。

[0012]在任意的實(shí)施方式中，所述第一粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、乙烯基樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種。

[0013]在任意的實(shí)施方式中，所述第一導(dǎo)電劑包括碳材料、金屬材料和導(dǎo)電聚合物中的一種或多種。

[0014]在任意的實(shí)施方式中，所述第一耐磨填料包括聚L-谷氨酸石墨烯復(fù)合物、碳化硼、碳化硅、金屬粉末和氧化鋁粉末中的一種或多種。

[0015]在任意的實(shí)施方式中，碳材料包括石墨烯、氧化石墨烯、碳纖維和碳納米管中的一種或多種;金屬材料包括銀粉、銅粉、銀纖維和銅纖維中的一種或多種。

[0016]采用上述的第一粘結(jié)劑、第一導(dǎo)電劑和第一耐磨填料組成第一耐磨導(dǎo)電層，有利于使第一耐磨導(dǎo)電層具有良好的耐磨性和導(dǎo)電性。

[0017]在任意的實(shí)施方式中，所述第一粘結(jié)劑、所述第一導(dǎo)電劑和所述第一耐磨填料的質(zhì)量比為1~3：5~7：2~4。如此，有利于使第一耐磨導(dǎo)電層具有較好的耐磨性和導(dǎo)電性，具有較低的摩擦系數(shù);從而有利于延長(zhǎng)第一電極以及石墨化爐的使用壽命。

[0018]在任意的實(shí)施方式中，所述第一耐磨導(dǎo)電層的厚度為30μm~200μm。如此，有利于提高第一電極的耐磨性，延緩第一電極被氧化和磨損，進(jìn)而延長(zhǎng)第一電極的使用壽命。

[0019]在任意的實(shí)施方式中，所述第一耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為10×10-6/℃~100×10-6/℃。如此，第一耐磨導(dǎo)電層具有較小的熱膨脹系數(shù)，不易出現(xiàn)開裂失效的情況。

[0020]在任意的實(shí)施方式中，所述第一耐磨導(dǎo)電層在23±2℃、相對(duì)濕度50±5%條件下的磨轉(zhuǎn)次數(shù)為9000轉(zhuǎn)~11000轉(zhuǎn)。如此，第一耐磨導(dǎo)電層具有良好的耐磨性，能夠有效地提升第一電極抵抗物料沖刷的能力，提升第一電極的使用壽命。

[0021]在任意的實(shí)施方式中，所述第一耐磨導(dǎo)電層的摩擦系數(shù)為0.2~0.4。如此，第一耐磨導(dǎo)電層具有較小的摩擦系數(shù)，有利于進(jìn)一步減小物料通道內(nèi)的物料流動(dòng)過(guò)程中對(duì)第一電極的磨損，從而有利于提升第一電極的使用壽命。

[0022]在任意的實(shí)施方式中，所述第一耐磨導(dǎo)電層的電導(dǎo)率為50μS/cm~1000mS/cm。如此，第一耐磨導(dǎo)電層具有合適的電導(dǎo)率，有利于將電流引入物料中對(duì)物料進(jìn)行加熱。

[0023]在任意的實(shí)施方式中，所述第一電極還包括第二耐磨導(dǎo)電層，所述第二耐磨導(dǎo)電層設(shè)于所述基體和所述第一耐磨導(dǎo)電層之間。如此，在第一耐磨導(dǎo)電層與基體之間設(shè)置第二耐磨導(dǎo)電層形成雙涂層結(jié)構(gòu)，有利于進(jìn)一步提高第一電極的耐磨性和抗氧化性，延長(zhǎng)第一電極和石墨化爐的使用壽命。

[0024]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層的材料包括第二粘結(jié)劑、第二導(dǎo)電劑和第二耐磨填料。如此，通過(guò)采用上述組成的第二耐磨導(dǎo)電層與第一耐磨導(dǎo)電層相結(jié)合，能夠有效地延長(zhǎng)第一電極的使用壽命。

[0025]在任意的實(shí)施方式中，所述第二粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、乙烯基樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種。

[0026]在任意的實(shí)施方式中，所述第二導(dǎo)電劑包括碳材料、金屬材料和導(dǎo)電聚合物中的一種或多種。

[0027]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨填料包括聚L-谷氨酸石墨烯復(fù)合物、碳化硼粉末、碳化硅粉末、金屬粉末和氧化鋁粉末中的一種或多種。

[0028]在任意的實(shí)施方式中，碳材料包括石墨烯、氧化石墨烯、碳纖維和碳納米管中的一種或多種;金屬材料包括銀粉、銅粉、銀纖維和銅纖維中的一種或多種。

[0029]采用上述的第二粘結(jié)劑、第二導(dǎo)電劑和第二耐磨填料組成第二耐磨導(dǎo)電層，有利于使第二耐磨導(dǎo)電層具有良好的耐磨性和導(dǎo)電性。

[0030]在任意的實(shí)施方式中，所述第二粘結(jié)劑、所述第二導(dǎo)電劑和所述第二耐磨填料的質(zhì)量比為2~4：4~8：1~2。如此，有利于使第二耐磨導(dǎo)電層具有較好的耐磨性能，同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性。

[0031]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層與所述第一耐磨導(dǎo)電層的厚度比值為1:1~8.7。如此，使第一耐磨導(dǎo)電層的厚度與第二耐磨導(dǎo)電層相等或大于第二耐磨導(dǎo)電層的厚度，有利于使第一耐磨導(dǎo)電層具有較好的耐磨性，延長(zhǎng)第一電極的使用壽命。

[0032]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層與所述第一耐磨導(dǎo)電層的厚度比值為1:1~4.3。如此，使第一耐磨導(dǎo)電層與第二耐磨導(dǎo)電層的厚度相等或者更厚一些，更加有利于延長(zhǎng)第一電極的使用壽命。

[0033]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層的厚度為20μm~40μm。如此，與特定厚度的第一耐磨導(dǎo)電層相結(jié)合，有利于延長(zhǎng)第一電極的使用壽命。

[0034]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層與所述第一耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)比值為1:1~1.5。如此，更加有利于緩解涂層在物料通道內(nèi)溫度較高的環(huán)境下發(fā)生開裂的情況，并且能夠更好地兼顧內(nèi)部產(chǎn)生的膨脹，利于內(nèi)部膨脹力的釋放，更加有利于延長(zhǎng)第一電極的使用壽命。

