CN116678217B - 一种锂电池负极材料石墨化工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种锂电池负极材料石墨化工艺及设备，具体涉及材料石墨化技术领域。所述锂电池负极材料石墨化设备包括石墨化炉、电控制台及气体控制装置，所述石墨化炉包括，用于密封石墨化炉的炉盖、用于石墨化过程中存放负极材料的炉体部分及用于排出加工完成的锂电池负极材料的炉底部分，所述炉盖滑动设置在炉体部分上，所述炉盖打开时用于向炉体部分内加料，关闭时用于密封炉体部分，所述炉体部分包括炉体部分外壳和炉体部分保温层，所述炉体部分保温层内设置有加热装置，其用于加热炉内温度使材料石墨化。本发明所提供的工艺及设备，极大地缩短了生产周期，提升了生产效率，极大提升了能源利用率，降低了能源损耗。

Description

一种锂电池负极材料石墨化工艺及设备

技术领域

本发明涉及材料石墨化技术领域，具体涉及一种锂电池负极材料石墨化工艺及设备。

背景技术

受益于新能源行业的高速增长，新能源汽车动力电极、储能电池迎来持续的高度景气发展期。22年人造石墨负极材料受托加工价格创下历史新高，产能缺口及全球电动化的广阔市场前景吸引了大量资本投入锂电池行业及对应配套的负极材料行业，报建石墨化产能超过1000wt，市场需求井喷。目前的石墨化设备大多数仍采用传统的石墨化炉，而传统石墨化炉均存在下列问题：其各工艺流程环节的生产周期过长，仅仅是自然冷却时间便长达十五天，且其进料及出料耗费大量人力、物力，导致生产效率低；另外，传统石墨化炉的烟气、废气无组织排放，造成工人作业环境十分恶劣，不符合国家提倡的节能减排的相关要求和政策；且传统的石墨化炉由于开放式作业，其作业温度很难达到锂电池的负极材料石墨化所需的温度标准，且极易出现各位置升温效果不一致的情况，难以保证石墨化的一致性和纯度，同时，其过程中热损耗大，能源利用率低下。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种锂电池负极材料石墨化工艺及设备。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种锂电池负极材料石墨化设备，包括石墨化炉、电控制台及气体控制装置，所述石墨化炉包括，用于密封石墨化炉的炉盖、用于石墨化过程中存放负极材料的炉体部分及用于排出加工完成的锂电池负极材料的炉底部分，其中：

所述炉盖滑动设置在炉体部分上，所述炉盖打开时用于向炉体部分内加料，关闭时用于密封炉体部分，所述炉体部分包括炉体部分外壳和炉体部分保温层，所述炉体部分外壳中空设置，所述炉体部分保温层中空设置且其设置在炉体部分外壳腔体内，所述炉体部分保温层腔体内设置有中空设置的加热装置，所述加热装置呈中空设置，其用于加热炉内温度使材料石墨化，所述炉体部分上固定安装有贯穿炉体部分、保温层和加热装置的气体输送头，用于炉内气体和气体控制装置内气体的交换，所述炉体部分上开设有温度测量口，用于测量炉内温度，且所述温度测量口位于气体输送头的下方，所述炉底部分固定安装在炉体部分的底部，其打开时用于出料，关闭时用于密封炉体部分。

进一步地，所述电控制台与温度测量口连接，所述温度测量口用于将炉内温度反馈至控制台，所述控制台与加热装置连接，所述加热装置远离炉体部分的另一端与直流电源连接，所述直流电源用于给加热装置送电使其升温。

进一步地，所述温度测量口靠近加热装置的一端固定安装有红外测温头，用于测量炉内温度，所述红外测温头贯穿炉体部分、保温层和加热装置，所述温度测量口远离加热装置的一端与电控制台连接，用于将炉内温度反馈至控制台。

