[0001] 本实用新型涉及负极材料加工技术领域，特别涉及一种负极材料熔炉法包覆设备。

[0002] 负极材料熔炉法包覆常用于锂离子电池的负极材料制备过程中。这种方法通过在负极材料的表面形成一层保护性的包覆层来改善电池的性能和稳定性。

[0003] 熔炉法包覆的具体步骤如下：

[0004] 准备负极材料：将负极材料准备好，一般使用的负极材料有石墨、硅等。

[0005] 预处理：负极材料在投入熔炉前需要进行一些预处理步骤，例如研磨、筛分等，以获得均匀的颗粒尺寸。

[0006] 包覆剂溶液制备：制备一定浓度的包覆剂溶液。包覆剂通常是一种聚合物或碳材料，能够在高温下形成稳定的包覆层。

[0007] 包覆剂涂覆：将负极材料浸泡于包覆剂溶液中，使其充分吸收包覆剂。然后，将浸泡后的负极材料放入熔炉中。

[0008] 熔炉处理：将熔炉加热至一定温度，通常为包覆剂的热解温度。在高温下，包覆剂开始分解，产生碳化物或者石墨化的保护层，覆盖在负极材料表面。

[0009] 冷却和收集：将炉内材料冷却至室温，然后收集包覆后的负极材料。

[0010] 通过熔炉法包覆，可以改善负极材料的电导率、结构稳定性和耐久性，提高电池的循环寿命和能量密度。这种方法广泛应用于锂离子电池等能源存储设备的制备过程中。

[0011] 但是，现有的运用于负极材料熔炉法包覆的设备，存在以下技术问题：

[0012] 1、现有的包覆设备无法进行连续的加工生产，自动话程度低；

[0013] 2、混合机内装载了粉末状的负极材料后，再输入包覆剂溶液时，包覆剂溶液无法快速自上部转移到混合机的下部，导致负极材料无法充分、均匀的对包覆剂进行吸收，形成
吸收速度慢等问题。
实用新型内容

[0014] 针对以上问题，本实用新型提供了一种负极材料熔炉法包覆设备，通过将溶液桶、混合机、高温釜及冷却釜通过管道与输送泵进行相连接，实现对负极材料的连续、自动的包
覆熔炉法制备，并且通过对混合机的进行改进，使得包覆剂可以与负极材料充分接触，进而
使得负极材料对包覆剂进行完全的吸收，提升包覆剂对负极材料的包覆质量。

[0015] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

[0016] 一种负极材料熔炉法包覆设备，包括：

[0017] 溶液桶、混合机、高温釜及冷却釜；

[0018] 所述溶液桶用于承载包覆剂溶液；

[0019] 所述混合机顶部的进料口通过管道与所述溶液桶连通，且通过所述进料口向所述混合机内部的混合输入负极材料；

[0020] 所述高温釜顶部的输入料口与所述混合机底部的出料口连通设置，该高温釜加热分解包覆剂溶液；

[0021] 所述冷却釜安装于所述高温釜的下方，该冷却釜顶部设置的入料口与所述高温釜底部的输出料口连通设置，且该冷却釜的底部设置有排料口。

[0022] 作为改进，所述高温釜与所述冷却釜的连通管道上设置有膨胀节。

[0023] 作为改进，所述高温釜的顶部连通设置有尾气处理器，该尾气处理器处理所述高温釜排出的废气。

[0024] 作为改进，所述混合机上设置有搅拌机构，该搅拌机构包括搅拌驱动器、搅拌轴、搅拌桨、浮动单元及活塞单元；

[0025] 所述搅拌驱动器设置于所述混合机的顶部，该搅拌驱动器驱动所述搅拌机构运转；

[0026] 所述搅拌轴竖直转动安装于所述混合机的混合腔内，该搅拌轴的内部呈中空设置；

[0027] 所述搅拌桨围绕所述搅拌轴圆周阵列设置，该搅拌桨与所搅拌轴连接设置，且该搅拌桨内部呈中空且与所述搅拌轴的空腔连通设置，所述搅拌桨包括抽液管及排液管，所
述抽液管位于所述搅拌桨的顶部，所述排液管位于所述抽液管的下方，且该排液管的侧壁
上开设有排液孔，且所述抽液管及所述搅拌轴的空腔内均设置有单向阀；

[0028] 所述浮动单元设置于所述抽液管的进液口处，该浮动单元控制所述进液口开关；

[0029] 所述活塞单元设置于所述搅拌轴的顶部，该活塞单元运转，通过所述抽液管抽取包覆剂溶液自所述排液管排出。

[0030] 作为改进，所述浮动单元包括浮动头及浮动球；

[0031] 所述浮动头滑动安装于所述进液口处，该浮动头的侧壁上开设有若干的进液孔，且该浮动头的下端部设置有限位盘，所述进液口处设置有对所述限位盘进行抵触限位的翻
边；