[0035]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層與所述第一耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)比值為1:1~1.2。如此，能夠使第二耐磨導(dǎo)電層和第一耐磨導(dǎo)電層之間更好地匹配，同時(shí)有利于內(nèi)部膨脹力的釋放，緩解涂層開裂的情況。

[0036]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為5×10-6/℃~30×10-6/℃。如此，第二耐磨導(dǎo)電層具有合適的熱膨脹系數(shù)，與特定熱膨脹系數(shù)的第一耐磨導(dǎo)電層相結(jié)合，能夠使第一電極具有較長(zhǎng)的使用壽命。

[0037]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層在23±2℃、相對(duì)濕度50±5%條件下的磨轉(zhuǎn)次數(shù)為6000轉(zhuǎn)~8000轉(zhuǎn)。如此，第二耐磨導(dǎo)電層具有較好的耐磨性能，有利于抵抗物料對(duì)第一電極的沖刷，有利于提升第一電極的使用壽命。

[0038]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層的摩擦系數(shù)為0.3~0.6。

[0039]在任意的實(shí)施方式中，所述第二耐磨導(dǎo)電層的電導(dǎo)率為10μS/cm~500μS/cm。如此，第二耐磨導(dǎo)電層具有較高的電導(dǎo)率，有利于將電流引入物料中對(duì)物料進(jìn)行加熱。

[0040]在任意的實(shí)施方式中，所述第二電極沿所述物料通道的徑向延伸。

[0041]在任意的實(shí)施方式中，所述第二電極的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述第二電極沿所述物料通道的周向間隔設(shè)置。如此，有利于使物料通道的橫截面內(nèi)的電場(chǎng)分布更加均勻，有利于提高物料石墨化的均勻性。

[0042]在任意的實(shí)施方式中，所述第一電極為正電極，所述第二電極為負(fù)電極。

[0043]本申請(qǐng)的第二方面提供了一種電池生產(chǎn)設(shè)備，包括本申請(qǐng)第一方面的石墨化爐，所述石墨化爐用于生產(chǎn)電池的負(fù)極石墨材料。

[0044]上述說(shuō)明僅是本申請(qǐng)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請(qǐng)的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本申請(qǐng)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式。

附圖說(shuō)明

[0045]為了更好地描述和說(shuō)明本申請(qǐng)?zhí)峁┑膶?shí)施例或示例，可以參考一幅或多幅附圖。用于描述附圖的附加細(xì)節(jié)或示例不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是對(duì)所公開的申請(qǐng)、目前描述的實(shí)施例或示例以及目前理解的這些申請(qǐng)的最佳模式中的任何一者的范圍的限制。而且在全部附圖中，用相同的附圖標(biāo)號(hào)表示相同的部件。在附圖中：

[0046]圖1為本申請(qǐng)一實(shí)施方式的石墨化爐的結(jié)構(gòu)示意圖;

[0047]圖2為本申請(qǐng)一實(shí)施方式的石墨化爐中第一電極的結(jié)構(gòu)放大圖。

[0048]附圖標(biāo)記說(shuō)明：

[0049]100、石墨化爐;110、爐體;111、物料通道;120、第一電極;121、基體;122、第一耐磨導(dǎo)電層;123、第二耐磨導(dǎo)電層;130、第二電極;140、電源;151、料倉(cāng);152、料管;153、物料切斷閥;160、尾氣處理單元;170、冷卻出料單元。

具體實(shí)施方式

[0050]下面將結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來(lái)限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。

[0051]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同;本文中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本申請(qǐng);本申請(qǐng)的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖說(shuō)明中的術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及它們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。

[0052]在本申請(qǐng)實(shí)施例的描述中，技術(shù)術(shù)語(yǔ)“第一”“第二”等僅用于區(qū)別不同對(duì)象，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量、特定順序或主次關(guān)系。在本申請(qǐng)實(shí)施例的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

[0053]在本文中提及“實(shí)施例”意味著，結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以包含在本申請(qǐng)的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書中的各個(gè)位置出現(xiàn)該短語(yǔ)并不一定均是指相同的實(shí)施例，也不是與其它實(shí)施例互斥的獨(dú)立的或備選的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯式地和隱式地理解的是，本文所描述的實(shí)施例可以與其它實(shí)施例相結(jié)合。

[0054]在本申請(qǐng)實(shí)施例的描述中，術(shù)語(yǔ)“和/或”僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如A和/或B，可以表示：?jiǎn)为?dú)存在A，同時(shí)存在A和B，單獨(dú)存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對(duì)象是一種“或”的關(guān)系。

[0055]在本申請(qǐng)實(shí)施例的描述中，術(shù)語(yǔ)“多個(gè)”指的是兩個(gè)以上(包括兩個(gè))，同理，“多組”指的是兩組以上(包括兩組)，“多片”指的是兩片以上(包括兩片)。

[0056]在本申請(qǐng)實(shí)施例的描述中，技術(shù)術(shù)語(yǔ)“中心”“縱向”“橫向”“長(zhǎng)度”“寬度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“豎直”“水平”“頂”“底”“內(nèi)”“外”“順時(shí)針”“逆時(shí)針”“軸向”“徑向”“周向”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申請(qǐng)實(shí)施例和簡(jiǎn)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(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例的限制。

[0057]在本申請(qǐng)實(shí)施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，技術(shù)術(shù)語(yǔ)“安裝”“相連”“連接”“固定”等術(shù)語(yǔ)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，或成一體;也可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本申請(qǐng)實(shí)施例中的具體含義。

