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二次顆粒人造石墨材料及其制備方法與流程

440   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:山西尚太鋰電科技有限公司  
2023-10-24 13:28:37
1.本發(fā)明屬于鋰電池負(fù)極材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種二次顆粒人造石墨材料及其制備方法。 背景技術(shù): 2.最近十年鋰離子電池工藝及材料技術(shù)不斷優(yōu)化,國(guó)家對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的計(jì)劃和要求也在提升,鋰離子動(dòng)力電池的能量密度和安全性成為重要瓶頸,如今鋰離子動(dòng)力電池負(fù)極材料主要采用人造石墨,能量密度的提升空間狹小,但是對(duì)快充性提出了較高要求。 3.人造石墨提升快充能力的方法主要為降低顆粒粒徑、表面包覆改性、二次顆粒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,但是均無(wú)法在能量密度、壓實(shí)密度、快充、高低溫、膨脹壽命等方面取得優(yōu)異的均衡表現(xiàn)。其中二次顆粒造粒工藝是提升人造石墨性能的重要工序,相對(duì)可以有效提升快充性能、降低膨脹,提高循環(huán)壽命。但是常規(guī)造粒工藝均是采用固相瀝青等作為粘結(jié)劑,假性粘結(jié)、收率低、工序成本高、效率低;二次顆粒造粒不均一,顆粒分布控制難、細(xì)粉控制難、振實(shí)低比表高、應(yīng)用端加工困難等問(wèn)題,阻滯了二次顆粒人造石墨的工藝及性能提升。 4.鑒于以上原因,特提出本發(fā)明。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 5.為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種二次顆粒人造石墨材料及其制備方法,本發(fā)明的方法采用液相造粒技術(shù),大大縮短了造粒時(shí)間,提高了產(chǎn)能,并且造粒均勻、振實(shí)高。 6.本發(fā)明的第一目的,提供了一種二次顆粒人造石墨材料的制備方法,包括如下步驟: 7.(1)將原料焦粉碎,再進(jìn)行分級(jí)去細(xì)粉; 8.(2)將分級(jí)后的粉體進(jìn)行中溫?zé)崽幚?,得到材料a; 9.(3)按照重量份,將100份材料a和5 ? 30份液相包覆劑高速混合,得到材料b; 10.(4)將材料b進(jìn)行中溫?zé)崽幚?,冷卻至室溫后進(jìn)行破碎,得到材料c; 11.(5)將材料c進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚旨?jí),得到所述的二次顆粒人造石墨材料。 12.進(jìn)一步的,步驟(1)中所述的原料焦為石油焦、針狀焦、瀝青焦中的一種或多種。 13.步驟(1)中分級(jí)采用分級(jí)式?jīng)_擊磨、旋風(fēng)分離器、內(nèi)分級(jí)機(jī)中的一種或多種串聯(lián)運(yùn)行,經(jīng)過(guò)此工序主要目的在于去除更多的微細(xì)粉,打磨掉顆粒的棱角使之形貌更圓潤(rùn),也可以不經(jīng)過(guò)此工序。 14.進(jìn)一步的,步驟(2)中溫?zé)崽幚淼臏囟葹?00 ? 1500℃,處理時(shí)間2 ? 24h;采取此步驟主要目的在于在下一步液相造粒之前去除材料中的大部分揮發(fā)分,降低材料的比表,提升材料的振實(shí),使之與液相包覆劑能夠更好的浸潤(rùn)包覆。 15.步驟(2)中加熱可采用輥
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