鋰離子電池負(fù)極材料生產(chǎn)工藝開發(fā)技術(shù)報(bào)告-wenkub.com
2025-05-29 01:19 本頁面
【正文】 d) 通過客戶的使用，用所開發(fā)的新工藝生產(chǎn)出的負(fù)極材料在鋰離子電池上能夠得到很好的應(yīng)用，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 圖4—6 第一、二次實(shí)驗(yàn)出料溫度與比表面積關(guān)系 圖4—7 第三次實(shí)驗(yàn)出料溫度與比表面積關(guān)系5工藝條件優(yōu)化試驗(yàn)用瀝青作為包覆原料，經(jīng)過再加工后與石墨在高速混合機(jī)中實(shí)現(xiàn)包覆，利用所選管式反應(yīng)器進(jìn)行固化試驗(yàn)，再石墨化，結(jié)果如下粒徑振實(shí)密度比表面積真密度灰分首次放電容量首次放電效率（μm）（g/cm3）（m2/g）（g/cm3）（%）(mAh/g)（％） 表4—2 整體工藝優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果 試驗(yàn)結(jié)果討論 用所選設(shè)備和優(yōu)化的工藝條件進(jìn)行負(fù)極材料的生產(chǎn)，所產(chǎn)出的產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到較優(yōu)的水平，經(jīng)過某些客戶的測試及在生產(chǎn)線上進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)，電池容量可達(dá)到650~700mAh/g,取得了很好的應(yīng)用效果。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果見4—1表。 表3—8 不同出料速度與后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量對比編號(hào)出料速度過100目篩篩上物含量比例 %篩下物的比表面積（㎡/g）備 注120滑膩無團(tuán)聚顆粒2252滑膩無團(tuán)聚顆粒3302滑膩無團(tuán)聚顆粒435滑膩無團(tuán)聚顆粒540有細(xì)顆粒跟據(jù)圖3—3—9顯示，隨出料速度不同，下來產(chǎn)品的篩上物含量和比表面積也有變化。表3—6 包覆量不同對后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)包覆量 %過100目篩篩上物含量 %篩下物的比表面積 ㎡/g1224364851061271438165因其包覆比例與后續(xù)產(chǎn)品關(guān)系較為特殊，依據(jù)圖3—3顯示出包覆量的不同篩上物呈曲線上升趨勢，依據(jù)圖3—4顯示，不同的包覆量所對應(yīng)產(chǎn)品的比表面積呈曲線下降趨勢，依此確定瀝青的包覆比例為10%為最合適量。物理包覆 設(shè)備選型1234加工后的瀝青在140℃可以達(dá)到熔融狀態(tài)，對此我們選用高速混合機(jī)來實(shí)現(xiàn)物理包覆，如圖3—2所示為加工瀝青設(shè)備裝置的簡易圖。20小時(shí)后分別取上層2/3溶液和下層1/3溶液過濾，根據(jù)沉淀物的比例判斷沉降效果。在本工藝中所需要的反應(yīng)是在管式反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)了在動(dòng)態(tài)狀況下的連續(xù)生產(chǎn)。為了簡化生產(chǎn)工藝，提高包覆效果，現(xiàn)采用高速混合機(jī)，在包覆材料熔融的150～350℃的臨界狀態(tài)下進(jìn)行包覆，以期達(dá)到簡化工藝、提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的?！妫?%。瀝青產(chǎn)品主要有五類，即普通瀝青、道路瀝青、建筑瀝青、專用瀝青和其它瀝青，由石油煉制過程所得的瀝青占絕大多數(shù)。 包覆劑的研究在已有技術(shù)中作包覆材料的有煤瀝青、煤焦油及各種有機(jī)樹脂。由于石墨間距（d002≤）小于鋰層間化合物L(fēng)iGIC的晶面層間距（d002≤）致使在充放電過程中，石墨層間距改變，易造成石墨層剝落、粉化，還會(huì)發(fā)生鋰與有機(jī)溶劑共同嵌入石墨層及有機(jī)溶劑分解，將影響電池循環(huán)性能。而決定鋰離子電池質(zhì)量性能是負(fù)極材料生產(chǎn)制造技術(shù)，針對現(xiàn)有產(chǎn)品工藝缺陷，經(jīng)過調(diào)研，我們計(jì)劃開發(fā)新的負(fù)極材料生產(chǎn)工藝，在降低成本的同時(shí)，還在很大程度上提高負(fù)極產(chǎn)品的品質(zhì)，從而促進(jìn)鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展。~ m2/g，對于負(fù)極材料來說，這個(gè)數(shù)值過大。粒徑分布與電芯的體積能量密度關(guān)系很大，適當(dāng)?shù)牧酱笮∨c分布可以提高負(fù)極薄膜的壓實(shí)密度。表1—1 加工性負(fù)極材料與合成性負(fù)極材料的比較比較內(nèi)容合成性負(fù)極材料加工性負(fù)極材料原料瀝青、芳烴石墨塊、樹脂工藝關(guān)鍵聚合、分離表面處理主要特點(diǎn)形態(tài)好非球型，形態(tài)較差原料便宜對原料有嚴(yán)格限制質(zhì)量穩(wěn)定原料外購、質(zhì)量不穩(wěn)工藝復(fù)雜、投資大工藝簡單、投資小循環(huán)性好電容量高成本高成本較低綜合評(píng)價(jià)成熟產(chǎn)品、性價(jià)比低較成熟產(chǎn)品、性價(jià)比高（見表12）表1—2 炭負(fù)極材料指標(biāo)控制說明炭負(fù)極材
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