[0058]本申請(qǐng)所公開的“范圍”可以采用下限和上限的形式來(lái)限定，給定范圍是通過(guò)選定一個(gè)下限和一個(gè)上限進(jìn)行限定的，選定的下限和上限限定了特別范圍的邊界。這種方式進(jìn)行限定的范圍可以是包括端值或不包括端值的，任一個(gè)端值可以獨(dú)立地被包括或不被包括，并且可以進(jìn)行任意地組合，即任何下限可以與任何上限組合形成一個(gè)范圍。例如，如果針對(duì)特定參數(shù)列出了60~120和80~110的范圍，理解為60~110和80~120的范圍也是預(yù)料到的。此外，如果列出的最小范圍值1和2，且如果還列出了最大范圍值3，4和5，則下面的范圍可全部預(yù)料到：1~3、1~4、1~5、2~3、2~4和2~5。在本申請(qǐng)中，除非有其他說(shuō)明，數(shù)值范圍“a~b”表示a到b之間的任意實(shí)數(shù)組合的縮略表示，其中a和b都是實(shí)數(shù)。例如數(shù)值范圍“0~5”表示本文中已經(jīng)全部列出了“0~5”之間的全部實(shí)數(shù)，“0~5”只是這些數(shù)值組合的縮略表示。另外，當(dāng)表述某個(gè)參數(shù)為≥2的整數(shù)，則相當(dāng)于列出了該參數(shù)為例如整數(shù)2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。比如，當(dāng)表述某個(gè)參數(shù)為選自“2~10”的整數(shù)，相當(dāng)于列出了整數(shù)2、3、4、5、6、7、8、9和10。

[0059]在本申請(qǐng)中，以“含有”、“包含”、“包括”等詞語(yǔ)描述的開放式技術(shù)特征或技術(shù)方案中，如無(wú)其他說(shuō)明，不排除所列成員之外的額外成員，可視為既提供了由所列成員構(gòu)成的封閉式特征或方案，還提供了在所列成員之外還包括額外成員的開放式特征或方案。例如，A包括a1、a2和a3，如無(wú)其他說(shuō)明，可以還包括其他成員，也可以不包括額外成員，可視為既提供了“A由a1、a2和a3組成”的特征或方案，還提供了“A不僅包括a1、a2和a3，還包括其他成員”的特征或方案。在本申請(qǐng)中，如無(wú)其他說(shuō)明，A(如B)，表示B為A中的一種非限制性示例，可以理解A不限于為B。

[0060]在本申請(qǐng)中，“可選地”、“可選的”、“可選”，指可有可無(wú)，也即指選自“有”或“無(wú)”兩種并列方案中的任一種。如果一個(gè)技術(shù)方案中出現(xiàn)多處“可選”，如無(wú)特別說(shuō)明，且無(wú)矛盾之處或相互制約關(guān)系，則每項(xiàng)“可選”各自獨(dú)立。

[0061]目前，在電池的負(fù)極材料中，碳材料的使用較為廣泛，其中，石墨化碳材料由于使用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、成本低等優(yōu)勢(shì)得到了大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用化。石墨化爐為一種可生成石墨材料的設(shè)備，其使用壽命的長(zhǎng)短對(duì)于石墨以及電池的生產(chǎn)制造至為重要。

[0062]在連續(xù)石墨化爐窯生產(chǎn)過(guò)程中，正電極從物料的進(jìn)料端沿物料通道的延伸方向插入到爐體的物料通道內(nèi)的核心溫度區(qū)，負(fù)電極從爐體側(cè)面插入到物料通道內(nèi)，正電極與負(fù)電極相間隔，通電后在物料通道內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，物料通道內(nèi)的物料經(jīng)過(guò)該電場(chǎng)時(shí)基于自身的電阻會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，從而會(huì)形成高溫區(qū)域，在經(jīng)過(guò)該高溫區(qū)域后，物料能夠?qū)崿F(xiàn)石墨化。

[0063]石墨化爐的正電極上端通常需要伸出至爐體外與電源進(jìn)行電連接，連續(xù)石墨化爐在運(yùn)行過(guò)程中爐內(nèi)一般為微負(fù)壓，會(huì)有少量空氣從正電極的插入口處進(jìn)入到物料通道內(nèi)，而且物料通道內(nèi)的溫度較高，使得插入口處的正電極(通常為石墨電極)容易被氧化，導(dǎo)致插入口處對(duì)應(yīng)的正電極部位會(huì)逐漸發(fā)生氧化變小，達(dá)到一定程度時(shí)可能造成正電極的下端掉入爐內(nèi)，影響石墨化爐的使用壽命。

[0064]另外，在連續(xù)石墨化爐的生產(chǎn)過(guò)程，正電極的底部靠近物料通道內(nèi)的核心溫度區(qū)，物料通道內(nèi)的物料一致沿正電極向下流動(dòng)，在物料的流動(dòng)過(guò)程中會(huì)對(duì)正電極造成較大的磨損，同樣會(huì)降低正電極的使用壽命。

[0065]基于此，請(qǐng)參閱圖1和圖2，本申請(qǐng)一實(shí)施方式提供了一種石墨化爐100，該石墨化爐100包括爐體110、第一電極120和第二電極130。其中，爐體110內(nèi)設(shè)置有物料通道111，該物料通道111由爐體110的上部向下部延伸;第一電極120沿著物料通道111的延伸方向設(shè)置且部分設(shè)置在物料通道111內(nèi);第一電極120包括基體121和設(shè)于基體121表面的第一耐磨導(dǎo)電層122;第二電極130與第一電極120的極性相反;該第二電極130伸至物料通道111內(nèi)并與第一電極120間隔設(shè)置。

[0066]本申請(qǐng)上述的石墨化爐100，通過(guò)在基體121的表面上設(shè)置第一耐磨導(dǎo)電層122，能夠有效地提高第一電極120的耐磨性，降低物料通道111內(nèi)的物料沿第一電極120向下流動(dòng)時(shí)對(duì)基體121造成的磨損;同時(shí)能夠提供良好的導(dǎo)電性對(duì)物料進(jìn)行有效地加熱使其石墨化;并且，該第一耐磨導(dǎo)電層122能夠有效地隔離氧氣與基體121的直接接觸，緩解基體121對(duì)應(yīng)插入口處的部位被氧化的情況。通過(guò)上述的第一耐磨導(dǎo)電層122，能夠有效地延長(zhǎng)第一電極120的使用壽命，從而提升石墨化爐100的使用壽命。