进一步地，所述加热装置的腔体内设置有竖直放置的转杆，所述转杆的顶部转动设置在炉体部分的顶部，所述转杆上对称设置有若干横杆，用于转杆转动时搅拌锂电池负极材料，所述转杆的顶部固定安装有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮远离第一锥齿轮的一端固定设置在电机上，所述电机与电控制台连接，用于控制转杆旋转的启动与停止。

进一步地，所述炉体部分外侧设置有连接气体输送头的气体输送管，所述气体输送管远离石墨化炉的另一端设置有第一管道、第二管道、第三管道和第四管道，且相应地在各自靠近输送管的位置设置有可独立工作的第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，分别用于控制各自所对应管道的开合与关闭，所述第一管道的一端与气体输送管连接，另一端与挥发分回收装置连接，所述挥发分回收装置用于回收加热时产生的挥发分，所述第二管道的一端与气体输送管连接，另一端与真空机连接用于对加热时密封炉体部分内的抽真空，所述第三管道的一端与气体输送管连接，另一端与惰性气体输出装置连接，所述惰性气体输出装置用于抽真空后向密封炉体部分内输送惰性保护气体，所述第四管道的一端与气体输送管连接，另一端与冷空气输出装置连接，所述冷空气输出装置用于石墨化完成后向密封炉体部分内输送冷空气以使锂电池负极材料快速冷却，且当一个阀门打开时，其余阀门均关闭，用于保证炉内气体的稳定性。

进一步地，所述炉体部分的外侧固定安装有连接板，所述连接板上固定有液压杆，所述液压杆远离连接板的另一端与炉盖固定连接，液压杆伸出时，炉盖上升，液压杆收缩时，炉盖下降，所述液压杆用于炉盖的开启和关闭，所述炉盖开启时炉盖和炉体部分之间形成加料通道，用于向炉体部分内加入锂电池负极材料。

进一步地，所述炉盖的底部固定设置有第一连接环，所述第一连接环的底部设置有固定安装在炉体部分顶部的第二连接环，所述第一连接环的底部固定安装有若干与连接环共圆心的直径不一的密封圈，所述第二连接环的顶部开设有与所述密封圈相对应的密封槽，用于密封圈插入密封槽时对炉体部分进行密封。

进一步地，所述第一连接环的内部固定设置有隔热板，所述隔热板用于炉体部分升温时对炉盖进行隔热，所述炉体部分的底部设置有固定连接在加热装置底部的中空设置的锥面板，所述锥面板用于方便材料排出，所述锥面板的底部开口设置，其底部设置有固定安装在炉体部分外壳上位于炉底部分顶部的绝缘板，所述炉底部分滑动设置有贯穿绝缘板且顶部与锥面板底部平齐的密封底板，用于密封炉体部分。

进一步地，所述隔热板圆心位置处设置有固定在转杆端部的隔热连接件，所述隔热连接件用于阻断炉体部分内部温度向上方的传导，且所述连接件贯穿隔热板，转动设置在隔热板上。

本发明从另一个方面提供了一种锂电池负极材料石墨化工艺，其应用上述锂电池负极材料石墨化设备，该工艺包括：

步骤一、打开炉盖，加入待石墨化的锂电池负极材料；

步骤二、关闭炉盖，通过电控制台使加热装置升温，对待石墨化的锂电池负极材料进行预热，同时通过电控制台使转杆旋转，搅拌负极材料，同时开启第一阀门，打开挥发分回收装置，将炉内产生的挥发分进行回收；

步骤三、通过电控制台使加热装置升温至负极材料石墨化所需的温度，待其温度达到所需温度时通过电控制台使转杆旋转停止，关闭第一阀门，打开第二阀门，打开真空机，抽空炉内气体后，关闭第二阀门，打开第三阀门，打开惰性气体输出装置，向炉内通入保护性惰性气体；