[0032] 所述浮动球设置于所述浮动头的顶部，该浮动球的密度小于包覆剂溶液的密度，且该浮动球的直径大于所述进液孔的直径。

[0033] 作为改进，所述活塞单元包括活塞、内磁环、外磁环、转盘及弹簧件；

[0034] 所述活塞滑动设置于所述搅拌轴的空腔内；

[0035] 所述内磁环套设于所述活塞上；

[0036] 所述外磁环套设于所述搅拌轴的外部，该外磁环与所述内磁环对应设置，且该外磁环的下端部凸起设置有凸块；

[0037] 所述转盘安装所述搅拌轴上，该转盘随所述搅拌轴同步旋转，且该转盘位于所述外磁环的下方，所述转盘上凸起设置有抬升块，该抬升块与所述凸块配合，抬升所述外磁
环；

[0038] 所述弹簧件套设与所述搅拌轴上，该弹簧件抵触于所述转盘与所述混合机的顶板之间。

[0039] 本实用新型的有益效果在于：

[0040] （1）本实用新型通过将溶液桶、混合机、高温釜及冷却釜通过管道与输送泵进行相连接，实现对负极材料的连续、自动的包覆熔炉法制备，并且通过对混合机的进行改进，使
得包覆剂可以与负极材料充分接触，进而使得负极材料对包覆剂进行完全的吸收，提升包
覆剂对负极材料的包覆质量；

[0041] （2）本实用新型通过对混合机进行改进，将混合机内的搅拌轴与搅拌桨进行中空设置，使得在搅拌轴与搅拌桨上形成抽液管与排液管，配合活塞单元的设置，将输入到混合
机内上部的包覆剂进行抽吸转移到混合机的下部排出，避免了包覆剂无法穿透负极材料的
阻挡到达混合机的下部，使得包覆剂在混合机内部分布均匀，使得包覆剂可以充分包覆负
极材料；

[0042] （3）本实用新型通过在抽液管的进液口处设置浮动单元，利用浮动单元控制进液口的开启与关闭，使得进液口在输入负极材料时关闭，而在输入包覆剂溶液时，通过包覆剂
溶液的浮力，自动开启进液口，使得活塞单元能对包覆剂溶液进行抽吸转移。

[0043] 综上所述，本实用新型具有自动化程度高、制备负极材料包覆效果好、包覆剂与负极材料混合均匀等优点，尤其适用于负极材料熔炉法包覆设备技术领域。

[0052] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0053] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的
方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0054] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个
以上，除非另有明确具体的限定。

[0055] 实施例：

[0056] 如图1至图8所示，一种负极材料熔炉法包覆设备，包括：

[0057] 溶液桶1、混合机2、高温釜3及冷却釜4；

[0058] 所述溶液桶1用于承载包覆剂溶液；

[0059] 所述混合机2顶部的进料口21通过管道与所述溶液桶1连通，且通过所述进料口21向所述混合机2内部的混合输入负极材料；

[0060] 所述高温釜3顶部的输入料口31与所述混合机2底部的出料口22连通设置，该高温釜3加热分解包覆剂溶液；

[0061] 所述冷却釜4安装于所述高温釜3的下方，该冷却釜4顶部设置的入料口41与所述高温釜3底部的输出料口32连通设置，且该冷却釜4的底部设置有排料口42。

[0062] 其中，所述高温釜3与所述冷却釜4的连通管道上设置有膨胀节5。

[0063] 进一步的，所述高温釜3的顶部连通设置有尾气处理器6，该尾气处理器6处理所述高温釜3排出的废气。

[0064] 具体说明的是，溶液桶1盛装的包覆剂溶液通过管道和输送泵输送到混合机2，混合机2内已经预先输送了粉末状的负极材料，包覆剂溶液覆盖在负极材料的上方，然后通过
混合机2的搅拌，使得包覆剂溶液与负极材料进行混合，当负极材料与包覆剂溶液混合均匀
后，通过螺杆泵将混合物输送到高温釜3内，利用高温釜3的高温对包覆剂溶液进行加热形
成熔炉处理，使得包覆剂溶液受热分解，产生碳化物或者石墨化的保护层，覆盖在负极材料
表面，当负极材料完成熔炉处理后，通过冷却釜4对负极材料进行冷却，收集包覆后的负极
材料。

[0065] 在此需要说明的是，高温釜3在对负极材料进行熔炉处理时，产生的废气通过尾气处理器6进行环保处理后排放到外部。

[0066] 更进一步说明的是，在冷却釜4与高温釜3的连接管道上还设置有膨胀节5，膨胀节5用于补偿冷却釜4与高温釜3连接的管道在冷热变换时的形变。

[0067] 作为一种优选的实施方式，所述混合机2上设置有搅拌机构7，该搅拌机构7包括搅拌驱动器71、搅拌轴72、搅拌桨73、浮动单元74及活塞单元75；

[0068] 所述搅拌驱动器71设置于所述混合机2的顶部，该搅拌驱动器71驱动所述搅拌机构7运转；

[0069] 所述搅拌轴72竖直转动安装于所述混合机2的混合腔内，该搅拌轴72的内部呈中空设置；

[0070] 所述搅拌桨73围绕所述搅拌轴72圆周阵列设置，该搅拌桨73与所搅拌轴72连接设置，且该搅拌桨73内部呈中空且与所述搅拌轴72的空腔连通设置，所述搅拌桨73包括抽液
管731及排液管732，所述抽液管731位于所述搅拌桨73的顶部，所述排液管732位于所述抽
液管731的下方，且该排液管732的侧壁上开设有排液孔733，且所述抽液管731及所述搅拌
轴72的空腔内均设置有单向阀730，搅拌轴72内的单向阀730用于控制搅拌轴72与排液管
732的连通。单向阀730为常规的弹簧式单向阀，因此其具体结构不再进行赘述；