[0067]需要說(shuō)明的是，上述的第一電極120為正電極，第二電極130為負(fù)電極。第一電極120和第二電極130均可采用石墨電極。石墨化爐100還包括電源140，第一電極120和第二電極130分別與電源140的正極和負(fù)極相連接。若石墨化爐100呈豎直方式布置，即物料通道111為豎直設(shè)置，物料在重力的作用下沿物料通道111向下流動(dòng)，與物體自然流動(dòng)規(guī)律相一致，則第一電極120在豎直方向延伸。若石墨化爐100呈水平方式布置，即物料通道為水平設(shè)置，物料在水平方向上沿物料通道111流動(dòng)，則第一電極120在水平方向延伸。圖1中為豎式的石墨化爐100，該石墨化爐100內(nèi)物料通道111的延伸方向?yàn)樨Q直方向。

[0068]可以理解地，第一耐磨導(dǎo)電層122是指具有較好的耐磨性能，同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性能的涂層。

[0069]在其中一些實(shí)施例中，第一耐磨導(dǎo)電層122包括第一粘結(jié)劑、第一導(dǎo)電劑和第一耐磨填料。其中，第一粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、乙烯基樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種。第一導(dǎo)電劑包括碳材料、金屬材料和導(dǎo)電聚合物中的一種或多種。其中，碳材料包括石墨烯、氧化石墨烯、碳纖維和碳納米管中的一種或多種;金屬材料包括銀粉、銅粉、銀纖維和銅纖維中的一種或多種。第一耐磨填料包括聚L-谷氨酸石墨烯復(fù)合物、碳化硼粉末、碳化硅粉末、金屬粉末和氧化鋁粉末中的一種或多種。

[0070]通過(guò)采用上述的第一粘結(jié)劑、第一導(dǎo)電劑和第一耐磨填料組成第一耐磨導(dǎo)電層122，能夠使第一耐磨導(dǎo)電層122具有較好的耐磨性和導(dǎo)電性，且摩擦系數(shù)較小、表面滑動(dòng)性較好。通過(guò)在基體121的表面設(shè)置上述的第一耐磨導(dǎo)電層122，有利于使第一電極120及石墨化爐100具有較長(zhǎng)的使用壽命。

[0071]在其中一些實(shí)施例中，第一耐磨導(dǎo)電層122中第一粘結(jié)劑、第一導(dǎo)電劑和第一耐磨填料的質(zhì)量比為1~3：5~7：2~4。將各組分控制在上述范圍內(nèi)，有利于使第一耐磨導(dǎo)電層122具有較好的耐磨性和導(dǎo)電性，具有較低的摩擦系數(shù)和較好的表面滑動(dòng)性;有利于延長(zhǎng)第一電極120以及石墨化爐100的使用壽命。

[0072]在其中一些實(shí)施例中，第一耐磨導(dǎo)電層122的厚度為30μm~200μm。將第一耐磨導(dǎo)電層122的厚度控制在上述范圍內(nèi)，有利于提高第一電極120的耐磨性，延緩第一電極120被氧化和磨損，進(jìn)而延長(zhǎng)第一電極120的使用壽命。

[0073]可以理解的是，第一耐磨導(dǎo)電層122的厚度可為30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm以及上述任意兩個(gè)數(shù)值所形成的范圍內(nèi)的任意數(shù)值。

[0074]在其中一些實(shí)施例中，第一耐磨導(dǎo)電層122的熱膨脹系數(shù)為10×10-6/℃~100×10-6/℃。如此，該第一耐磨導(dǎo)電層122具有較小的熱膨脹系數(shù)，在物料通道111內(nèi)溫度較高的情況下，該第一耐磨導(dǎo)電層122不易出現(xiàn)開裂失效的情況。

[0075]可理解地，第一耐磨導(dǎo)電層122的熱膨脹系數(shù)可為10×10-6/℃、20×10-6/℃、30×10-6/℃、40×10-6/℃、50×10-6/℃、60×10-6/℃、70×10-6/℃、80×10-6/℃、90×10-6/℃、100×10-6/℃以及上述任意兩個(gè)數(shù)值所形成的范圍內(nèi)的任意數(shù)值。

[0076]在其中一些實(shí)施例中，第一耐磨導(dǎo)電層122在23±2℃、相對(duì)濕度50±5%條件下的磨轉(zhuǎn)次數(shù)為9000轉(zhuǎn)~11000轉(zhuǎn)。如此，該第一耐磨導(dǎo)電層122具有良好的耐磨性，能夠有效地提升第一電極120抵抗物料沖刷的能力，提升第一電極120的使用壽命。

[0077]在其中一些實(shí)施例中，第一耐磨導(dǎo)電層122的摩擦系數(shù)為0.2~0.4。如此，該第一耐磨導(dǎo)電層122具有較小的摩擦系數(shù)，其表面具有較好的滑動(dòng)性，有利于進(jìn)一步減小物料通道111內(nèi)的物料流動(dòng)過(guò)程中對(duì)基體121的磨損，從而有利于提升第一電極120的使用壽命。

[0078]可以理解的是，第一耐磨導(dǎo)電層122的摩擦系數(shù)可為0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.4以及上述任意兩個(gè)數(shù)值所形成的范圍內(nèi)的任意數(shù)值。

[0079]在其中一些實(shí)施例中，第一耐磨導(dǎo)電層122的電導(dǎo)率為50μS/cm~1000mS/cm。如此，第一耐磨導(dǎo)電層122具有合適的電導(dǎo)率，能夠有效地使基體121與電源140接觸部位之間形成導(dǎo)通，有利于將電流引入物料中對(duì)物料進(jìn)行加熱。

[0080]可以理解的是，第一耐磨導(dǎo)電層122的電導(dǎo)率可為50μS/cm、100μS/cm、500μS/cm、1mS/cm、10mS/cm、100mS/cm、300mS/cm、500mS/cm、800mS/cm、1000mS/cm以及上述任意兩個(gè)數(shù)值所形成的范圍內(nèi)的任意數(shù)值。

[0081]在其中一些實(shí)施例中，第一電極120還包括第二耐磨導(dǎo)電層123，第二耐磨導(dǎo)電層123設(shè)置在基體121和第一耐磨導(dǎo)電層122之間。通過(guò)在第一耐磨導(dǎo)電層122的內(nèi)側(cè)設(shè)置第二耐磨導(dǎo)電層123，形成雙涂層結(jié)構(gòu)，有利于進(jìn)一步提高第一電極120的耐磨性和抗氧化性，進(jìn)一步延長(zhǎng)第一電極120的使用壽命和石墨化爐100的使用壽命。