步骤四、通过红外测温头观测炉内温度，通过控制台控制加热装置温度，以控制炉内温度，间断式地通过电控制台使转杆旋转和停止，使负极材料加热充分；

步骤五、石墨化流程结束后，关闭加热装置，打开第四阀门，打开冷空气输出装置，向炉内通入冷空气，同时通过电控制台使转杆旋转，以使已石墨化的锂电池负极材料快速降温；

步骤六、打开炉底部分，将冷却后的已石墨化的锂电池负极材料排出。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过转杆的可转动设计，在三个阶段达到三种效果：在预热阶段使待石墨化的锂电池负极材料产生的挥发分排出充分，提高石墨化的纯度，在加热阶段使待石墨化的锂电池负极材料加热更充分，避免出现不同位置因温度不同导致石墨化效果不一致的现象，保证石墨化纯度，在冷却阶段使已石墨化的锂电池负极材料更快地降温至所需温度，节省冷却阶段所需时间。

本发明克服了传统石墨化炉的缺点，将预热过程中产生的挥发分即废气有效回收，极大程度地减少了工作车间污染，优化了人工工作环境。

本发明解决了现有技术中的石墨化过程不连续，生产周期很长，生产效率低的问题，通过各部件的配合，极大地缩短了生产周期，提升了生产效率，同时，极大提升了能源利用率，降低了能源损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明锂电池负极材料石墨化设备的侧视图；

图2是本发明锂电池负极材料石墨化设备的图1中B处的放大图；

图3是本发明锂电池负极材料石墨化设备的图1中A处的放大图；

图4是本发明锂电池负极材料石墨化设备的俯视图；

图5是本发明锂电池负极材料石墨化设备的图4中C处的放大图；

图6是本发明锂电池负极材料石墨化设备的图5中D处的放大图；

图7是本发明锂电池负极材料石墨化设备的炉盖打开时的状态图；

图8是本发明锂电池负极材料石墨化设备的底部的仰视图；

图9是本发明锂电池负极材料石墨化设备的石墨化炉的剖视图；

图10是本发明锂电池负极材料石墨化设备的石墨化炉内部的拆分图；

图11是本发明锂电池负极材料石墨化设备的第一连接环和第二连接环的示意图；

图12是本发明锂电池负极材料石墨化设备的拆分图。

图中标号：1、石墨化炉，1.1、炉盖，1.2、炉体部分，1.2.1、外壳，1.2.2保温层，1.2.3、加热装置，1.2.4、直流电源，1.3、炉底部分，1.4、连接板，1.5、液压杆，2、电控制台，3、气体控制装置，4、气体输送头，5、温度测量口，5.1、红外测温头，6、转杆，6.1、横杆，6.2、第一锥齿轮，6.3、第二锥齿轮，6.4、电机，7.1、第一管道，7.1.1、第一阀门，7.1.2、挥发分回收装置，7.2、第二管道，7.2.1、第二阀门，7.2.2、真空机，7.3、第三管道，7.3.1、第三阀门，7.3.2、惰性气体输出装置，7.4、第四管道， 7.4.1、第四阀门， 7.4.2、冷空气输出装置，8、加料通道，9、第一连接环，9.1、密封圈，10、第二连接环，10.1、密封槽，11、隔热板，12、锥面板，13、绝缘板，14、密封底板，15、隔热连接件。

具体实施方式

下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

请参阅图1至图12所示，本发明实施例提供的锂电池负极材料石墨化设备，包括石墨化炉1、电控制台2及气体控制装置3，石墨化炉1包括，用于密封石墨化炉1的炉盖1.1、用于石墨化过程中存放负极材料的炉体部分1.2及用于排出加工完成的锂电池负极材料的炉底部分1.3，其中：

