一种石墨负极材料的前造粒方法与流程

1.本发明涉及锂离子电池负极材料领域，特别是涉及一种石墨负极材料的前造粒方法。


背景技术：

2.锂离子电池凭借其高比能量、高工作电压、充放电速度快、循环寿命长、安全无污染等优点，已经成功取代其他二次电池，成为移动电话、笔记本电脑和摄录像机等小型电子产品的主要能源，而且大大地推动了电动汽车的产业化进程，许多国家也已经全面启动锂离子电池在军事和航空航天领域的开发，这就对锂离子电池提出来了更高的要求。随着科技不断发展，3c电子消费产品和新能源汽车对石墨负极材料的要求更高，尤其是能源汽车对高功率即能快速充放电有很大的要求。
3.单颗粒石墨负极材料不能满足现有新能源行业的发展需要，不能满足快充，高容量的优异性能等，因此，近年来针对石墨的改性处理已经成为研究热点。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种具备优异性能的石墨负极材料的前造粒方法。
5.本发明采用如下技术方案：
6.一种石墨负极材料的前造粒方法，包括如下步骤：
7.s1、将煤系焦通过整形机处理，得到一次颗粒；
8.s2、将一次颗粒与沥青通过混合机混合，得到混合物；
9.s3、将混合物加入滚筒炉中，利用不同的升温曲线得到不同的造粒结果。
10.对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤s1中，所述整形机为辊压磨整形一体机。
11.对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤s1中，所述煤系焦为煤系针状焦。
12.对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤s1中，所述煤系焦的挥发分为5％。
13.对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤s1中，所述一次颗粒的平均粒径d50为8.0μm。
14.对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤s2中，所述混合机为v型混批机。
15.对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤s2中，所述混合的转速为250r/min，所述混合的时间为15min。
16.对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤s3中，具体升温步骤为：从室温经过60分钟升至450℃，然后以450℃保温30分钟，再经过30分钟升温至500℃后保温120分钟，再经过20分钟升温至520℃后保温30分钟，最后降温至45℃，出料。
17.对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤s3中，具体升温步骤为：从室温经过60分钟升至450℃，然后经过30分钟升温至500℃保温120分钟，再经过20分钟升温至520℃
后保温30分钟，最后降温至45℃，出料。
18.对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤s3中，从室温经过60分钟升至450℃，以450℃保温30分钟，然后经过30分钟升温至500℃，经过20分钟升温至520℃，保温30分钟，最后降温至45℃，出料。
19.本发明的有益效果为：
20.本发明对人造石墨原材料分别进行不同滚筒炉升温曲线处理处理后，再按照一定比例进行混配处理，为后续可以得到能兼顾二次颗粒材料优异的充电和循环性能，又兼顾了单颗粒材料高振实密度、高容量性能的产品做好了铺垫。
附图说明
21.图1为本发明的石墨负极材料的前造粒方法的实施例1的产品的扫描电镜图；
22.图2为本发明的石墨负极材料的前造粒方法的实施例1的产品的另一扫描电镜图。
具体实施方式
23.为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但是本发明的实施方式不限于此。
24.如图1及图2所示，一种石墨负极材料的前造粒方法，包括如下步骤：
25.s1、将煤系焦通过整形机处理，得到一次颗粒；
26.s2、将一次颗粒与沥青通过混合机混合，得到混合物；
27.s3、将混合物加入滚筒炉中，利用不同的升温曲线得到不同的造粒结果。
28.在所述步骤s1中，所述整形机为辊压磨整形一体机。
29.在所述步骤s1中，所述煤系焦为煤系针状焦。
30.在所述步骤s1中，所述煤系焦的挥发分为5％。
31.在所述步骤s1中，所述一次颗粒的平均粒径d50为8.0μm。
32.在所述步骤s2中，所述混合机为v型混批机。
33.在所述步骤s2中，所述混合的转速为250r/min，所述混合的时间为15min。
34.在所述步骤s3中，具体升温步骤为：从室温经过60分钟升至450℃，然后以450℃保温30分钟，再经过30分钟升温至500℃后保温120分钟，再经过20分钟升温至520℃后保温30分钟，最后降温至45℃，出料。
