人造石墨负极工艺技能详解

2021-11-23 11:59

图表 3 江西紫宸人造石墨的出产工序

我们概述紫宸的出产工序大抵如下:

(1)预处理惩罚

按照产物的差异,将石墨原料与沥青按差异比例殽杂,殽杂比例为100:(5~20),物料通过真空上料机转入料斗,然后由料斗放入氛围流磨中举办气流磨粉,将5~10mm粒径的原辅料磨至5-10微米。气流磨粉后回收旋风收尘器收集所需粒径物料,收尘率约为80%,尾气由滤芯过滤器过滤后排放,除尘效率大于99%。滤芯材质为孔隙小于0.2微米的滤布,可将0.2微米以上的粉尘全部拦截。风机节制整个系统呈负压状态。

(2)造粒

造粒分为热解工序和球磨筛选工序。

热解工序将中间物料1投入回响釜中,用N2将回响釜内氛围置换清洁,回响釜密闭,在2.5Kg的压力条件下,凭据温度曲线举办电加热,于200~300℃搅拌1-3h,尔后继承加热至400-500℃,搅拌获得粒径在10-20mm的物料,降温出料,即中间物料2。回响釜中挥发气由风机抽出,经冷凝罐冷凝,液态以焦油状凝聚,气态废气由风机引出,经活性炭过滤后排空。

球磨筛分工序:真空进料,将中间物料2输送至球磨机举办机器球磨,10~20mm物料磨制成6~10微米粒径的物料。球磨制得的粉料经管道输送至筛分机举办筛分,筛下物用自动打包计量装置举办计量包装,获得中间物料3。筛上物由管道真空输送返回球磨机再次球磨。球磨和筛分全部密闭举办,物料回收真空输送,气料通过氛围喷吹震打疏散,气料疏散后的含尘废气通过滤芯过滤器过滤后车间排放。

(3)外协石墨化

石墨化工序回收外协加工的形式处理惩罚,将中间物料3就近委托碳素厂举办石墨化加工。

(4)球磨筛分

石墨化后的物料通过真空输送到球磨机,举办物理殽杂、球磨,利用270目标分子筛举办筛分,筛下物举办检讨、计量、包装入库。筛上物进一步球磨到达粒径要求后在举办筛分。

可以看出,从原料焦炭到最终的锂电池负极质料,中间需要颠末四个大的工艺步调(破碎、造粒、石墨化、筛分),此四大步又可细分为十余个小的工序,整体的制备流程长短常长的。

造粒、石墨化环节浮现技能门槛

人造石墨的四大工序中,破碎和筛分相对简朴,浮现负极行业技能门槛和企业出产程度的主要是造粒和石墨化两个环节。

造粒:石墨颗粒的巨细、漫衍和描摹影响着负极质料的多本机能指标。总体来说,颗粒越小,倍率机能和轮回寿命越好,但首次效率和压实密度越差,反之亦然,而公道的粒度漫衍(将大颗粒和小颗粒殽杂)可以提高负极的比容量;颗粒的描摹对倍率、低温机能等也有较量大的影响。

人造石墨负极工艺技术详解

图表 4 颗粒巨细对倍率机能的影响

人造石墨负极工艺技术详解

图表 5 人造石墨的粒度漫衍

因此,负极企业需具备对颗粒粒度和描摹的设计和节制本领,以得到期望中的机能指标。

人造石墨负极工艺技术详解

图表 6 差异描摹的人造石墨

石墨化是人造石墨制备进程中另一个要害环节,这个环节的浸染是将碳原子由热力学上不不变的“二维无序重叠”分列转变为“三维有序重叠”分列。

人造石墨负极工艺技术详解

图表 7 石墨化进程中碳原子的分列方法变革

人造石墨出产中最常用的石墨化炉是艾奇逊石墨化炉。艾奇逊石墨化炉的问题是容易造成温度漫衍不均并发生热应力。当炉温上升较快时,大概发生明明的外热内冷的环境,发生裂纹废品。连年来另一种鼓起的石墨化炉:内串炉也有不小的问题。(如容易造成坩埚上石墨粉脱落引入杂质粉尘,同时产物在石墨化进程中所发生的挥发也不易倾轧,导致纯度不高)

为了获得较好的石墨化结果,负极企业需要做好以下几个方面:

1、把握向炉中装入电阻料和物料的要领(有卧装、立装、错位和殽杂装炉等),并能按照电阻料机能的差异调解物料间的间隔;

2、针对石墨化炉容量和产物规格的差异,利用差异的通电曲线,节制石墨化进程中升温和降温的速率;

3、在特定环境下,在配料中添加催化剂,500彩票网,提高石墨化度,即“催化石墨化”。

人造石墨负极工艺技术详解

图表 8 事情中的石墨化炉

除此之外,原料品种(石油焦、针状焦、粘结剂)的选择和配比也是负极的一大焦点技能。

扫描二维码分享到微信

在线咨询
联系电话

4008-012-833