本发明涉及锂电材料制备，尤其涉及一种锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备及方法。
背景技术：
1、随着传统能源(石油、天然气、煤炭)储量的不断减少以及由其造成的环境恶化问题日益突出，具有高能量密度、轻量可充电式的锂离子电池越来越广泛地应用于电动汽车、手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机等方面，世界锂离子电池材料的市场也越来越大。锂离子电池材料主要包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、三元等材料，其中三元锂电池材料由于具有能量密度高、循环性能好，而且在容量与安全性方面比较均衡，近年来在动力汽车方面的应用越来越多，逐渐已经超越了磷酸铁锂，成为动力电池市场的主要趋势。
2、锂离子电池材料的结构和性能与制备工艺、设备密不可分，不同的制备工艺、设备所生产的锂离子电池材料在结构与性能方面存在很大的差异。目前，制备锂离子电池材料的方法主要有固相合成、化学沉淀、溶胶凝胶、水热合成以及喷雾降解等方法，其中固相合成方法由于工艺简单，便于工业化生产，在锂离子电池材料的实际生产中应用最广泛。固相合成法由于要在较高温度下进行，导致材料容易被氧化，因此国内企业基本上都是采用间歇式热处理设备，生产效率较低，不利于产业化生产。近年来，国内一些设备制造企业尝试研发可应用于连续生产锂离子电池材料的推板窑、网带炉、回转窑，也取得了一些进展，但是，在材料稳定性与一致性方面仍然与间歇式的热处理装备仍然存在较大差距。而且，这些设备大多根据磷酸铁锂材料的生产工艺来进行设计。
3、经检索，现有技术中，专利申请号为cn201910053621.9的中国专利公开了“一种生产三元锂电材料的螺旋推进气氛烧结炉，包括炉体、动力系统及支撑机构；还包括位于炉体内的贯通式炉膛、炉胆、位于炉体上方的进料口、位于炉体下方的出料口、穿过贯通式炉胆的螺旋式输送杆、连接炉胆的保护气体输入及气体压力控制装置和温度控制装置；所述炉胆前后贯穿所述贯通式炉膛，炉胆两端均采用密封机构密封；所述进料口连接至炉胆的一端、炉胆的另一端连接至出料口；其中，炉胆的前、中、后段根据不同的温度分为三个工艺区间，为第一段工艺区、第二段工艺区间和第三段工艺区间。本发明可以实现连续式生产，在确保降低工作区间氧含量的同时，实现材料沿进料口-炉胆-出料口的顺利流动，兼顾了材料的性能与生产效率”，但仍然存在以下缺陷：
4、（1）烧结炉锂电材料堆积，导致热处理的均匀性差；
5、（2）贯通式炉胆不利于各段工艺的连续进行，不利于保证烧结效率。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在烧结炉锂电材料堆积，导致热处理的均匀性差；贯通式炉胆不利于各段工艺的连续进行，不利于保证烧结效率的问题，而提出的一种锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种锂电材料加压烧结炉，包括机架、固定安装在机架上的保护气体输入机构、抽真空机构以及电控箱，还包括，
4、预热炉，所述预热炉固定安装在机架的上段，且所述预热炉的进料口处设置有密封进料斗；
5、烧结炉，所述烧结炉固定安装在机架的中段，且所述预热炉与烧结炉之间连接有第一输料通道；
6、冷却炉，所述冷却炉固定安装在机架的下段，且所述烧结炉的出料口与冷却炉的进料口之间连接有第二输料通道；
7、其中，
8、所述预热炉、烧结炉以及冷却炉的进料口和出料口处均设置有第一真空电磁阀，所述预热炉、烧结炉以及冷却炉均与抽真空机构以及保护气体输入机构连通，且所述预热炉、烧结炉以及冷却炉上均设置有加热机构、温控机构和压力计；
9、第一螺旋输送机构，所述第一螺旋输送机构安装在预热炉内；
10、第二螺旋输送机构，所述第二螺旋输送机构安装在冷却炉内；
11、分散机构，所述分散机构安装在烧结炉内；
12、其中，