炉盖1.1滑动设置在炉体部分1.2上，炉盖1.1打开时用于向炉体部分1.2内加料，关闭时用于密封炉体部分1.2，炉体部分1.2包括外壳1.2.1和保温层1.2.2，外壳1.2.1中空设置，保温层1.2.2中空设置且其设置在外壳1.2.1的腔体内，保温层1.2.2腔体内设置有中空设置的加热装置1.2.3，加热装置1.2.3呈中空设置，其用于加热炉内温度使材料石墨化，炉体部分1.2上固定安装有贯穿炉体部分1.2、保温层1.2.2和加热装置1.2.3的气体输送头4，用于炉内气体的输出和惰性气体及冷却气体的送进，炉体部分1.2上开设有温度测量口5，用于测量炉内温度，且温度测量口5位于气体输送头4的下方，炉底部分1.3固定安装在炉体部分1.2的底部，其打开时用于出料，关闭时用于密封炉体部分1.2。保温层1.2.2的设置一是用于保证炉内加热时温度的保持，确保负极材料的石墨化纯度，二是为了将高温环境与外壳1.2.1隔离开，以保证操作过程的安全性。

其中，电控制台2与温度测量口5通过固定连接，温度测量口5用于将炉内温度反馈至控制台，控制台与加热装置1.2.3连接，加热装置1.2.3远离炉体部分1.2的另一端与直流电源1.2.4连接，直流电源1.2.4用于给加热装置1.2.3送电使其升温，可以通过调节直流电源1.2.4电流的大小来控制加热装置1.2.3的温度，电流越大，加热装置1.2.3温度越高，电流越小，加热装置1.2.3温度越低。温度测量口5靠近加热装置1.2.3的一端固定安装有红外测温头5.1，用于测量炉内温度，红外测温头5.1贯穿炉体部分1.2、保温层1.2.2和加热装置1.2.3，温度测量口5远离加热装置1.2.3的一端与电控制台2连接，用于将炉内温度反馈至电控制台2，也就是说通过电控制台2接收到的红外测温头5.1的温度的反馈，来在电控制台2处控制直流电源1.2.4通往加热装置1.2.3的温度，进而控制炉内的温度。

另外，加热装置1.2.3的腔体内设置有竖直放置的转杆6，转杆6的顶部转动设置在炉体部分1.2的顶部，转杆6上对称设置有若干横杆6.1，用于转杆6转动时搅拌锂电池负极材料，转杆6的顶部固定安装有第一锥齿轮6.2，第一锥齿轮6.2啮合连接有第二锥齿轮6.3，第二锥齿轮6.3远离第一锥齿轮6.2的一端固定设置在电机6.4上，电机6.4与电控制台2连接，用于控制转杆6旋转的启动与停止，转杆6及转杆6上的横杆6.1均由石墨、粘土和骨料等材料制成，其熔点高于该工艺中石墨化所需的熔点。转杆6顶端的外周固定安装有隔热连接件15，隔热连接件15转动设置在隔热板11中心，使得当转杆6旋转时，隔热连接件15旋转，但不带动隔热板11旋转。

其次，炉体部分1.2外侧设置有连接气体输送头4的气体输送管7，气体输送管7远离石墨化炉1的另一端设置有第一管道7.1、第二管道7.2、第三管道7.3和第四管道7.4，且相应地在各自靠近输送管的位置设置有可独立工作的第一阀门7.1.1、第二阀门7.2.1、第三阀门7.3.1和第四阀门7.4.1，分别用于控制各自所对应管道的开合与关闭，第一管道7.1的一端与气体输送管7连接，另一端与挥发分回收装置7.1.2连接，挥发分回收装置7.1.2用于回收加热时产生的挥发分，挥发分大量逸出时，其燃烧不充分，会产生大量的黑色烟气，容易造成环境污染或环保事故，第二管道7.2的一端与气体输送管7连接，另一端与真空机连接用于对加热时密封炉体部分1.2内的抽真空，用于保证石墨化纯度，第三管道7.3的一端与气体输送管7连接，另一端与惰性气体输出装置7.3.2连接，惰性气体输出装置7.3.2用于抽真空后向密封炉体部分1.2内输送惰性保护气体，第四管道7.4的一端与气体输送管7连接，另一端与冷空气输出装置7.4.2连接，冷空气输出装置7.4.2用于石墨化完成后向密封炉体部分1.2内输送冷空气以使锂电池负极材料快速冷却，且当一个阀门打开时，其余阀门均关闭，用于保证炉内气体的稳定性。

