硅碳棒箱式氣氛爐在新能源正負(fù)極材料燒應(yīng)用介紹
硅碳棒箱式氣氛爐在新能源正負(fù)極材料燒應(yīng)用介紹
硅碳棒箱式氣氛爐是一種專門用于生產(chǎn)鋰離子電池負(fù)極材料的設(shè)備，為小試、中試、送樣燒結(jié)爐。這種正負(fù)極箱式氣氛爐由爐體、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和氣氛控制系統(tǒng)等組成。爐體采用耐高溫材料制成，能夠承受高溫環(huán)境。加熱系統(tǒng)采用硅碳棒加熱等方式提供高溫條件。控制系統(tǒng)用于監(jiān)測和控制爐內(nèi)的溫度、時間等參數(shù)，確保燒結(jié)過程的穩(wěn)定性和一致性。氣氛控制系統(tǒng)則用于控制爐內(nèi)的氣氛，以保證燒結(jié)過程中的化學(xué)反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。
硅碳負(fù)極燒結(jié)爐在鋰離子電池負(fù)極材料的生產(chǎn)中起到關(guān)鍵作用。通過控制燒結(jié)條件，可以調(diào)控負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)和性能，提高電池的循環(huán)壽命和能量密度。同時，燒結(jié)過程中的氣氛控制也能夠減少負(fù)極材料的氧化和污染，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
箱式氣氛爐爐膛尺寸與匣缽擺放：
1排1列1層箱式氣氛爐500*400*300mm
2排1列1層箱式氣氛爐800*400*300mm
2排2列1層箱式氣氛爐800*800*300mm
3排2列1層箱式氣氛爐1200*800*300mm
在硅碳負(fù)極材料的實驗室燒結(jié)解決方案中，硅碳負(fù)極材料實驗爐可以用于10kg級硅碳負(fù)極材料的實驗。這種爐子的設(shè)計溫度為1100℃，使用溫度為1000℃，加熱元件為硅碳棒，氣氛環(huán)境為惰性氣氛（≤20ppm+氣源氧含量）。爐膛尺寸為500×400×400mm，適用于匣缽330×330×120雙層或330×330×210單層。
硅碳負(fù)極材料
對于20-60kg級硅碳負(fù)極材料中試爐，其設(shè)計溫度同樣為1100℃，使用溫度為1000℃，加熱元件為硅碳棒，氣氛環(huán)境為惰性氣氛（≤30ppm+氣源氧含量）。裝料匣缽數(shù)量可以為2列2層、3列2層、3列2層2排。這種爐子的特點包括特殊的結(jié)構(gòu)、良好的溫度均勻性和特殊的爐膛材料及加熱元件保護(hù)措施，以防止硅碳負(fù)極材料在碳化過程中碳滲透及廢氣對加熱元件的腐蝕。
硅碳棒箱式氣氛爐在新能源正負(fù)極材料的燒結(jié)過程中扮演著重要角色，它們能夠提供穩(wěn)定的高溫環(huán)境，并通過精確的氣氛控制保證材料的質(zhì)量和性能。這些爐子的設(shè)計和應(yīng)用對于推動新能源電池技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。
1000度箱式氣氛爐（空氣、富氧）型號參數(shù)
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產(chǎn)品名稱 |
1000度箱式氣氛爐（富氧） |
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產(chǎn)品型號 |
STR-PSF554-10 |
STR-PSF844-10 |
STR-PSF884-10 |
STR-PSF1244-10 |
STR-PSF16124-10 |
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匣缽數(shù)量 |
2 |
4 |
8 |
12 |
24 |
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設(shè)計功率 |
22KW |
30KW |
60KW |
60KW |
100KW |
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控溫點數(shù) |
2 |
2 |
2 |
2 |
4 |
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匣缽排列 |
1排1列2層 |
2列1列2層 |
2排2列2層 |
3排2列2層 |
4排3列2層 |
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爐膛尺寸 |
500*400*400 |
800*400*400 |
800*800*400 |
1200*800*400 |
1600*1200*400 |
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適用匣缽 |
330*330*120mm單層高300，雙層高400mm 330*330*180mm單層高400，雙層高500mm |
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設(shè)計溫度 |
1200℃ |
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工作溫度 |
＜1000℃ |
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加熱元件 |
硅碳棒，外套陶瓷護(hù)管，上下布局 |
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測溫元件 |
N型熱電偶 |
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爐膛材質(zhì) |
莫來石磚+氧化鋁空心球+1260型氧化鋁纖維 |
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爐門設(shè)計 |
雙層爐門，內(nèi)高溫門+外密封門 |
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密封方式 |
耐高溫硅橡膠密封圈密封，螺栓緊固關(guān)閉 |
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控溫精度 |
±1℃ |
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溫度曲線 |
30段 “時間-溫度曲線" 任意可設(shè) |
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歷史數(shù)據(jù) |
有(需配觸摸屏記錄儀) |
