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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

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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)??评鹂俗鳛槭?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。
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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。

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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