[0082]可以理解地，第二耐磨導(dǎo)電層123是指具有較好的耐磨性能，同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性能的涂層。

[0083]在其中一些實(shí)施例中，第二耐磨導(dǎo)電層123的材料包括第二粘結(jié)劑、第二導(dǎo)電劑和第二耐磨填料。其中，第二粘結(jié)劑包括酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、乙烯基樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種;第二導(dǎo)電劑包括碳材料、金屬材料和導(dǎo)電聚合物中的一種或多種;其中，碳材料包括石墨烯、氧化石墨烯、碳纖維和碳納米管中的一種或多種;金屬材料包括銀粉、銅粉、銀纖維和銅纖維中的一種或多種。第二耐磨填料包括聚L-谷氨酸石墨烯復(fù)合物、碳化硼粉末、碳化硅粉末、金屬粉末和氧化鋁粉末中的一種或多種。如此，通過(guò)采用上述的第二粘結(jié)劑、第二導(dǎo)電劑和第二耐磨填料組成的第二耐磨導(dǎo)電層123，與第一耐磨導(dǎo)電層122相結(jié)合，能夠有效地延長(zhǎng)第一電極120的使用壽命。

[0084]在其中一些實(shí)施例中，第二耐磨導(dǎo)電層123中上述第二粘結(jié)劑、第二導(dǎo)電劑和第二耐磨填料的質(zhì)量比為2~4：4~8：1~2。如此，有利于使第二耐磨導(dǎo)電層123具有較好的耐磨性能，同時(shí)具有較好的導(dǎo)電性。

[0085]在其中一些實(shí)施例中，第二耐磨導(dǎo)電層123與第一耐磨導(dǎo)電層122的厚度比值為1:1~8.7。如此，使第一耐磨導(dǎo)電層122的厚度與第二耐磨導(dǎo)電層123相等或大于第二耐磨導(dǎo)電層123的厚度，有利于使第一耐磨導(dǎo)電層122具有較好的耐磨性，有利于使第一電極120使用過(guò)程中較好地保持其雙層涂層結(jié)構(gòu)，有利于延長(zhǎng)第一電極120的使用壽命。

[0086]可理解地，第二耐磨導(dǎo)電層123與第一耐磨導(dǎo)電層122的厚度比值可為1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:8.7以及上述任意兩個(gè)比值所形成的范圍內(nèi)的任意比值。

[0087]可選地，第二耐磨導(dǎo)電層123與第一耐磨導(dǎo)電層122的厚度比值為1:1~4.3。

[0088]在其中一些實(shí)施例中，第二耐磨導(dǎo)電層123的厚度為20μm~40μm。如此，與厚度為30μm~200μm的第一耐磨導(dǎo)電層122相結(jié)合，有利于延長(zhǎng)第一電極120的使用壽命?？衫斫獾?，第二耐磨導(dǎo)電層123的厚度可為20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm、34μm、35μm、36μm、37μm、38μm、39μm、40μm以及上述任意兩個(gè)數(shù)值所形成的范圍內(nèi)的任意數(shù)值。

[0089]在其中一些實(shí)施例中，第二耐磨導(dǎo)電層123與第一耐磨導(dǎo)電層122的熱膨脹系數(shù)比值為1:1~1.5。如此，使第二耐磨導(dǎo)電層123與第一耐磨導(dǎo)電層122的熱膨脹系數(shù)接近，能夠使第二耐磨導(dǎo)電層123和第一耐磨導(dǎo)電層122更好地匹配，更加有利于緩解涂層在物料通道111內(nèi)溫度較高的環(huán)境下發(fā)生開裂的情況，有利于延長(zhǎng)第一電極120的使用壽命。將第一耐磨導(dǎo)電層122的熱膨脹系數(shù)設(shè)置為與第二耐磨導(dǎo)電層123相等，或比第二耐磨導(dǎo)電層123的熱膨脹系數(shù)略大，能夠更好地兼顧內(nèi)部產(chǎn)生的膨脹，利于內(nèi)部膨脹力的釋放。

[0090]可以理解的是，第二耐磨導(dǎo)電層123與第一耐磨導(dǎo)電層122的熱膨脹系數(shù)比值可為1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5以及上述任意兩個(gè)比值所形成的范圍內(nèi)的任意比值。

[0091]可選地，第二耐磨導(dǎo)電層123與第一耐磨導(dǎo)電層122的熱膨脹系數(shù)比值為1:1~1.2。如此，能夠使第二耐磨導(dǎo)電層123和第一耐磨導(dǎo)電層122之間更好地匹配，同時(shí)有利于內(nèi)部膨脹力的釋放，緩解涂層開裂的情況。

[0092]在其中一些實(shí)施例中，第二耐磨導(dǎo)電層123的熱膨脹系數(shù)為5×10-6/℃~30×10-6/℃。如此，第二耐磨導(dǎo)電層123具有合適的熱膨脹系數(shù)，與特定熱膨脹系數(shù)的第一耐磨導(dǎo)電層122相結(jié)合，能夠使第一電極120具有較長(zhǎng)的使用壽命。

[0093]可理解的是，第二耐磨導(dǎo)電層123的熱膨脹系數(shù)可為5×10-6/℃、8×10-6/℃、10×10-6/℃、12×10-6/℃、15×10-6/℃、18×10-6/℃、20×10-6/℃、22×10-6/℃、25×10-6/℃、28×10-6/℃、30×10-6/℃以及上述任意兩個(gè)數(shù)值所形成的范圍內(nèi)的任意數(shù)值。

[0094]在其中一些實(shí)施例中，第二耐磨導(dǎo)電層123在23±2℃、相對(duì)濕度50±5%條件下的磨轉(zhuǎn)次數(shù)為6000轉(zhuǎn)~8000轉(zhuǎn)。如此，第二耐磨導(dǎo)電層123具有較好的耐磨性能，有利于抵抗物料對(duì)基體121的沖刷，有利于提升第一電極120的使用壽命。