具体而言，第一阀门7.1.1用于开启或关闭第一管道7.1连接的挥发分回收装置7.1.2，用于及时收集预热过程中产生的挥发分，第二阀门7.2.1用于开启或关闭第二管道7.2上连接的真空机，用于将加热时封闭炉体部分1.2内的空气抽空，第三阀门7.3.1用于开启或关闭第三管道7.3上连接的惰性气体输出装置7.3.2，用于抽真空后向密封炉体部分1.2内输送惰性保护气体，第四阀门7.4.1用于开启或关闭第四管道7.4上连接的冷空气输出装置7.4.2，用于石墨化完成后向密封炉体部分1.2内输送冷空气以使锂电池负极材料快速冷却。通过以上装置控制整个石墨化工艺中所需要的气体环境，以保证石墨化的效果。

此外，炉体部分1.2的外侧固定安装有连接板1.4，连接板1.4上固定有液压杆1.5，液压杆1.5远离连接板1.4的另一端与炉盖1.1固定连接，液压杆1.5伸出时，炉盖1.1上升，液压杆1.5收缩时，炉盖1.1下降，液压杆1.5用于炉盖1.1的开启和关闭，炉盖1.1开启时炉盖1.1和炉体部分1.2之间形成加料通道8，用于向炉体部分1.2内加入锂电池负极材料，液压杆1.5伸出的最佳长度为加料通道8最方便进料的高度，其收缩的最佳长度为密封圈9.1恰好卡紧密封槽10.1的距离。

其次，炉盖1.1的底部固定设置有第一连接环9，第一连接环9的底部设置有固定安装在炉体部分1.2顶部的第二连接环10，第一连接环9的底部固定安装有若干与连接环共圆心的直径不一的密封圈9.1，第二连接环10的顶部开设有与密封圈9.1相对应的密封槽10.1，用于密封圈9.1插入密封槽10.1时对炉体部分1.2进行密封，以保证整个加热过程炉体均处于密封状态。

再次，第一连接环9的内部固定设置有隔热板11，隔热板11用于炉体部分1.2升温时对炉盖1.1进行隔热，炉体部分1.2的底部设置有固定连接在加热装置1.2.3底部的中空设置的锥面板12，锥面板12用于方便材料排出，锥面板12的底部开口设置，其底部设置有固定安装在炉体部分1.2外壳1.2.1上位于炉底部分1.3顶部的绝缘板13，炉底部分1.3滑动设置有贯穿绝缘板13且顶部与锥面板12底部平齐的密封底板14，密封底板14通过螺钉与炉底部分1.3固定，出料时，拧开螺钉，打开密封底板14，使用可对准锥面板12底部缺口的容器接料即可。

更进一步而言，在炉盖1.1位置处的隔热板11，其圆心位置处设置有固定在转杆6端部的隔热连接件15，隔热连接件15用于阻断炉体部分1.2内部温度向上方的传导，且隔热连接件15贯穿隔热板11，转动设置在隔热板11上，使得转杆6转动时不影响隔热板11。同时电机6.4也放置在隔热板11的顶面上。

具体而言，本发明从另一个方面提供了一种锂电池负极材料石墨化工艺，其应用上述锂电池负极材料石墨化设备，该工艺包括：

步骤一、打开炉盖1.1，加入待石墨化的锂电池负极材料；

步骤二、关闭炉盖1.1，通过电控制台2使加热装置1.2.3升温，对待石墨化的锂电池负极材料进行预热，同时通过电控制台2使转杆6旋转，搅拌负极材料，同时开启第一阀门7.1.1，打开挥发分回收装置7.1.2，将炉内产生的挥发分进行回收；

