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      石墨負極粉體輥壓磨在人造石墨負極材料的制備中的應用

      2022-04-26 15:34

      電動汽車用的鋰離子動力電池,負極多為人造石墨,其倍率性能,電解液兼容性和循環壽命較天然石墨具有突出優勢,占整個負極材料的出貨量比重較高。人造石墨負極材料的制備大致可分為四步:原料預處理,造粒,石墨化和磨粉篩分。其中有多個粉碎環節,需要采用石墨負極粉體輥壓磨對瀝青焦、石油焦等原料、成品及殘極進行磨粉作業??评鹂俗鳛槭摌O粉體輥壓磨生產廠家,今天為大家介紹一下石墨負極粉體輥壓磨在人造石墨負極材料的制備中的應用。
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      人造石墨負極材料的制備流程:
      首先是確定是骨料的配方。即前驅體所用的各種焦類,黏結劑及各自占比。通過將若干種不同性質,不同粒度的焦類,同黏結劑按一定比例編制成配料單。進行配方設計原因是人造石墨結構屬于粉粒結構,它是通過一定的工藝操作,使炭質顆粒,粉末和粘結劑之間通過化學鍵力,分子間力,機械粘附力及機械鑲嵌咬合力的綜合作用,形成具有一定形狀和功能的均勻整體。這種粉粒結構及其性能取決于各種粉粒的占比。所以,如果把這些不同結構與性質的物料按照一定比例進行混合,制成一種均勻的整體。就可以得到一種與原料完全不同的具有其綜合性能的芯材料。
      第二步:粉碎整形。即將所需要的石油焦或者瀝青焦,進行整形處理成D50在2-20um的顆粒。這一步多使用機械方法進行粉碎。之所以要進行粉碎,是因為來料的石油焦或瀝青焦雖然經過預碎,料塊的粒度有所減小,但仍有10-50mm左右,波動較大,與配方要求的粒度相距甚遠。無法直接用于人造石墨的生產。粉碎的過程就是固體克服內聚力,由大塊碎解成小塊或細粉的過程。這個過程的特點是:物料的粒度變小,單位質量的總表面積增加,需要消耗較多能量。在此步驟中,石墨負極粉體輥壓磨就是用于粉碎石油焦、瀝青焦等原料的設備。該步驟對于粉體粒徑的控制會直接影響成品質量。采用石墨負極粉體輥壓磨相較氣流磨和球磨機等設備具備產量高、平均能耗低、設備布置靈活等優勢。
      第三步:混合混捏。將第二步處理好的不同粒度的油系或煤系干物料進行混合,之后加入液態的瀝青黏結劑,采用機械攪拌的方法,使物料分布均勻。
      第四步:石墨化。即在石墨化爐中,在保護介質中加熱到3000℃以上,使六角炭原子平面網絡從二維空間的網絡結構轉變為三維空間的有序排列的石墨結構。在人造石墨生產中,多采用艾其遜爐,這種方法屬于直接加熱法,電源與石墨制品直接接觸,制品本身就是導體,通過電阻加熱,使制品達到石墨化的溫度。
      第五步:包覆碳化。這一步通過人造石墨同瀝青,樹脂類聚合物按照一定比例充分混合,之后在1000-1300℃進行碳化,最終在人造石墨的表面包覆一層無定形碳,這樣可以優化石墨在充放電過程中的鋰離子傳輸速率,提升電芯的快充能力。
      第六步:篩分。石墨化后的物料通過真空輸送到磨粉機,進行物理混合、磨粉,篩分后進行檢驗、計量、包裝入庫。

      隨著電動汽車市場的蓬勃發展,人造石墨的出貨量在整個負極材料市場的占比呈現不斷攀升的態勢。對于人造石墨負極材料的制備中,對于原料粒度、產品純度、設備穩定性、能否連續生產、設備的含鐵量等,都是主要的考慮因素,因此,對于石墨負極粉體輥壓磨的選擇也十分關鍵。我們是石墨負極粉體輥壓磨生產廠家,我們生產的石墨負極粉體輥壓磨有懸輥磨粉機、環輥磨粉機、立式輥壓磨等多種類型。它們的工作原理和產能大小都有一些具體差別,可加工80-2500目石墨負極粉體,具體可以根據您的細度要求和產能要求進行選擇。

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