[0095]在其中一些實(shí)施例中，第二耐磨導(dǎo)電層123的摩擦系數(shù)為0.3~0.6。如此，第二耐磨導(dǎo)電層123具有較小的摩擦系數(shù)，當(dāng)?shù)谝荒湍?dǎo)電層122被磨損之后，該第二耐磨導(dǎo)電層123仍然能夠使第一電極120的表面保持較好的滑動(dòng)性，有利于減小物料對(duì)第一電極120的磨損。

[0096]可以理解的是，第二耐磨導(dǎo)電層123的摩擦系數(shù)可為0.3、0.32、0.35、0.38、0.4、0.42、0.45、0.48、0.5、0.52、0.55、0.58、0.6以及上述任意兩個(gè)數(shù)值所形成的范圍內(nèi)的任意數(shù)值。

[0097]在其中一些實(shí)施例中，第二耐磨導(dǎo)電層123的電導(dǎo)率為10μS/cm~500mS/cm。如此，第二耐磨導(dǎo)電層123具有較高的電導(dǎo)率，能夠有效地使第一電極120與電源140接觸部位之間形成導(dǎo)通，有利于將電流引入物料中對(duì)物料進(jìn)行加熱?？梢岳斫獾?，第二耐磨導(dǎo)電層123的電導(dǎo)率可為10μS/cm、50μS/cm、100μS/cm、200μS/cm、500μS/cm、800μS/cm、1mS/cm、100mS/cm、200mS/cm、300mS/cm、400mS/cm、500mS/cm以及上述任意兩個(gè)數(shù)值所形成的范圍內(nèi)的任意數(shù)值。

[0098]如圖1所示，在其中一些實(shí)施例中，第二電極130沿物料通道111的徑向延伸;第二電極130的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)第二電極130沿物料通道111的周向間隔設(shè)置。如此，有利于使物料通道111的橫截面內(nèi)的電場(chǎng)分布更加均勻，有利于提高物料石墨化的均勻性。

[0099]可選地，第二電極130可設(shè)置在爐體110的中下部，第一電極120與第二電極130互相垂直設(shè)置。

[0100]在其中一些實(shí)施例中，石墨化爐100還包括上料單元，上料單元包括料倉(cāng)151和料管152。料倉(cāng)151設(shè)置在爐體110的上方，料倉(cāng)151通過(guò)料管152與爐體110內(nèi)的物料通道111連通，用于向物料通道111內(nèi)送入待石墨化的物料?？蛇x地，在料倉(cāng)151和料管152的連接處還可以設(shè)置物料切斷閥153，以控制物料在物料通道111內(nèi)的流動(dòng)。

[0101]在其中一些實(shí)施例中，石墨化爐100還包括尾氣處理單元160，尾氣處理單元160與物料通道111的上部連通。進(jìn)入石墨化爐100的物料為可石墨化的碳質(zhì)材料，如石油焦、煤焦炭以及瀝青等，物料從上料單元進(jìn)入石墨化爐100的物料通道111之后，在物料通道111內(nèi)進(jìn)行石墨化，獲得負(fù)極石墨材料產(chǎn)品。物料石墨化過(guò)程中逸出的揮發(fā)分尾氣在物料通道111的上部匯集后進(jìn)入尾氣處理單元160進(jìn)行尾氣處理。

[0102]在其中一些實(shí)施例中，石墨化爐100還包括冷卻出料單元170，該冷卻出料單元170設(shè)于爐體110的下方，并與物料通道111的底部連通，主要用于對(duì)石墨化后的物料進(jìn)行冷卻，同時(shí)對(duì)物料進(jìn)行出料。具體地，如圖1所示，該冷卻出料單元170設(shè)有水冷夾套，冷卻介質(zhì)可以是循環(huán)水。石墨化后的物料通過(guò)該冷卻出料單元170能夠進(jìn)行充分冷卻降溫，降溫后的物料可通過(guò)排料系統(tǒng)(圖未示)將物料排出，排料系統(tǒng)可為下料螺旋。

[0103]本申請(qǐng)一實(shí)施方式，提供了一種電池生產(chǎn)設(shè)備(圖未示)，該電池生產(chǎn)設(shè)備包括本申請(qǐng)上述的石墨化爐100，該石墨化爐100用于生產(chǎn)電池的負(fù)極石墨材料。通過(guò)采用本申請(qǐng)上述的石墨化爐100，本申請(qǐng)的電池生產(chǎn)設(shè)備具有較高的使用壽命。

[0104]可以理解的是，電池生產(chǎn)設(shè)備除了包括石墨化爐 100 以生產(chǎn)電池的負(fù)極石墨材料以外，還可以包括生產(chǎn)電池其它材料的相關(guān)設(shè)備。

[0105]該電池生產(chǎn)設(shè)備可以為電池生產(chǎn)產(chǎn)線，該電池生產(chǎn)產(chǎn)線中的多個(gè)設(shè)備可以設(shè)置于同一集中場(chǎng)所，或者，也可以設(shè)置于分立的不同場(chǎng)所。

[0106]需要說(shuō)明的是，在本申請(qǐng)上述各實(shí)施例中，僅列舉出了石墨化爐100中的部分結(jié)構(gòu)，除了上文各實(shí)施例中所涉及的結(jié)構(gòu)以外，本申請(qǐng)中的石墨化爐 100 還可以包括相關(guān)技術(shù)中石墨化爐的其它系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，例如，電極的電學(xué)系統(tǒng)、電極的夾持系統(tǒng)等。各系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)方案可以參見(jiàn)相關(guān)技術(shù)中的具體描述，本文不再做具體論述。

[0107]為了使本申請(qǐng)所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚，以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本申請(qǐng)及其應(yīng)用的任何限制?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

[0108]實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

[0109]實(shí)施例1：

[0110](1)第一電極制備

[0111]將第二粘結(jié)劑酚醛樹脂、第二導(dǎo)電劑石墨烯與碳納米管混合物(質(zhì)量比2:8)和第二耐磨填料聚L-谷氨酸與石墨烯混合物(質(zhì)量比3:7)，按照質(zhì)量比2.5：7.5：1混合，加入溶劑乙醇，攪拌均勻形成固含量為70%的第二漿料，將上述第二漿料涂覆在石墨基體上，在90℃下干燥，形成厚度為20μm的第二耐磨導(dǎo)電層。其中，第二耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為20×10-6/℃，磨轉(zhuǎn)次數(shù)為6000轉(zhuǎn)，摩擦系數(shù)為0.3，電導(dǎo)率為400mS/cm。