13、所述第一螺旋输送机构与预热炉的交接处、第二螺旋输送机构与冷却机构的交接处以及分散机构与烧结炉的交接处均设置有密封机构。
14、优选的，所述分散机构包括安装在烧结炉炉体内的驱动轴、固定连接在驱动轴外壁的限位块、固定连接在烧结炉内侧壁且与驱动轴间隙配合的安装板、安装在驱动轴外壁与安装板之间的往复组件、滑动连接在驱动轴以及限位块外壁的滑套、固定连接在相邻滑套之间的连杆、开设在滑套上的避让槽、固定安装在滑套外壁的安装架、固定安装在安装架远离滑套一端的限位杆、转动连接在驱动轴外壁的摆动杆、开设有摆动杆中段的约束槽以及固定连接在摆动杆远离驱动轴一端的镂空分散框，所述限位杆与约束槽滑动配合。
15、优选的，还包括固定连接在驱动轴外壁的搅拌杆、转动连接在搅拌杆远离驱动轴一端的镂空分散筒、安装在搅拌杆与镂空分散筒之间的复位件、通过支杆固定连接在镂空分散筒远离搅拌杆一端的齿轮以及固定连接在烧结炉内壁且与齿轮啮合的半齿环。
16、优选的，所述镂空分散筒上开设有进料槽，所述镂空分散筒的外侧壁设置有第二螺旋片。
17、优选的，所述复位件包括固定安装在搅拌杆远离驱动轴一端的防护壳以及固定安装在防护壳壳壁与镂空分散筒底部之间的扭簧。
18、优选的，所述往复组件包括固定安装在驱动轴外壁的第一锥齿轮、固定安装在安装板外壁的安装架、转动连接在安装架远离安装板一端且与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮、固定安装在第二锥齿轮外侧壁的凸轮、固定安装在安装板靠近第二锥齿轮一侧的伸缩杆、固定安装在伸缩杆远离安装板一端且与凸轮抵接的从动轮、固定安装在从动轮远离凸轮一侧的万向球、固定安装在驱动轴外侧壁的定位板、滑动连接在驱动轴以及限位块外壁且与滑套固定连接的往复板以及固定连接在往复板以及定位板之间的拉簧。
19、优选的，所述密封进料斗与抽真空机构以及保护气体输入机构连通。
20、锂电材料加压烧结炉的自动进料设备，包括固定安装在机架上的储料斗，还包括，
21、绞龙提升机构，所述绞龙提升机构连接在机架上，且所述绞龙提升机构的进料端与出料端分别与储料斗以及密封进料斗连通，且所述绞龙提升机构的出料端与密封进料斗的交接处设置有第二真空电磁阀
22、所述绞龙提升机构包括竖直安装在机架的安装壳、安装在安装壳内的驱动螺旋提升片以及安装在安装壳靠近顶端的外侧壁与密封进料斗之间的进料管，所述安装壳的底部开口，且所述安装壳的底部置于储料斗内。
23、一种锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备的使用方法，包括以下步骤：
24、s1：首先通过电控箱控制自动进料设备将储料斗内的锂电材料通过绞龙提升机构上的驱动螺旋提升片提升至进料管处，然后通过进料管送入密封进料斗，此时通过电控箱关闭第一真空电磁阀和第二真空电磁阀，开启抽真空机构，通过其内的真空泵以及扩散泵将密封进料斗、预热炉、烧结炉以及冷却炉内的空气排出，然后开启保护气体输入机构，向密封进料斗、预热炉、烧结炉以及冷却炉内通入氮气、氩气等保护气体，并通过压强计监测使密封进料斗、预热炉、烧结炉以及冷却炉内气压略高于外界空气大气压，避免外界空气进入密封进料斗、预热炉、烧结炉以及冷却炉内；
25、s2：通入保护气体的同时通过电控箱开启加热机构，通过加热机构将预热炉加热至150-200°，开启密封进料斗与预热炉之间的第一真空电磁阀，锂电原料通过自身重力通过预热炉的进料斗都进入预热炉，然后关闭密封进料斗与预热炉之间的第一真空电磁阀，预热1-2小时，然后将烧结炉加热至800-900°，开启烧结炉与预热炉之间的第一真空电磁阀，锂电原料通过自身重力通过预热炉与烧结炉之间的第一输料通道进入烧结炉，加热10-12小时，然后将冷却炉加热至50-100°，烧结后的锂电原料通过自身重力通过冷却炉与烧结炉之间的第二输料通道进入冷却炉，冷却3-5小时后通过冷却炉的出料口将输出的材料进行粉碎、过筛和制样，并测试；