步骤三、通过电控制台2使加热装置1.2.3升温至负极材料石墨化所需的温度，待其温度达到所需温度时通过电控制台2使转杆6旋转停止，关闭第一阀门7.1.1，打开第二阀门7.2.1，打开真空机，抽空炉内气体后，关闭第二阀门7.2.1，打开第三阀门7.3.1，打开惰性气体输出装置7.3.2，向炉内通入保护性惰性气体；

步骤四、通过红外测温头5.1观测炉内温度，通过控制台控制加热装置1.2.3温度，以控制炉内温度，间断式地通过电控制台2使转杆6旋转和停止，使负极材料加热充分；

步骤五、石墨化流程结束后，关闭加热装置1.2.3，打开第四阀门7.4.1，打开冷空气输出装置7.4.2，向炉内通入冷空气，同时通过电控制台2使转杆6旋转，使已石墨化的锂电池负极材料快速降温；

步骤六、打开炉底部分1.3，将冷却后的已完成石墨化的锂电池负极材料排出。

需要注意的是，本发明通过转杆6的可转动设计，在石墨化的三个阶段分别起到了三种效果，其一、在预热阶段控制其转动，使待石墨化的锂电池负极材料产生的挥发分逸出充分，避免其造成环境污染或环保事故；其二、在加热阶段控制其转动，使待石墨化的锂电池负极材料加热更充分，避免由加热装置1.2.3自身温度分布不均或负极材料摆放位置不同而出现的石墨化效果不一致的现象，确保负极材料加热充分，保证石墨化纯度；其三、在冷却阶段控制其转动，使已石墨化的锂电池负极材料与通入的用于降温的冷空气接触更加充分，更快地降温至所需的出料温度，节省冷却阶段所需时间。转杆6的转动速度不宜过大，应设置在每十秒钟转动一圈较为合理。

需要说明的是，在使用该装置的过程中，应在不同阶段，根据红外测温头5.1反馈的炉内温度，通过电控制台2对通过加热装置1.2.3的电流进行控制，通过加热装置1.2.3的电流越大，其温度越高，电流越小，其温度越低。通过控制加热装置1.2.3的温度，进而控制炉内的加热温度，其中，在预热阶段，炉内温度应控制在200-1000℃左右最佳，此温度范围内待石墨化的锂电池负极材料中的挥发分大量排出，此时配合转杆6的旋转可使锂电池负极材料中的挥发分充分逸出。另外，在加热过程中，根据具体生产要求对炉内温度控制在2300-3000℃范围内，在此范围内，负极材料石墨化效果最佳，由于加热装置1.2.3自身和负极材料所处不同位置的原因，可能会出现加热不均匀的现象，影响整炉负极石墨化的效果，而此时配合转杆6的旋转可以保证负极材料加热充分，保证石墨化质量。其次，在出料时，负极材料约降温至 150 ℃左右出炉最佳，过早取出，会因温度过高，导致负极材料氧化，比表面积增大。过晚取出，也会使负极粉材料氧化，生产周期变长，成本上升。在降温过程中，转杆6旋转可使石墨化后的负极材料与通入的冷空气更加充分地接触，可以快速地达到降温的效果。也就是说转杆6在预热、加热和冷却阶段均应旋转，且达到了不同的效果，并且三个效果大大提升了石墨化的质量和效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锂电池负极材料石墨化设备，其特征在于，包括：

石墨化炉(1)、电控制台(2)及气体控制装置(3)，所述石墨化炉(1)包括，用于密封石墨化炉(1)的炉盖(1.1)、用于石墨化过程中存放负极材料的炉体部分(1.2)及用于排出加工完成的锂电池负极材料的炉底部分(1.3)，其中：