35.在所述步骤s3中，具体升温步骤为：从室温经过60分钟升至450℃，然后经过30分钟升温至500℃保温120分钟，再经过20分钟升温至520℃后保温30分钟，最后降温至45℃，出料。
36.在所述步骤s3中，从室温经过60分钟升至450℃，以450℃保温30分钟，然后经过30分钟升温至500℃，经过20分钟升温至520℃，保温30分钟，最后降温至45℃，出料。
37.实施例1
38.煤系针状焦经过粗破-整形-分级一体机后出来的生料，投入滚筒炉中，设置升温程序，从室温经过60分钟升至450℃，然后以450℃保温30分钟，再经过30分钟升温至500℃后保温120分钟，再经过20分钟升温至520℃后保温30分钟，最后降温至45℃，出料。
39.实施例2
40.煤系针状焦经过粗破-整形-分级一体机后出来的生料，投入滚筒炉中，设置升温程序，从室温经过60分钟升至450℃，然后经过30分钟升温至500℃保温120分钟，再经过20分钟升温至520℃后保温30分钟，最后降温至45℃，出料。
41.实施例3
42.煤系针状焦经过粗破-整形-分级一体机后出来的生料，投入滚筒炉中，设置升温程序，从室温经过60分钟升至450℃，以450℃保温30分钟，然后经过30分钟升温至500℃，经过20分钟升温至520℃，保温30分钟，最后降温至45℃，出料。
43.分别对实施例1-3的产品进行测试，测试结果见表1。
44.表1
45.实验编号d50粒径/μm比表面积/m2/kg振实密度/g/cm3实施例117.870.981.01实施例215.201.161.34实施例313.461.431.52
46.本发明对人造石墨原材料分别进行不同滚筒炉升温曲线处理处理后，再按照一定比例进行混配处理，为后续可以得到能兼顾二次颗粒材料优异的充电和循环性能，又兼顾了单颗粒材料高振实密度、高容量性能的产品做好了铺垫。
47.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、将煤系焦通过整形机处理，得到一次颗粒；s2、将一次颗粒与沥青通过混合机混合，得到混合物；s3、将混合物加入滚筒炉中，利用不同的升温曲线得到不同的造粒结果。2.根据权利要求1所述的石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述整形机为辊压磨整形一体机。3.根据权利要求1所述的石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述煤系焦为煤系针状焦。4.根据权利要求1所述的石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述煤系焦的挥发分为5％。5.根据权利要求1所述的石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述一次颗粒的平均粒径d50为8.0μm。6.根据权利要求1所述的石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述混合机为v型混批机。7.根据权利要求1所述的石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述混合的转速为250r/min，所述混合的时间为15min。8.根据权利要求1所述的石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，在所述步骤s3中，具体升温步骤为：从室温经过60分钟升至450℃，然后以450℃保温30分钟，再经过30分钟升温至500℃后保温120分钟，再经过20分钟升温至520℃后保温30分钟，最后降温至45℃，出料。9.根据权利要求1所述的石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，在所述步骤s3中，具体升温步骤为：从室温经过60分钟升至450℃，然后经过30分钟升温至500℃保温120分钟，再经过20分钟升温至520℃后保温30分钟，最后降温至45℃，出料。10.根据权利要求1所述的石墨负极材料的前造粒方法，其特征在于，在所述步骤s3中，从室温经过60分钟升至450℃，以450℃保温30分钟，然后经过30分钟升温至500℃，经过20分钟升温至520℃，保温30分钟，最后降温至45℃，出料。

技术总结
本发明涉及锂离子电池负极材料领域，特别是涉及一种石墨负极材料的前造粒方法，包括如下步骤：S1、将煤系焦通过整形机处理，得到一次颗粒；S2、将一次颗粒与沥青通过混合机混合，得到混合物；S3、将混合物加入滚筒炉中，利用不同的升温曲线得到不同的造粒结果。本发明对人造石墨原材料分别进行不同滚筒炉升温曲线处理处理后，再按照一定比例进行混配处理，为后续可以得到能兼顾二次颗粒材料优异的充电和循环性能，又兼顾了单颗粒材料高振实密度、高容量性能的产品做好了铺垫。量性能的产品做好了铺垫。量性能的产品做好了铺垫。


技术研发人员：徐坚 夏云川 仰韻霖
受保护的技术使用者：广东凯金新能源科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/8