26、s3：在锂电原料依次进入预热炉、烧结炉以及冷却炉内时，开启第二真空电磁阀的同时开启绞龙提升机构将锂电原料送入密封进料斗内，然后关闭第二真空电磁阀，开启抽真空机构，通过其内的真空泵以及扩散泵将密封进料斗内的空气排出，然后开启保护气体输入机构，向密封进料斗内通入氮气、氩气等保护气体，并通过压强计监测使密封进料斗内气压略高于外界空气大气压，避免外界空气进入密封进料斗内，预热炉内锂电原料预热结束进入烧结炉内后，处理后的密封进料斗内的锂电原料再次进入预热炉内，依次类推，能够实现锂电原料的上料、预热、烧结以及冷却的连续进行，大大提高了锂电原料的处理效率；
27、s4：在锂电原料通过第一螺旋输送机构进入烧结炉内时，开启驱动轴，驱动轴转动带动其外壁连接的搅拌杆转动，随着搅拌杆的转动将堆积在烧结炉底部的锂电原料打散，进而带动镂空分散筒转动，当镂空分散筒转动至锂电原料堆积处时，堆积的锂电原料通过进料槽进入镂空分散筒，在镂空分散筒转动至离开锂电原料堆积点，且端部的齿轮与半齿环啮合时，齿轮跟随半齿轮转动，此时镂空分散筒内的锂电原料在镂空分散筒的离心力以及锂电原料自身重力的作用下分散至烧结炉内的空腔，镂空分散筒转动的同时收紧扭簧，当镂空分散筒转动至与半齿环分离时，扭簧回弹，镂空分散筒的离心力进一步将其内的锂电原料分散，能有效提高烧结炉内锂电原料的烧结效率；
28、s5：在驱动轴转动的同时带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮转动时，带动第二锥齿轮转动，进而带动凸轮转动，凸轮的凸点转动至与从动轮抵接时，伸缩杆伸展至最长，并通过万向球将往复板推向远离定位板的一侧，此时拉簧被进一步拉伸，随着凸轮的转动，其凹点与从动轮抵接时，在此过程中拉簧的回弹力将往复板向着靠近定位板的方向拉扯，随着凸轮的持续转动，实现往复板沿着驱动轴的往复移动，在往复板往复移动的过程中带动滑套及连杆沿着驱动轴往复移动，在滑套沿着驱动轴往复移动的过程中安装架跟随移动，在安装架往复移动的过程中，通过限位杆在约束槽内往复滑动，进而拨动摆动杆往复摆动，进而带动镂空分散框往复摆动，当镂空分散框转动至锂电原料堆积点时，锂电原料进入框内，随着镂空分散框脱离原料堆积点，其内的原料随着镂空分散框的摆动分散至烧结炉的内腔中，进一步提高了烧结炉内锂电原料的烧结效率。
29、与现有技术相比，本发明提供了一种锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备，具备以下有益效果：
30、1、该锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备，通过设置的隔断状态的密封进料斗、预热炉、烧结炉以及冷却炉，实现了锂电原料的上料、预热、烧结以及冷却的连续进行，无需停机，大大提高了锂电原料的处理效率，解决了现有技术中贯通式炉胆不利于各段工艺的连续进行，不利于保证烧结效率的问题。
31、2、该锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备，通过设置的往复摆动式的镂空分散框，提高了烧结炉内锂电原料的分散度，有效提高烧结炉内锂电原料的烧结效率，解决了现有技术中烧结炉锂电材料堆积，导致热处理的均匀性差的问题。
32、3、该锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备，通过设置的往复转动的镂空分散筒，进一步提高了烧结炉内锂电原料的分散度，有效提高烧结炉内锂电原料的烧结效率，解决了现有技术中烧结炉锂电材料堆积，导致热处理的均匀性差的问题。
33、4、该锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备，通过设置的绞龙提升机构以及与抽真空机构和保护气体输入机构的配合，实现了锂电原料的连续供料功能。
1.一种锂电材料加压烧结炉，包括机架（10）、固定安装在机架（10）上的保护气体输入机构（110）、抽真空机构（120）以及电控箱（130），其特征在于，还包括，