[0071] 所述浮动单元74设置于所述抽液管731的进液口734处，该浮动单元74控制所述进液口734开关；

[0072] 所述活塞单元75设置于所述搅拌轴72的顶部，该活塞单元75运转，通过所述抽液管731抽取包覆剂溶液自所述排液管732排出。

[0073] 其中，所述浮动单元74包括浮动头741及浮动球742；

[0074] 所述浮动头741滑动安装于所述进液口734处，该浮动头741的侧壁上开设有若干的进液孔743，且该浮动头741的下端部设置有限位盘744，所述进液口734处设置有对所述
限位盘744进行抵触限位的翻边735；

[0075] 所述浮动球742设置于所述浮动头741的顶部，该浮动球742的密度小于包覆剂溶液的密度，且该浮动球742的直径大于所述进液孔743的直径。

[0076] 进一步的，所述活塞单元75包括活塞751、内磁环752、外磁环753、转盘754及弹簧件755；

[0077] 所述活塞751滑动设置于所述搅拌轴72的空腔内；

[0078] 所述内磁环752套设于所述活塞751上；

[0079] 所述外磁环753套设于所述搅拌轴72的外部，该外磁环753与所述内磁环752对应设置，且该外磁环753的下端部凸起设置有凸块756,所述外磁环753上设置有导向杆，导向
杆向上穿透所述混合机的顶板；

[0080] 所述转盘754安装所述搅拌轴72上，该转盘754随所述搅拌轴72同步旋转，且该转盘754位于所述外磁环753的下方，所述转盘754上凸起设置有抬升块757，该抬升块757与所
述凸块756配合，抬升所述外磁环753；

[0081] 所述弹簧件755套设与所述搅拌轴72上，该弹簧件755抵触于所述转盘754与所述混合机2的顶板之间。

[0082] 需要说明的是，在混合机2对包覆剂溶液和负极材料进行混合搅拌时，先将粉末状的负极材料输入到混合机2的混合腔内，之后再将包覆剂溶液输送到混合腔内，由于负极材
料石墨、硅均为细腻的粉末状，因此，包覆剂溶液输入到混合腔内后，很难下沉穿过粉末的
负极材料，也就很难到达混合腔的下层，无法使得负极材料与包覆剂溶液均匀混合。

[0083] 在此问题基础上，本申请对混合机2的搅拌机构7进行改进，将搅拌轴72与搅拌桨73进行改进形成中空设置，搅拌件73上形成抽液管731及排液管732，且抽液管731及排液管
732均与搅拌轴72中空内部连通，之后在搅拌轴72进行旋转时，通过活塞单元75的工作，配
合抽液管731将混合腔顶部的包覆剂溶液进行抽吸，使得包覆剂溶液被吸入到搅拌轴72的
中空内部，之后又通过活塞单元75的挤压，将包覆剂溶液通过排液管732进行排出，由于排
液管732一直在搅拌负极材料，因此便利的将包覆剂溶液排放到了负极材料内进行混合，使
得包覆剂溶液与负极材料充分混合吸收。

[0084] 其中，浮动单元74的工作原理是，浮动单元74中的浮动球742受到包覆剂溶液的浮力后，就会浮起，带动浮动头741向上移动，使得浮动头741上的进液孔743与抽液管731连
通，包覆剂溶液通过进液孔743进入到抽液管731内，而未输入包覆剂溶液时，浮动球742不
受浮力，就不会浮起，进液孔743位于抽液管731内，负极材料就不会进入到抽液管731内。

[0085] 进一步说明的是，活塞单元75的工作原理是，在搅拌驱动器71带动搅拌轴72进行旋转时，转盘754随搅拌轴72同步旋转，随着转盘754的旋转，通过抬升块757与凸块756的配
合，使得外磁环753不断重复的上下升降，通过外磁环753与内磁环752的配合，使得活塞751
在中空搅拌轴71内上下移动，活塞751向上活动时，位于抽液管731内的单向阀730开启，位
于搅拌轴72内的单向阀730关闭，活塞751使得搅拌轴71内形成负压，通过抽液管731抽吸包
覆剂溶液，之后活塞751向下移动时，抽液管731与搅拌轴72内的单向阀730反向调节，活塞
751将搅拌轴71内的包覆剂溶液通过排液管732向外排出。

[0086] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。