8. 人造石墨负极加工工艺详述 动力电池 锂电池材料技术.pdf

2018/9/18 旺材锂电 【干货】人造石墨负极加工工艺详述 关键词：知识干货；石墨；技术工艺；负极材料 整理 ◎ 旺材钴锂 网 拔 开 1 人造石墨的制备需经过四个大工序、十余个小工序 人造石墨的骨料分为煤系、石油系以及煤和石油混合系三大类。其中煤系针状焦、石油系针状焦以及石油焦应用最广：一般来讲，高比容量的负极采 用针状焦作为原材料，普通比容量的负极采用价格更便宜的石油焦作为原料。沥青则作为粘结剂。 图表 1 人造石墨原材料分类 人造石墨是将骨料和粘结剂进行破碎、造粒、石墨化、筛分而制成。基本的工序流程是一致的，但具体到每家企业的制备工艺，又都会有一定的差 异。下图分别是江西正拓、星城石墨和凯金能源3家负极企业的人造石墨制备流程，可以看到有比较明显的区别，例如江西正拓和星城石墨都有碳化 /s?__biz=MzI0ODc5NTQ4NQ tempkey=OTc0XzhmTEhsMGU1Ni82QkFCeXFjQ1lYTmFEY05BVkJDT1ItSHU2cmEteXRnYUFEUVA5VF9nZUc1Q2lCVVgxSUU1cEY0dGtva1l5Y2M5WTk3… 1/6 2018/9/18 旺材锂电 环节，凯金能源没有，但多了一个改性处理的环节；石墨化完成后，江西正拓需要多次筛分，而凯金能源和星城石墨只需要一次等等。 图表 2 凯金能源、江西正拓、星城石墨的人造石墨工序流程 以人造石墨出货量排名国内第一的江西紫宸为例，其人造石墨的制备工艺流程图如下： 图表 3 江西紫宸人造石墨的生产工序 我们概述紫宸的生产工序大致如下： （1）预处理 根据产品的不同，将石墨原料与沥青按不同比例混合，混合比例为100：（5~20），物料通过真空上料机转入料斗，然后由料斗放入空气流磨中进 行气流磨粉，将5~10mm粒径的原辅料磨至5-10微米。气流磨粉后采用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 网 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。风机控制整个系统呈负压状态。 拔 开 （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投入反应釜中，用N2将反应釜内空气置换干净，反应釜密闭，在2.5Kg的压力条件下，按照温度曲线进行电加热，于 200~300℃搅拌1-3h，而后继续加热至400-500℃，搅拌得到粒径在10-20mm的物料，降温出料，即中间物料2。反应釜中挥发气由风机抽出，经 冷凝罐冷凝，液态以焦油状凝结，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输送至球磨机进行机械球磨，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 分机进行筛分，筛下物用自动打包计量装置进行计量包装，得到中间物料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进 行，物料采用真空输送，气料通过空气喷吹震打分离，气料分离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 石墨化工序采用外协加工的形式处理，将中间物料3就近委托碳素厂进行石墨化加工。 （4）球磨筛分 石