[发明专利]中位径6-14μm的球形石墨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨粉，具体地说是一种中位径6-14μm的球形石墨及其制备方法

背景技术

石墨材料作为锂离子电池负极材料具有良好的导电性、优良的充放电电压平台、较高的比容量以及低廉的价格等优点，所以一直是负极材料的研究热点，已在商品化锂离子电池中广泛使用。许多研究表明，石墨颗粒的形状、晶体结构、表面结构、杂质含量等都与石墨材料的嵌锂性能有密切关系。而石墨的来源和加工过程不同，其上述的物理化学性能也不同，所以在研究和生产过程中欲得到嵌锂性能良好的石墨负极材料，就必须有效控制其多方面的物理化学指标。石墨颗粒的球形化处理对提高天然石墨粉的电性能有着重要的意义，石墨颗粒球形度越好，电性能就越好。而现有的球形石墨由于其制备工艺的限制，生产产率低、能耗大、成本高，且制得球形石墨的球形度不高，产品的性能不理想，无法满足技术发展的需要，导致电池的充放电时间、待机时间和使用寿命不理想。作为动力汽车电池使用时还导致蓄电量小，易产生过热现象，安全性及实用性低。中国专利申请号97193389.8公开了一种适于在锂离子二次电池的负极中使用的石墨粉，在石墨粉表面上的闭合端部结构(表面闭合端部结构)具有由几对C平面层组成的分层形式，C平面层在邻接层周围在其端部处闭合。在两个相邻分层闭合端部结构之间，保持有在C平面层端部开口的一个“空隙”，开口空隙的密度(对应于分层闭合端部结构的密度)显著影响具有石墨粉形成的负极的锂离子二次电池的放电容量。但是，其要求石墨粉具有非常小的比表面积，而比表面积过小将导致电池可逆容量的减小。

石墨粉的真密度是指不包括颗粒内外空隙在内每单位体积的粉体质量。其测量方法一般是将试料粉体细化到0.15毫米以下，用酒精或蒸馏水浸润后(即以酒精或蒸馏水去充填碳素材料颗粒上的孔隙)，用比较称量法测定。真密度的大小，可以说明材料基本质点的密集程度及排列规整化的程度。对石墨试样来说，同时也表示石墨晶格结构完善的程度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种中位径6-14μm的球形石墨的制备方法，制得的球形石墨产品球形度高、电化学性能好。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：中位径6-14μm的球形石墨的制备方法，采用由气流涡旋粉体细化机和旋风分离器组成的五个粉体细化机组，和由气流涡旋球化机和球化分级机组成的十四个球化机组顺序串接，制备方法如下：

一、粉体细化方法，按气流涡旋粉体细化机和旋风分离器串接组成的五个粉体细化机组排序，顺序对天然鳞片石墨原料实施粉体的细化过程，其粉体细化过程的步骤是：

步骤一、将粒径为50目--325目、碳量＞65％的天然鳞片石墨原料，送入第一组中的气流涡旋粉体细化机实施粉体的细化过程，气流涡旋粉体细化机中的粉体细化盘转速为2000-2950r/min，气流涡旋粉体细化机中的内分级机叶轮转速为400r/min，石墨粉从进入气流涡旋粉体细化机至流出的时间为30-65秒，后将流出的石墨粉送入旋风分离器进行分离，分离出粒径＞3μm的石墨粉，粒径＞3μm的石墨粉流向第二组中的气流涡旋粉体细化机，分离出的石墨粉尘流向脉冲粉尘回收装置；

步骤二、由步骤一分离出的粒径＞3μm的石墨粉，送入第二组中的气流涡旋粉体细化机实施粉体的细化过程，气流涡旋粉体细化机中的粉体细化盘转速为2000-2950r/min，气流涡旋粉体细化机中的内分级机叶轮转速为500r/min，石墨粉从进入气流涡旋粉体细化机至流出的时间为30-65秒，流出的石墨粉流入第二组中的旋风分离器进行分离，分离出粒径＞3μm的石墨粉，粒径＞3μm的石墨粉流向第三组中的气流涡旋粉体细化机，分离出的石墨粉尘流向脉冲粉尘回收装置；

步骤三、由步骤二分离出的粒径＞3μm的石墨粉，流入第三组中的气流涡旋粉体细化机实施粉体的细化过程，气流涡旋粉体细化机中的粉体细化盘转速为2000-2950r/min，气流涡旋粉体细化机中的内分级叶机轮转速为500r/min，石墨粉从进入气流涡旋粉体细化机至流出的时间为25-60秒，流出的石墨粉流入第三组中的旋风分离器进行分离，分离出粒径3-55μm的石墨粉，粒径3-55μm的石墨粉流向第四组中的气流涡旋粉体细化机，分离出的石墨粉尘流向脉冲粉尘回收装置；