本發(fā)明涉及負(fù)極材料石墨化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種加工石墨坩堝的刀具及使用該刀具加工石墨坩堝的方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池是當(dāng)代高性能電池的代表，是一種綠色新能源產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于信息、電訊及動(dòng)力產(chǎn)業(yè)。鋰離子電池負(fù)極材料對(duì)鋰離子電池性能的提高起著至關(guān)重要的作用。目前商品鋰離子電池廣泛采用碳負(fù)極材料。其中，石墨類(lèi)負(fù)極材料以其來(lái)源廣泛，性能穩(wěn)定，節(jié)能環(huán)保等幾大優(yōu)勢(shì)成為碳負(fù)極材料的主要類(lèi)型。石墨類(lèi)負(fù)極材料的生產(chǎn)過(guò)程包括選材、球化、包覆、炭化以及石墨化，石墨化是人造石墨負(fù)極材料生產(chǎn)過(guò)程中一道重要工序。目前，大多數(shù)傳統(tǒng)方法采取的是艾奇遜石墨化爐來(lái)加工人造石墨負(fù)極材料。

鋰電池用負(fù)極材料在艾奇遜爐石墨化時(shí)，需要先將負(fù)極材料粉裝在石墨坩堝中，再按照工藝要求將石墨坩堝、電阻料裝到石墨化爐內(nèi)，經(jīng)過(guò)送電升溫使溫度達(dá)2800℃，從而達(dá)到熱處理效果。

傳統(tǒng)的石墨坩堝加工方式是利用石墨電極石墨化坯作原料，采用扒外皮，再掏內(nèi)芯的方法，在加工內(nèi)壁的時(shí)候，把內(nèi)芯全部車(chē)成細(xì)粉。上述加工石墨坩堝的方式存在材料利用率低以及成本高的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種加工石墨坩堝的刀具，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的材料利用率低以及成本高的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用上述刀具加工石墨坩堝的方法。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種加工石墨坩堝的刀具，包括：

圓筒，其筒壁上沿其長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)有一貫通的豁口，所述圓筒的一端端面上開(kāi)設(shè)有缺口；

圓管和連桿，所述圓管鑲嵌于所述豁口處，所述連桿可轉(zhuǎn)動(dòng)的插接于所述圓管內(nèi)，且所述連桿的兩端分別凸出于所述圓管的兩端端面；

切割用刀，其連接于所述連桿靠近所述缺口的一端，所述切割用刀呈弧形，且弧度與所述圓筒的弧度一致；

掏芯用刀，其鑲嵌于所述缺口處，且其左右兩端的刀頭分別凸出于所述圓筒的內(nèi)壁和外壁，其前端刀頭凸出于所述切割用刀。

作為優(yōu)選，所述缺口的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)所述缺口對(duì)稱(chēng)布置，對(duì)應(yīng)的，所述掏芯用刀的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)所述掏芯用刀分別鑲嵌于兩個(gè)所述缺口處。

作為優(yōu)選，所述連桿遠(yuǎn)離所述切割用刀的一端設(shè)置有手柄。

作為優(yōu)選，所述圓筒、圓管以及連桿均由鋼制材料制成。

作為優(yōu)選，在所述圓筒設(shè)置所述缺口的端面上還設(shè)置有平刀切口，所述平刀切口內(nèi)可拆卸的設(shè)置有平底平刀。

作為優(yōu)選，還包括刀架，所述圓筒固定設(shè)置于所述刀架上。

一種加工石墨坩堝的方法，包括如下步驟：

s1：將石墨電極切成預(yù)定長(zhǎng)度，并卡在車(chē)床卡盤(pán)上；

s2：將圓筒帶掏芯用刀的一端與石墨電極一端對(duì)齊，車(chē)床帶動(dòng)石墨電極轉(zhuǎn)動(dòng)，掏芯用刀對(duì)石墨電極進(jìn)行掏芯加工；

s3：掏芯到預(yù)定深度后，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，帶動(dòng)切割用刀轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)芯體進(jìn)行切割；

s4：刀具連同芯體一同退出，剩余的石墨電極部分形成坩堝。

作為優(yōu)選，還包括：

s5：在圓筒的平刀切口處安裝平底平刀，再次將刀具插入坩堝中，利用圓筒上的平底平刀對(duì)坩堝底部進(jìn)行平整處理，平整處理結(jié)束后，退出刀具，坩堝加工完成。

作為優(yōu)選，采用尺寸小于芯體尺寸的刀具可對(duì)芯體進(jìn)行二次加工，制作小一尺寸的坩堝。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提供一種加工石墨坩堝的刀具，包括圓筒、掏芯用刀、圓管、連桿和切割用刀，在加工石墨坩堝時(shí)，先將石墨電極切成預(yù)定長(zhǎng)度，并卡在車(chē)床卡盤(pán)上；然后將圓筒帶掏芯用刀的一端與石墨電極一端對(duì)齊，車(chē)床帶動(dòng)石墨電極轉(zhuǎn)動(dòng)，掏芯用刀對(duì)石墨電極進(jìn)行掏芯加工；掏芯到預(yù)定深度后，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，帶動(dòng)切割用刀轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)芯體進(jìn)行切割；芯體切割完成后，刀具連同芯體一同退出，剩余的石墨電極部分形成坩堝。對(duì)于切割出的芯體，可采用尺寸小于芯體尺寸的刀具并按照上述步驟對(duì)芯體進(jìn)行二次加工，制作小一尺寸的坩堝，如此可對(duì)石墨電極材料進(jìn)行充分的利用，極大的提高了石墨電極的利用率，降低了石墨坩堝的制造成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的加工石墨坩堝的刀具的主視圖；

