【CN110137446A】纳米硅碳负极材料生产装置及生产工艺【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910265329.3
(22)申请日 2019.04.03
(71)申请人 兰溪致德新能源材料有限公司
地址 321100 浙江省金华市兰溪市经济开
发区（兰江街道城郊西路17号）
(72)发明人 陈青华　肖旦　房冰　
(74)专利代理机构 北京久诚知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 11542
代理人 余罡
(51)Int.Cl.
H01M 4/36(2006.01)
H01M 4/38(2006.01)
H01M 4/583(2010.01)
H01M 4/62(2006.01)
H01M 10/0525(2010.01)
(54)发明名称
纳米硅碳负极材料生产装置及生产工艺
(57)摘要
本发明提供一种纳米硅碳负极材料生产装
置及生产方法，涉及锂电池负极材料技术领域。

包括升华沉积炉、气源系统和粉体收集器，升华
沉积炉包括升华室和沉积室，升华室位于沉积室
的下端位置，且升华室和沉积室连通，气源系统
与沉积室连通，粉体收集器与沉积室连通；其中，
升华室和沉积室可以进行单独控温。

升华室加热
升华出一氧化硅蒸汽，在沉积室冷凝成纳米颗
粒，分散于整个沉积室内，与气源系统直接往沉
积室内输入含有碳源气体混合，并受热分解，促
使碳源气体在硅基颗粒上包覆一层沉积碳。

包覆
完成的硅碳复合材料被吸入粉体收集器内，被粉
体收集器捕捉收集。

通过该方式所制得的硅碳复
合材料具有颗粒大小均匀，一致性高，碳包覆层
厚度均匀。

权利要求书2页 说明书6页 附图4页CN 110137446 A 2019.08.16
C N 110137446
A
权　利　要　求　书1/2页CN 110137446 A
1.一种纳米硅碳负极材料生产装置，其特征在于，包括：
升华沉积炉，所述升华沉积炉包括升华室和沉积室，所述升华室位于所述沉积室的下端位置，且所述升华室和沉积室连通；
气源系统，所述气源系统与所述沉积室连通；
粉体收集器，所述粉体收集器与所述沉积室连通；
其中，所述升华室和沉积室可以进行单独控温。

2.如权利要求1所述的纳米硅碳负极材料生产装置，其特征在于，所述升华室内还包括分气板，所述分气板与所述气源系统的出气口连通。

3.如权利要求2所述的纳米硅碳负极材料生产装置，其特征在于，所述分气板，所述分气板包括：
竖直管道，所述竖直管道与所述气源系统的出气口连通；
上层板，所述上层板包括第一管道，所述第一管道沿着竖直管道的外壁周向分布，且与所述竖直管道连通；
下层板，所述下层板包括第二管道，所述第二管道沿着竖直管道的外壁周向分布，且与所述竖直管道连通；
其中所述上层板的第一管道与所述下层板的第二管道交错分布，所述第一管道和所述第二管道在靠近升华室的一侧沿着其长度方向分布有通气孔。

4.如权利要求1所述的纳米硅碳负极材料生产装置，其特征在于，所述升华室和所述沉积室之间设置有保温隔热板。

5.如权利要求4所述的纳米硅碳负极材料生产装置，其特征在于，所述纳米硅碳负极材料生产装置还包括：
分气装置，所述分气装置位于所述保温隔热板的靠近所述沉积室的一侧。

6.如权利要求1所述的纳米硅碳负极材料生产装置，其特征在于，所述升华室内部设置装料坩埚。

7.如权利要求1所述的纳米硅碳负极材料生产装置，其特征在于，所述气源系统包括：
气源罐，所述气源罐包括碳源气体罐、载气气体罐、还原性气体罐；
混气罐，所述混气罐与所述气源罐连通。

8.如权利要求1所述的纳米硅碳负极材料生产装置，其特征在于，所述纳米硅碳负极材料生产装置还包括：
真空泵，所述真空泵与所述粉体收集器连通。

9.如权利要求8所述的纳米硅碳负极材料生产装置，其特征在于，所述纳米硅碳负极材料生产装置还包括：
尾气处置，所述与真空泵连接；且，所述尾气处置包括：
尾气燃烧器和布袋除尘器，所述燃烧器将尾气中的可燃成分燃烧，燃烧后的尾气经布袋除尘器除去粉尘后直接排放。

10.一种纳米硅碳负极材料生产工艺，其特征在于，所述生产工艺的步骤包括：
S1，硅粉与二氧化硅粉末混合均匀，完成后装入升华室内的装料坩埚中；
S2，开启真空泵，对装置整体排气抽真空，真空度要求0.1～1000Pa；
S3，对升华室进行加热，加热温度至1000～1400℃后进行保温，在升华室加热的同时对
2。