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過流保護(hù) |
有 |
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故障查詢 |
有 |
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斷偶提示 |
有 |
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超溫報警 |
有 |
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進(jìn)氣系統(tǒng) |
多路供氣多點均勻進(jìn)氣系統(tǒng) |
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適用氣氛 |
空氣、氧氣;氮氣、氬氣等(可配真空) |
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氧含量 |
通入純氧洗膛與維持，氧含量可達(dá)98% |
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工作電壓 |
AC 380V 50Hz |
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售后服務(wù) |
12個月質(zhì)保，終身保修 |
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隨機(jī)配件 |
說明書 |
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1200度負(fù)極材料氣氛爐（氮氣）型號參考
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產(chǎn)品名稱 |
1200度箱式氣氛爐（氮氣） |
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產(chǎn)品型號 |
STR-PSF554-12 |
STR-PSF844-12 |
STR-PSF884-12 |
STR-PSF1244-12 |
STR-PSF16124-12 |
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匣缽數(shù)量 |
2 |
4 |
8 |
12 |
24 |
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設(shè)計功率 |
22KW |
30KW |
60KW |
60KW |
100KW |
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控溫點數(shù) |
2 |
2 |
2 |
2 |
4 |
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匣缽排列 |
1排1列2層 |
2列1列2層 |
2排2列2層 |
3排2列2層 |
4排3列2層 |
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爐膛尺寸 |
500*400*400 |
800*400*400 |
800*800*400 |
1200*800*400 |
1600*1200*400 |
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適用匣缽 |
330*330*120mm單層高300，雙層高400mm 330*330*180mm單層高400，雙層高500mm |
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設(shè)計溫度 |
1350℃ |
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工作溫度 |
＜1200℃ |
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加熱元件 |
硅碳棒，外套陶瓷護(hù)管，上下布局 |
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測溫元件 |
S型熱電偶 |
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爐膛材質(zhì) |
莫來石磚+氧化鋁空心球+1260型氧化鋁纖維 |
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爐門設(shè)計 |
雙層爐門，內(nèi)高溫門+外密封門 |
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密封方式 |
耐高溫硅橡膠密封圈密封，螺栓緊固關(guān)閉 |
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控溫精度 |
±1℃ |
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溫度曲線 |
30段 “時間-溫度曲線" 任意可設(shè) |
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歷史數(shù)據(jù) |
有(需配觸摸屏記錄儀) |
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過流保護(hù) |
有 |
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斷偶提示 |
有 |
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超溫報警 |
有 |
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進(jìn)氣系統(tǒng) |
多路供氣多點均勻進(jìn)氣系統(tǒng) |
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適用氣氛 |
氮氣、氬氣等(可配真空) |
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氧含量 |
預(yù)抽真空，充入氮氣洗膛與維持，爐內(nèi)氧含量≤50ppm |
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真空性能 |
真空度優(yōu)于0.098Mpa |
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工作電壓 |
AC 380V ?50Hz |