所述炉盖(1.1)滑动设置在炉体部分(1.2)的外壁面，所述炉盖(1.1)打开时用于向炉体部分(1.2)内加料，关闭时用于密封炉体部分(1.2)，所述炉体部分(1.2)包括外壳(1.2.1)和保温层(1.2.2)，所述外壳(1.2.1)中空设置，所述保温层(1.2.2)中空设置且其设置在外壳(1.2.1)的腔体内，所述保温层(1.2.2)腔体内设置有中空设置的加热装置(1.2.3)，所述加热装置(1.2.3)呈中空设置，其用于加热炉内温度使材料石墨化，所述炉体部分(1.2)上固定安装有贯穿炉体部分(1.2)、保温层(1.2.2)和加热装置(1.2.3)的气体输送头(4)，用于炉内气体和气体控制装置(3)内气体的交换，所述炉体部分(1.2)上开设有温度测量口(5)，用于测量炉内温度，且所述温度测量口(5)位于气体输送头(4)的下方，所述炉底部分(1.3)固定安装在炉体部分(1.2)的底部；

所述电控制台(2)与温度测量口(5)连接，所述温度测量口(5)用于将炉内温度反馈至控制台，所述控制台与加热装置(1.2.3)连接，所述加热装置(1.2.3)远离炉体部分(1.2)的另一端与直流电源(1.2.4)连接，所述直流电源(1.2.4)用于给加热装置(1.2.3)送电使其升温；

所述温度测量口(5)靠近加热装置(1.2.3)的一端固定安装有红外测温头(5.1)，用于测量炉内温度，所述红外测温头(5.1)贯穿炉体部分(1.2)、保温层(1.2.2)和加热装置(1.2.3)，所述温度测量口(5)远离加热装置(1.2.3)的一端与电控制台(2)连接，用于将炉内温度反馈至控制台；

所述加热装置(1.2.3)的腔体内设置有竖直放置的转杆(6)，所述转杆(6)的顶部转动设置在炉体部分(1.2)的顶部，所述转杆(6)上对称设置有若干横杆(6.1)，用于转杆(6)转动时搅拌锂电池负极材料，所述转杆(6)的顶部固定安装有第一锥齿轮(6.2)，所述第一锥齿轮(6.2)啮合连接有第二锥齿轮(6.3)，所述第二锥齿轮(6.3)远离第一锥齿轮(6.2)的一端固定设置在电机(6.4)上，所述电机(6.4)与电控制台(2)连接，用于控制转杆(6)旋转的启动与停止；