[0112]將第一粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂、第一導(dǎo)電劑氧化石墨烯與鋁粉混合物(質(zhì)量比4:6)和第一耐磨填料聚L-谷氨酸與石墨烯混合物(質(zhì)量比3:7)按照質(zhì)量比1：5：4混合，加入溶劑乙醇，攪拌均勻形成固含量為70%的第一漿料，將上述第一漿料涂覆在第二耐磨導(dǎo)電層上，在90℃下干燥，形成厚度為30μm的第二耐磨導(dǎo)電層，從而得到第一電極。其中，第一耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為25×10-6/℃，磨轉(zhuǎn)次數(shù)為9000轉(zhuǎn)，摩擦系數(shù)為0.25，電導(dǎo)率為100mS/cm。

[0113](2)電極組裝

[0114]將上述的第一電極作為石墨化爐的正電極，安裝到豎式石墨化爐的物料通道內(nèi)，并使第一電極沿物料通道的延伸方向設(shè)置;采用石墨電極作為負(fù)電極，安裝到石墨化爐的爐體中下部，伸至物料通道內(nèi)并與第一電極間隔設(shè)置，負(fù)電極沿水平設(shè)置，負(fù)電極的數(shù)量為6個(gè)，多個(gè)負(fù)電極沿物料通道的圓周方向間隔設(shè)置，組裝成石墨化爐。

[0115](3)使用壽命評(píng)估

[0116]采用上述的石墨化爐生產(chǎn)石墨，當(dāng)爐阻達(dá)到1.2mΩ時(shí)將第一電極向物料通道內(nèi)伸入直至爐阻降低到0.5mΩ左右。經(jīng)測(cè)試，采用該石墨化爐生產(chǎn)300噸石墨，第一電極向物料通道內(nèi)伸入長(zhǎng)度為16cm。

[0117]可以理解，在生產(chǎn)相同量的石墨的情況下，如果第一電極向物料通道內(nèi)的伸入長(zhǎng)度越短，則該第一電極能夠使用的時(shí)間越長(zhǎng)，表示該第一電極的使用壽命更長(zhǎng);相反，如果第一電極向物料通道內(nèi)的伸入長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則該第一電極能夠使用的時(shí)間越短，表示該第一電極的使用壽命更短。

[0118]實(shí)施例2：

[0119](1)第一電極制備

[0120]將第二粘結(jié)劑雙馬樹脂、第二導(dǎo)電劑石墨烯與碳納米管混合物(質(zhì)量比4:6)和第二耐磨填料聚L-谷氨酸與石墨烯混合物(質(zhì)量比4:6)，按照質(zhì)量比2：7：1混合，加入溶劑乙醇，攪拌均勻形成固含量為70%的第二漿料，將上述第二漿料涂覆在石墨基體上，在90℃下干燥，形成厚度為20μm的第二耐磨導(dǎo)電層。其中，第二耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為30×10-6/℃，磨轉(zhuǎn)次數(shù)為6500轉(zhuǎn)，摩擦系數(shù)為0.35，電導(dǎo)率為350mS/cm。

[0121]將第一粘結(jié)劑乙烯基樹脂、第一導(dǎo)電劑氧化石墨烯與鋁粉混合物(質(zhì)量比6:4)和第一耐磨填料聚L-谷氨酸與石墨烯混合物(質(zhì)量比4:6)，按照質(zhì)量比2：5：4混合，加入溶劑乙醇，攪拌均勻形成固含量為70%的第一漿料，將上述第一漿料涂覆在第二耐磨導(dǎo)電層上，在90℃下干燥，形成厚度為30μm的第二耐磨導(dǎo)電層，從而得到第一電極。其中，第一耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為30×10-6/℃，磨轉(zhuǎn)次數(shù)為10000轉(zhuǎn)，摩擦系數(shù)為0.3，電導(dǎo)率為90mS/cm。

[0122](2)電極組裝

[0123]將上述的第一電極作為石墨化爐的正電極，安裝到豎式石墨化爐的物料通道內(nèi)，并使第一電極沿物料通道的延伸方向設(shè)置;采用石墨電極作為負(fù)電極，安裝到石墨化爐的爐體中下部，伸至物料通道內(nèi)并與第一電極間隔設(shè)置，負(fù)電極沿水平設(shè)置，負(fù)電極的數(shù)量為6個(gè)，多個(gè)負(fù)電極沿物料通道的圓周方向間隔設(shè)置，組裝成石墨化爐。

[0124](3)使用壽命評(píng)估

[0125]采用上述的石墨化爐生產(chǎn)石墨，當(dāng)爐阻達(dá)到1.2mΩ時(shí)將第一電極向物料通道內(nèi)伸入直至爐阻降低到0.5mΩ左右。經(jīng)測(cè)試，采用該石墨化爐生產(chǎn)300噸石墨，第一電極向物料通道內(nèi)伸入長(zhǎng)度為13cm。

[0126]實(shí)施例3：

[0127](1)第一電極制備

[0128]將第二粘結(jié)劑氰酸酯樹脂、第二導(dǎo)電劑石墨烯與氧化石墨烯混合物(質(zhì)量比5:5)和第二耐磨填料聚L-谷氨酸與石墨烯混合物(質(zhì)量比6:4)，按照質(zhì)量比3：6：1混合，加入溶劑乙醇，攪拌均勻形成固含量為70%的第二漿料，將上述第二漿料涂覆在石墨基體上，在90℃下干燥，形成厚度為20μm的第二耐磨導(dǎo)電層。其中，第二耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為28×10-6/℃，磨轉(zhuǎn)次數(shù)為7000轉(zhuǎn)，摩擦系數(shù)為0.4，電導(dǎo)率為300mS/cm。