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售后服務(wù) |
12個月質(zhì)保，終身保修 |
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隨機(jī)配件 |
說明書 |
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可增配置 |
觸摸屏、氧含量測定儀、小型尾氣處理裝置、匣缽 |
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設(shè)備應(yīng)用：可燒成負(fù)極材料硬碳、硅碳、鈦酸鋰
硅碳棒箱式氣氛爐在鋰電池負(fù)極材料燒結(jié)中具體是如何控制氣氛的？
硅碳棒箱式氣氛爐在鋰電池負(fù)極材料燒結(jié)中的氣氛控制
硅碳棒箱式氣氛爐是一種用于制備石墨鋰電池負(fù)極材料的設(shè)備，它能夠控制內(nèi)部的氣氛環(huán)境，使其適合石墨鋰電池負(fù)極材料的制備過程。這種爐子通常具有加熱裝置和氣氛控制系統(tǒng)。加熱裝置使用電加熱元件或燃料燃燒產(chǎn)生的熱量來提供所需的溫度。氣氛控制系統(tǒng)可以通過控制氣氛氣體的流量和純度來保持預(yù)定的氣氛環(huán)境。
在鋰電池負(fù)極材料的燒結(jié)過程中，硅碳棒箱式氣氛爐可以提供高溫和惰性氣氛，例如氮氣或氬氣，以防止負(fù)極材料在制備過程中受到氧化或其他有害氣體的污染。這種氣氛控制對于制備高性能的石墨鋰電池負(fù)極材料至關(guān)重要，因為它可以控制負(fù)極材料的煅燒、燒結(jié)和烘干過程，從而獲得所需的物理和化學(xué)性質(zhì)。
此外，一些硅碳棒箱式氣氛爐配備了全自動可控氣氛燒結(jié)爐控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括水套、內(nèi)膽、氣管、質(zhì)量流量計、氮氣罐、壓縮空氣罐、溫度傳感器等部件。這些組件共同工作，減少人工操作，將人為因素影響降到最低。系統(tǒng)采用PLC控制器控制的自動控制系統(tǒng)，溫度和氣氛控制由PLC控制器完成，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和精度，工藝曲線可重復(fù)性高。
在實際操作中，硅碳棒箱式氣氛爐的氣氛控制需要根據(jù)具體的燒結(jié)工藝和材料特性進(jìn)行調(diào)整。例如，如果使用的電熱爐爐內(nèi)氣氛為空氣，那么碳化硅就會與氧氣、水蒸氣、氫氣發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致硅碳棒老化。因此，在使用前需要進(jìn)行烘爐，以排出爐內(nèi)的水蒸氣，并在設(shè)計爐子時盡量避免硅碳棒與水蒸氣接觸。
綜上所述，硅碳棒箱式氣氛爐在鋰電池負(fù)極材料燒結(jié)中的氣氛控制是通過加熱裝置提供溫度，并通過氣氛控制系統(tǒng)維持特定的氣氛環(huán)境，以確保負(fù)極材料的質(zhì)量和性能。
硅碳負(fù)極材料實驗爐與工業(yè)用硅碳負(fù)極材料燒結(jié)爐有哪些區(qū)別？
硅碳負(fù)極材料實驗爐與工業(yè)用硅碳負(fù)極材料燒結(jié)爐的區(qū)別
硅碳負(fù)極材料實驗爐和工業(yè)用硅碳負(fù)極材料燒結(jié)爐在設(shè)計理念、功能特點、使用目的等方面存在顯著差異。
設(shè)計理念和功能特點
實驗爐：實驗爐通常是間歇式的，設(shè)計用于實驗室規(guī)模的小批量生產(chǎn)或者材料研究。它們往往具有較高的靈活性，可以適應(yīng)不同的實驗條件和材料處理需求。實驗爐的特點包括自然空氣隔熱、輕便易搬、溫度控制精確、加熱器耐用等。
工業(yè)爐：工業(yè)爐則是連續(xù)式的，設(shè)計用于大規(guī)模生產(chǎn)。它們的特點是生產(chǎn)能力強(qiáng)、自動化程度高、能耗低、生產(chǎn)效率高。工業(yè)爐的主要組成部分包括工業(yè)爐砌體、排煙系統(tǒng)、預(yù)熱器和焚燒設(shè)備等。
使用目的
實驗爐：實驗爐主要用于材料的初步研究、小批量試制和性能測試。它們可以幫助科研人員了解材料的基本性質(zhì)和加工工藝，為后續(xù)的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
工業(yè)爐：工業(yè)爐則是用于規(guī)模化生產(chǎn)硅碳負(fù)極材料。它們能夠滿足市場對高質(zhì)量硅碳負(fù)極材料的需求，保證產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性。工業(yè)爐的設(shè)計更加注重生產(chǎn)效率和成本控制，以適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需求。
綜上所述，硅碳負(fù)極材料實驗爐和工業(yè)用硅碳負(fù)極材料燒結(jié)爐在設(shè)計理念、功能特點和使用目的上有著本質(zhì)的區(qū)別。實驗爐更側(cè)重于實驗和研究，而工業(yè)爐則側(cè)重于大規(guī)模生產(chǎn)。
硅碳負(fù)極材料燒結(jié)過程中為什么需要控制氧氣含量？
在硅碳負(fù)極材料的燒結(jié)過程中，控制氧氣含量是非常重要的。這是因為燒結(jié)氣氛會顯著影響硅碳負(fù)極材料的微觀結(jié)構(gòu)和最終性能。特別是對于含有易變價的金屬元素（如Mn，F(xiàn)e，Cu，Co等）的硅碳負(fù)極材料，在燒結(jié)過程中，隨著氧分壓和溫度的變化，這些金屬元素的價態(tài)可能會發(fā)生變化，進(jìn)而引起相變，如α-Fe2O3、FeO、Fe3O4、Mn2O3等的析出，這將導(dǎo)致硅碳負(fù)極材料的磁性能發(fā)生急劇變化。
此外，對于含Zn的硅碳負(fù)極材料，控制好燒結(jié)氣氛尤為關(guān)鍵，因為Zn的揮發(fā)與燒結(jié)氣氛密切相關(guān)。如果燒結(jié)氣氛不當(dāng)，可能會導(dǎo)致Zn的游離和揮發(fā)，從而影響硅碳負(fù)極材料的性能。例如，Zn的游離和揮發(fā)可能導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降，如電阻率下降等。
因此，在硅碳負(fù)極材料的燒結(jié)過程中，需要嚴(yán)格控制氧氣含量，以確保材料的性能穩(wěn)定。這通常通過在爐內(nèi)通入純氧氣或抽真空來實現(xiàn)，但抽真空時應(yīng)注意真空度不可太高，以免造成空氣電離，損壞硅碳棒。在某些情況下，也可以通過充氮氣的方法來控制氧分壓。
綜上所述，控制氧氣含量對于硅碳負(fù)極材料的燒結(jié)過程至關(guān)重要，它直接影響到材料的微觀結(jié)構(gòu)和最終性能。
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