真空气氛炉交付佛山锂电客户，三元材料烧结工艺一致性提升

佛山某新能源材料企业主要从事三元前驱体和正极材料的研发与生产，产品供应给国内多家锂电池电芯厂商。客户原有一台箱式气氛炉，在三元材料烧结过程中存在温区均匀性差、氧分压控制不精确、批次一致性波动等问题，影响电芯的循环性能和一致性。

2026年年初，客户联系到东莞志远工业设备，就三元材料烧结真空气氛炉的选型进行了多次技术沟通。技术人员结合客户的粉体量（每炉约50kg）、烧结温度（约900℃）、氧分压控制要求以及氧气/氮气混合气氛需求，推荐了一台箱式真空气氛炉。

一、客户原有烧结工艺的问题

客户原来使用的箱式气氛炉在三元材料烧结中遇到几个问题：

一是温区均匀性不足。炉膛上下温差约±10℃，导致同一炉中不同匣钵位置的材料烧结程度不一致，电化学性能偏差较大。二是氧分压控制不精确。三元材料烧结需要精确控制氧气和氮气的比例，原设备气氛混合精度较差，批次间材料比容量波动约为5mAh/g。三是温控精度不足。原设备控温精度约±5℃，对于需要精确控温的三元材料烧结来说，精度还有提升空间。

客户希望通过新的真空气氛炉，提升温区均匀性和气氛控制精度，稳定材料批次一致性。

二、真空气氛炉方案配置

志远工业设备根据客户需求，提供的真空气氛炉方案如下：

炉体采用箱式结构，有效加热区为600×600×600mm，能够满足客户当前每炉50kg粉料的装料量。加热元件采用硅碳棒，温区均匀性控制在±3℃以内。炉体采用多层保温结构，外壁温度低，能耗较低。

气氛系统配置质量流量计，可精确控制氧气、氮气和空气的混合比例，氧分压控制精度可达±1%。真空系统配置旋片泵，可在烧结前抽走炉膛内的空气，再充入设定比例的保护气氛，减少残余空气对材料性能的影响。

温控系统采用高精度程序控温仪，控温精度±1℃，支持多段升温、保温、降温曲线设置。客户三元材料烧结工艺为：升温至900℃保温12小时，在氧气气氛中烧结，然后控制降温速率冷却至室温。

三、打样与工艺验证

设备安装调试后，客户提供了三元前驱体样品进行打样验证。

首轮打样按照900℃保温12小时、氧气气氛的工艺曲线进行。打样后对材料进行SEM形貌分析、XRD物相分析和电化学性能测试：材料颗粒形貌均匀，物相结构符合三元材料要求；扣电测试显示比容量达到客户目标值，批次一致性明显提升。

针对客户提出的不同批次氧分压微调需求，技术团队调整了气氛控制系统的流量精度和响应速度，使氧分压控制更加稳定。经过3轮打样优化，材料批次间比容量偏差从原来的5mAh/g缩小到2mAh/g以内，满足客户对一致性的要求。

四、量产使用反馈

设备投入批量生产后，客户反馈：

温区均匀性提升后，同一炉不同匣钵位置的材料性能一致性明显改善。气氛控制系统精度提升后，批次间材料比容量波动缩小，客户电芯厂的审厂一次通过。设备运行稳定，温控和气氛系统故障率较低，日常维护简单。

客户生产负责人表示，真空气氛炉的引入稳定了三元材料的烧结质量，客户投诉率下降。客户后续还计划新增两台同型号设备，用于扩产高镍三元正极材料产品线。

五、关于志远工业设备

东莞志远工业设备专注于真空热工设备制造，产品包括真空气氛炉、真空烧结炉、真空钎焊炉、真空热压炉等。我们根据材料工艺需求定制设备方案，提供安装调试和工艺优化服务。

如需了解真空气氛炉的详细参数和材料烧结工艺方案，欢迎联系我们获取设备报价和技术资料。

（本文为志远工业设备客户案例分享，具体工艺参数根据材料体系和粉料特性调整。）