[0129]將第一粘結(jié)劑環(huán)氧樹脂、第一導(dǎo)電劑氧化石墨烯與鋁粉混合物(質(zhì)量比4:6)和第一耐磨填料聚L-谷氨酸與石墨烯混合物(質(zhì)量比5:5)，按照質(zhì)量比3：5：4混合，加入溶劑乙醇，攪拌均勻形成固含量為70%的第一漿料，將上述第一漿料涂覆在第二耐磨導(dǎo)電層上，在90℃下干燥，形成厚度為30μm的第一耐磨導(dǎo)電層，從而得到第一電極。其中，第一耐磨導(dǎo)電層的熱膨脹系數(shù)為35×10-6/℃，磨轉(zhuǎn)次數(shù)為11000轉(zhuǎn)，摩擦系數(shù)為0.4，電導(dǎo)率為80mS/cm。

[0130](2)電極組裝

[0131]將上述的第一電極作為石墨化爐的正電極，安裝到豎式石墨化爐的物料通道內(nèi)，并使第一電極沿物料通道的延伸方向設(shè)置;采用石墨電極作為負(fù)電極，安裝到石墨化爐的爐體中下部，伸至物料通道內(nèi)并與第一電極間隔設(shè)置，負(fù)電極沿水平設(shè)置，負(fù)電極的數(shù)量為6個(gè)，多個(gè)負(fù)電極沿物料通道的圓周方向間隔設(shè)置，組裝成石墨化爐。

[0132](3)使用壽命評(píng)估

[0133]采用上述的石墨化爐生產(chǎn)石墨，當(dāng)爐阻達(dá)到1.2mΩ時(shí)將第一電極向物料通道內(nèi)伸入直至爐阻降低到0.5mΩ左右。經(jīng)測(cè)試，采用該石墨化爐生產(chǎn)300噸石墨，第一電極向物料通道內(nèi)伸入長(zhǎng)度為10cm。

[0134]對(duì)比例1：

[0135](1)電極組裝

[0136]將石墨電極作為石墨化爐的正電極，安裝到豎式石墨化爐的物料通道內(nèi)，并使第一電極沿物料通道的延伸方向設(shè)置;采用石墨電極作為負(fù)電極，安裝到石墨化爐的爐體中下部，伸至物料通道內(nèi)并與第一電極間隔設(shè)置，負(fù)電極沿水平設(shè)置，負(fù)電極的數(shù)量為6個(gè)，多個(gè)負(fù)電極沿物料通道的圓周方向間隔設(shè)置，組裝成石墨化爐。

[0137](2)使用壽命評(píng)估

[0138]采用上述的石墨化爐生產(chǎn)石墨，當(dāng)爐阻達(dá)到1.2mΩ時(shí)將第一電極向物料通道內(nèi)伸入直至爐阻降低到0.5mΩ左右。經(jīng)測(cè)試，采用該石墨化爐生產(chǎn)300噸石墨，第一電極向物料通道內(nèi)伸入長(zhǎng)度為210cm。

[0139]測(cè)試方法：

[0140](1)熱膨脹系數(shù)測(cè)試

[0141]提供一塊具有涂層的石墨樣品作為復(fù)合樣品，提供一塊沒(méi)有涂層的石墨樣品作為基體樣品;使用精密測(cè)量工具分別測(cè)量復(fù)合樣品上涂層的橫截面積Ac和基體的橫截面積As;在相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，使用熱膨脹儀同時(shí)測(cè)量基體樣品的熱膨脹系數(shù)αs和復(fù)合樣品的熱膨脹系數(shù)αb;根據(jù)公式αc=(αbAb-αsAs)/Ac計(jì)算涂層的熱膨脹系數(shù)，其中Ab為復(fù)合樣品的總橫截面積。

[0142](2)磨轉(zhuǎn)次數(shù)測(cè)試

[0143]采用JM-1型漆膜磨耗儀評(píng)估在23±2℃、相對(duì)濕度50±5%條件下，涂層在摩擦力作用下的抗磨損能力。具體地：提供具有涂層的圓形石墨樣品，將樣品安裝在磨耗儀上，使用修整好的橡膠砂輪進(jìn)行砂磨;在測(cè)試過(guò)程中，觀察涂層表面的磨損情況，當(dāng)涂層出現(xiàn)明顯磨損或磨穿時(shí)停止砂磨，記錄此時(shí)的磨轉(zhuǎn)次數(shù)。

[0144](3)摩擦系數(shù)測(cè)試

[0145]取兩個(gè)200mm×80mm的具有涂層的石墨樣品，將其中一個(gè)樣品用雙面膠固定在PCF-03 摩擦系數(shù)儀的試驗(yàn)板上，另一個(gè)樣品按測(cè)試要求裁切合適后固定在專用滑塊上;將固定有樣品的滑塊輕輕地放在試驗(yàn)板上樣品的中央，將滑塊前部豎銷插入傳感器銷軸孔內(nèi)，確保設(shè)備傳感器回位到原點(diǎn);按下試驗(yàn)按鍵開始試驗(yàn)，儀器自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)并計(jì)算出摩擦系數(shù)。

[0146](4)電導(dǎo)率測(cè)試

[0147]提供具有涂層的石墨樣品，確保涂層表面平整、清潔、無(wú)油污、雜質(zhì)等，以保證探針與涂層之間良好的接觸;將四探針測(cè)試儀的四根探針輕輕放置在涂層表面，使探針與涂層緊密接觸，且保持探針之間的間距相等;開啟測(cè)試儀，設(shè)置合適的電流值，通過(guò)恒流源向外面兩根探針通入電流，同時(shí)測(cè)量中間兩根探針間的電位差;根據(jù)測(cè)量得到的電流I、電壓U以及探針間距S，代入公式ρ=2πSU/I計(jì)算出電阻率ρ;進(jìn)而得到涂層電導(dǎo)率σ=1/ρ。

[0148]需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)不限定于上述實(shí)施方式。上述實(shí)施方式僅為示例，在本申請(qǐng)的技術(shù)方案范圍內(nèi)具有與技術(shù)思想實(shí)質(zhì)相同的構(gòu)成、發(fā)揮相同作用效果的實(shí)施方式均包含在本申請(qǐng)的技術(shù)范圍內(nèi)。此外，在不脫離本申請(qǐng)主旨的范圍內(nèi)，對(duì)實(shí)施方式施加本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的各種變形、將實(shí)施方式中的一部分構(gòu)成要素加以組合而構(gòu)筑的其它方式也包含在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。

說(shuō)明書附圖(2)