圖2是本發(fā)明提供的加工石墨坩堝的刀具的左視圖；

圖3是本發(fā)明提供的加工石墨坩堝的刀具的右視圖。

圖中：

1-刀架；2-圓筒；3-掏芯用刀；4-圓管；5-連桿；6-切割用刀；7-手柄。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1-圖3所示，本發(fā)明提供一種加工石墨坩堝的刀具，包括圓筒2、掏芯用刀3、圓管4、連桿5和切割用刀6，其中，圓筒2的筒壁上沿其長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)有一貫通的豁口，圓筒2的一端端面上開(kāi)設(shè)有缺口；圓管4鑲嵌于豁口處，連桿5可轉(zhuǎn)動(dòng)的插接于圓管4內(nèi)，且連桿5的兩端分別凸出于圓管4的兩端端面；連桿5靠近缺口的一端與切割用刀6相連，切割用刀6呈弧形，且弧度與圓筒2的弧度一致；掏芯用刀3鑲嵌于缺口處，且其左右兩端的刀頭分別凸出于圓筒2的內(nèi)壁和外壁，其前端刀頭凸出于切割用刀6。

缺口的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)缺口對(duì)稱(chēng)開(kāi)設(shè)于圓筒2的端面上，相應(yīng)的，掏芯用刀3的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)掏芯用刀3分別鑲嵌于兩個(gè)缺口處，提高了掏芯速度，且能保證掏出芯體的均勻性。當(dāng)然，缺口和掏芯用刀3的數(shù)量并不限于此，可根據(jù)實(shí)際需要在圓筒2的端面上間隔開(kāi)設(shè)數(shù)量多于兩個(gè)的缺口，并在每個(gè)缺口中鑲嵌掏芯用刀3。

為了在切割芯體時(shí)，方便的轉(zhuǎn)動(dòng)連桿5，在連桿5遠(yuǎn)離切割用刀6的一端設(shè)置有手柄7，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄7可帶動(dòng)連桿5轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿5再帶動(dòng)切割用刀6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)芯體進(jìn)行切割。

圓筒2、圓管4以及連桿5均由鋼制材料制成，保證了刀具的強(qiáng)度。另外，為了進(jìn)一步增加刀具的強(qiáng)度，掏芯用刀3采用焊接的方式鑲嵌在圓筒2的缺口處、圓管4采用焊接的方式鑲嵌在圓筒2的豁口處、以及手柄7和切割用刀6與連桿5之間也是采用的焊接的連接形式。

另外，在圓筒2設(shè)置缺口的端面上還設(shè)置有平刀切口(圖中未示出)，該平刀切口內(nèi)可拆卸的設(shè)置有平底平刀，用于掏芯和切割芯體完成后，對(duì)坩堝底部進(jìn)行平整處理。

此外，本發(fā)明提供的加工石墨坩堝的刀具還包括刀架1，圓筒2固定設(shè)置于該刀架1上，刀架1的設(shè)置不僅便于刀具的放置，還提高了刀具在使用時(shí)的穩(wěn)定性。

在本實(shí)施例中，圓筒2的直徑為300-550mm，選用不同直徑的圓筒2可制作出不同尺寸的刀具，即可加工出不同尺寸的坩堝；圓筒2的長(zhǎng)度可選用1000-1600mm，圓筒2壁厚可選用8-15mm，圓管4的直徑可選用8-20mm，以上所提供的尺寸可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行變換。

本發(fā)明還提供了一種加工石墨坩堝的方法，該方法采用本發(fā)明提供的加工石墨坩堝的刀具，主要包括如下步驟：

s1：將石墨電極切成預(yù)定長(zhǎng)度，并卡在車(chē)床卡盤(pán)上；

s2：將圓筒2帶掏芯用刀3的一端與石墨電極一端對(duì)齊，車(chē)床帶動(dòng)石墨電極轉(zhuǎn)動(dòng)，掏芯用刀3對(duì)石墨電極進(jìn)行掏芯加工；

s3：掏芯到預(yù)定深度后，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄7，帶動(dòng)切割用刀6轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)芯體進(jìn)行切割；

需要說(shuō)明的是，在掏芯用刀3掏芯時(shí)，切割用刀6位于如圖2所示的位置，即位于與圓筒2端面弧度重合的位置，避免了對(duì)掏芯用刀3掏芯時(shí)的干涉；

s4：芯體切割完成后，刀具連同芯體一同退出，剩余的石墨電極部分形成坩堝；

s5：在圓筒2的平刀切口處安裝平底平刀，再次將刀具插入坩堝中，利用圓筒2上的平底平刀對(duì)坩堝底部進(jìn)行平整處理；

需要說(shuō)明的是，在刀具對(duì)石墨電極進(jìn)行掏芯和切割芯體的工序時(shí)，平刀切口內(nèi)未安裝平底平刀，當(dāng)?shù)毒哌B同芯體退出后，再將平底平刀安裝于平刀切口處，對(duì)坩堝底部進(jìn)行平整處理；

s6：平整處理結(jié)束后，退出刀具，坩堝加工完成。

對(duì)于切割出的芯體，可采用尺寸小于芯體尺寸的刀具并按照上述s1-s6的步驟對(duì)芯體進(jìn)行二次加工，制作小一尺寸的坩堝，如此可對(duì)石墨電極材料進(jìn)行充分的利用，極大的提高了石墨電極的利用率，降低了石墨坩堝的制造成本。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為了清楚說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。