石墨負(fù)極粉體輥壓磨在人造石墨負(fù)極材料的制備中的應(yīng)用
2022-04-26
電動(dòng)汽車用的鋰離子動(dòng)力電池，負(fù)極多為人造石墨，其倍率性能，電解液兼容性和循環(huán)壽命較天然石墨具有突出優(yōu)勢(shì)，占整個(gè)負(fù)極材料的出貨量比重較高。人造石墨負(fù)極材料的制備大致可分為四步：原料預(yù)處理，造粒，石墨化和磨粉篩分。其中有多個(gè)粉碎環(huán)節(jié)，需要采用石墨負(fù)極粉體輥壓磨對(duì)瀝青焦、石油焦等原料、成品及殘極進(jìn)行磨粉作業(yè)。科利瑞克作為石墨負(fù)極粉體輥壓磨生產(chǎn)廠家，今天為大家介紹一下石墨負(fù)極粉體輥壓磨在人造石墨負(fù)極材料的制備中的應(yīng)用。
人造石墨負(fù)極材料的制備流程：
首先是確定是骨料的配方。即前驅(qū)體所用的各種焦類，黏結(jié)劑及各自占比。通過將若干種不同性質(zhì)，不同粒度的焦類，同黏結(jié)劑按一定比例編制成配料單。進(jìn)行配方設(shè)計(jì)原因是人造石墨結(jié)構(gòu)屬于粉粒結(jié)構(gòu)，它是通過一定的工藝操作，使炭質(zhì)顆粒，粉末和粘結(jié)劑之間通過化學(xué)鍵力，分子間力，機(jī)械粘附力及機(jī)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(jié)構(gòu)及其性能取決于各種粉粒的占比。所以，如果把這些不同結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的物料按照一定比例進(jìn)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(jìn)行整形處理成D50在2-20um的顆粒。這一步多使用機(jī)械方法進(jìn)行粉碎。之所以要進(jìn)行粉碎，是因?yàn)閬砹系氖徒够驗(yàn)r青焦雖然經(jīng)過預(yù)碎，料塊的粒度有所減小，但仍有10-50mm左右，波動(dòng)較大，與配方要求的粒度相距甚遠(yuǎn)。無法直接用于人造石墨的生產(chǎn)。粉碎的過程就是固體克服內(nèi)聚力，由大塊碎解成小塊或細(xì)粉的過程。這個(gè)過程的特點(diǎn)是：物料的粒度變小，單位質(zhì)量的總表面積增加，需要消耗較多能量。在此步驟中，石墨負(fù)極粉體輥壓磨就是用于粉碎石油焦、瀝青焦等原料的設(shè)備。該步驟對(duì)于粉體粒徑的控制會(huì)直接影響成品質(zhì)量。采用石墨負(fù)極粉體輥壓磨相較氣流磨和球磨機(jī)等設(shè)備具備產(chǎn)量高、平均能耗低、設(shè)備布置靈活等優(yōu)勢(shì)。
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(jìn)行混合，之后加入液態(tài)的瀝青黏結(jié)劑，采用機(jī)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(hù)介質(zhì)中加熱到3000℃以上，使六角炭原子平面網(wǎng)絡(luò)從二維空間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S空間的有序排列的石墨結(jié)構(gòu)。在人造石墨生產(chǎn)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(dǎo)體，通過電阻加熱，使制品達(dá)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(jìn)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(yōu)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(jī)，進(jìn)行物理混合、磨粉，篩分后進(jìn)行檢驗(yàn)、計(jì)量、包裝入庫(kù)。
隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，人造石墨的出貨量在整個(gè)負(fù)極材料市場(chǎng)的占比呈現(xiàn)不斷攀升的態(tài)勢(shì)。對(duì)于人造石墨負(fù)極材料的制備中，對(duì)于原料粒度、產(chǎn)品純度、設(shè)備穩(wěn)定性、能否連續(xù)生產(chǎn)、設(shè)備的含鐵量等，都是主要的考慮因素，因此，對(duì)于石墨負(fù)極粉體輥壓磨的選擇也十分關(guān)鍵。我們是石墨負(fù)極粉體輥壓磨生產(chǎn)廠家，我們生產(chǎn)的石墨負(fù)極粉體輥壓磨有懸輥磨粉機(jī)、環(huán)輥磨粉機(jī)、立式輥壓磨等多種類型。它們的工作原理和產(chǎn)能大小都有一些具體差別，可加工80-2500目石墨負(fù)極粉體，具體可以根據(jù)您的細(xì)度要求和產(chǎn)能要求進(jìn)行選擇。
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