2.根据权利要求1所述的一种锂电材料加压烧结炉，其特征在于，所述分散机构（50）包括安装在烧结炉（30）炉体内的驱动轴（510）、固定连接在驱动轴（510）外壁的限位块（511）、固定连接在烧结炉（30）内侧壁且与驱动轴（510）间隙配合的安装板（520）、安装在驱动轴（510）外壁与安装板（520）之间的往复组件（540）、滑动连接在驱动轴（510）以及限位块（511）外壁的滑套（550）、固定连接在相邻滑套（550）之间的连杆（551）、开设在滑套（550）上的避让槽、固定安装在滑套（550）外壁的安装架（530）、固定安装在安装架（530）远离滑套（550）一端的限位杆（560）、转动连接在驱动轴（510）外壁的摆动杆（570）、开设有摆动杆（570）中段的约束槽（571）以及固定连接在摆动杆（570）远离驱动轴（510）一端的镂空分散框（580），所述限位杆（560）与约束槽（571）滑动配合。
3.根据权利要求2所述的一种锂电材料加压烧结炉，其特征在于，还包括固定连接在驱动轴（510）外壁的搅拌杆（512）、转动连接在搅拌杆（512）远离驱动轴（510）一端的镂空分散筒（513）、安装在搅拌杆（512）与镂空分散筒（513）之间的复位件（514）、通过支杆固定连接在镂空分散筒（513）远离搅拌杆（512）一端的齿轮（515）以及固定连接在烧结炉（30）内壁且与齿轮（515）啮合的半齿环（516）。
4.根据权利要求3所述的一种锂电材料加压烧结炉，其特征在于，所述镂空分散筒（513）上开设有进料槽，所述镂空分散筒（513）的外侧壁设置有第二螺旋片（517）。
5.根据权利要求4所述的一种锂电材料加压烧结炉，其特征在于，所述复位件（514）包括固定安装在搅拌杆（512）远离驱动轴（510）一端的防护壳（5141）以及固定安装在防护壳（5141）壳壁与镂空分散筒（513）底部之间的扭簧（5142）。
6.根据权利要求2所述的一种锂电材料加压烧结炉，其特征在于，所述往复组件（540）包括固定安装在驱动轴（510）外壁的第一锥齿轮（541）、固定安装在安装板（520）外壁的安装架、转动连接在安装架远离安装板（520）一端且与第一锥齿轮（541）啮合的第二锥齿轮（542）、固定安装在第二锥齿轮（542）外侧壁的凸轮（543）、固定安装在安装板（520）靠近第二锥齿轮（542）一侧的伸缩杆（544）、固定安装在伸缩杆（544）远离安装板（520）一端且与凸轮（543）抵接的从动轮（545）、固定安装在从动轮（545）远离凸轮（543）一侧的万向球（546）、固定安装在驱动轴（510）外侧壁的定位板（547）、滑动连接在驱动轴（510）以及限位块（511）外壁且与滑套（550）固定连接的往复板（548）以及固定连接在往复板（548）以及定位板（547）之间的拉簧（549）。
7.根据权利要求6所述的一种锂电材料加压烧结炉，其特征在于，所述密封进料斗（210）与抽真空机构（120）以及保护气体输入机构（110）连通。
8.一种与权利要求1-7任一项所述的锂电材料加压烧结炉配合的锂电材料加压烧结炉的自动进料设备，包括固定安装在机架（10）上的储料斗（60），其特征在于，还包括，
9.根据权利要求8所述的一种锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备，其特征在于，所述绞龙提升机构（70）包括竖直安装在机架（10）的安装壳（710）、安装在安装壳（710）内的驱动螺旋提升片（720）以及安装在安装壳（710）靠近顶端的外侧壁与密封进料斗（210）之间的进料管（730），所述安装壳（710）的底部开口，且所述安装壳（710）的底部置于储料斗（60）内。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种锂电材料加压烧结炉及配合的自动进料设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