所述炉体部分(1.2)外侧设置有连接气体输送头(4)的气体输送管(7)，所述气体输送管(7)远离石墨化炉(1)的另一端设置有第一管道(7.1)、第二管道(7.2)、第三管道(7.3)和第四管道(7.4)，且相应地在各自靠近输送管的位置设置有可独立工作的第一阀门(7.1.1)、第二阀门(7.2.1)、第三阀门(7.3.1)和第四阀门(7.4.1)，分别用于控制各自所对应管道的开合与关闭，所述第一管道(7.1)的一端与气体输送管(7)连接，另一端与挥发分回收装置(7.1.2)连接，所述挥发分回收装置(7.1.2)用于回收加热时产生的挥发分，所述第二管道(7.2)的一端与气体输送管(7)连接，另一端与真空机连接用于对加热时密封炉体部分(1.2)内的抽真空，所述第三管道(7.3)的一端与气体输送管(7)连接，另一端与惰性气体输出装置(7.3.2)连接，所述惰性气体输出装置(7.3.2)用于抽真空后向密封炉体部分(1.2)内输送惰性保护气体，所述第四管道(7.4)的一端与气体输送管(7)连接，另一端与冷空气输出装置(7.4.2)连接，所述冷空气输出装置(7.4.2)用于石墨化完成后向密封炉体部分(1.2)内输送冷空气以使锂电池负极材料快速冷却，且当一个阀门打开时，其余阀门均关闭，用于保证炉内气体的稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料石墨化设备，其特征在于，所述炉体部分(1.2)的外侧固定安装有连接板(1.4)，所述连接板上固定有液压杆(1.5)，所述液压杆(1.5)远离连接板(1.4)的另一端与炉盖(1.1)固定连接，液压杆(1.5)伸出时，炉盖(1.1)上升，液压杆(1.5)收缩时，炉盖(1.1)下降，所述液压杆(1.5)用于炉盖(1.1)的开启和关闭，所述炉盖(1.1)开启时炉盖(1.1)和炉体部分(1.2)之间形成加料通道(8)，用于向炉体部分(1.2)内加入锂电池负极材料。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池负极材料石墨化设备，其特征在于，所述炉盖(1.1)的底部固定设置有第一连接环(9)，所述第一连接环的底部设置有固定安装在炉体部分(1.2)顶部的第二连接环(10)，所述第一连接环(9)的底部固定安装有若干与连接环共圆心的直径不一的密封圈(9.1)，所述第二连接环(10)的顶部开设有与所述密封圈(9.1)相对应的密封槽(10.1)，用于密封圈(9.1)插入密封槽(10.1)时对炉体部分(1.2)进行密封。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池负极材料石墨化设备，其特征在于，所述第一连接环的内部固定设置有隔热板(11)，所述隔热板(11)用于炉体部分(1.2)升温时对炉盖(1.1)进行隔热，所述炉体部分(1.2)的底部设置有固定连接在加热装置(1.2.3)底部的中空设置的锥面板(12)，所述锥面板(12)用于方便材料排出，所述锥面板(12)的底部开口设置，其底部设置有固定安装在炉体部分(1.2)外壳(1.2.1)上位于炉底部分(1.3)顶部的绝缘板(13)，所述炉底部分(1.3)滑动设置有贯穿绝缘板且顶部与锥面板(12)底部平齐的密封底板(14)，用于密封炉体部分(1.2)。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池负极材料石墨化设备，其特征在于，所述隔热板圆心位置处设置有固定在转杆(6)端部的隔热连接件(15)，所述隔热连接件(15)用于阻断炉体部分(1.2)内部温度向上方的传导，且所述连接件贯穿隔热板，转动设置在隔热板上。

6.一种锂电池负极材料石墨化工艺，应用上述权利要求1所述的锂电池负极材料石墨化设备，其特征在于，包括：

步骤一、打开炉盖(1.1)，加入待石墨化的锂电池负极材料；

步骤二、关闭炉盖(1.1)，通过电控制台(2)使加热装置(1.2.3)升温，对待石墨化的锂电池负极材料进行预热，同时通过电控制台(2)使转杆(6)旋转，搅拌负极材料，同时开启第一阀门(7.1.1)，打开挥发分回收装置(7.1.2)，将炉内产生的挥发分进行回收；

步骤三、通过电控制台(2)使加热装置(1.2.3)升温至负极材料石墨化所需的温度，待其温度达到所需温度时通过电控制台(2)使转杆(6)旋转停止，关闭第一阀门(7.1.1)，打开第二阀门(7.2.1)，打开真空机，抽空炉内气体后，关闭第二阀门(7.2.1)，打开第三阀门(7.3.1)，打开惰性气体输出装置(7.3.2)，向炉内通入保护性惰性气体；

步骤四、通过红外测温头(5.1)观测炉内温度，通过控制台控制加热装置(1.2.3)温度，以控制炉内温度，间断式地通过电控制台(2)使转杆(6)旋转和停止，使负极材料加热充分；

步骤五、石墨化流程结束后，关闭加热装置(1.2.3)，打开第四阀门(7.4.1)，打开冷空气输出装置(7.4.2)，向炉内通入冷空气，同时通过电控制台(2)使转杆(6)旋转，以使已石墨化的锂电池负极材料快速降温；

步骤六、打开炉底部分(1.3)，将冷却后的已石墨化的锂电池负极材料排出。