[发明专利]一种加工细颗粒高振实球形石墨工艺

说明书

本发明涉及球形石墨生产技术领域，尤其涉及一种加工细颗粒高振实球形石墨工艺，包括依次相连接的至少一台设置有出料口的粉碎装置一、至少一台设置有出料口的粉碎装置二以及至少一台设置有出料口的粉碎装置三，它还包括至少三台分别与所述粉碎装置一、粉碎装置二以及粉碎装置三粉相连的鼓风机一、鼓风机二以及鼓风机三，所述的鼓风机为罗茨鼓风机。本发明具有如下优点采用了罗茨风机，物料流速加快，物料颗粒运动速度均匀，研磨时间缩短，收率提高，其比表面积和内阻减小，首次不可逆容量损失减少，其加工次数少成本也大幅下降；实现了生产过程中的自动化，降低了维修费用和人工费用，提高了效率，其产品的总成本降低。

技术领域

本发明涉及球形石墨生产技术领域，尤其涉及一种加工细颗粒高振实球形石墨工艺。

背景技术

随着经济全球化的飞速发展，石油危机和人口的不断增加，使资源短缺的矛盾日益突出，特别是在人们对环境保护越来越重视的今天，绿色电源得到了飞速的发展。锂离子电池就是上世纪六十年代以来继镍氢电池之后的新一代二次电池。近十几年来，随着各种便携式电子设备及电动汽车的广泛应用和快速发展，锂离子电池以其高可逆容量，高电压，高能量密度，高循环稳定性，循环寿命长，自放电小，无记忆效应，无环境污染等优异的性能倍受亲睐，被称为21世纪的绿色能源和主导电源，具有广泛的民用和国防应用前景。对锂离子电池负极材料的研究和开发也成为科研单位研究和开发的重点和热点.

目前用天然球形石墨代替人造石墨来用于锂电负极材料提高了能量密度和循环寿命，但是在石墨晶体生长完整的天然石墨和通过焦炭等的石墨化制备的人造石墨中，在晶体的 c轴方向上的层间结合力低于在晶体基面方向上的结合力，因此在粉体制备时的粉碎过程中易于形成具有大的长径比的片状颗粒，片状颗粒在电极制备时的辊压过程中形成平行于集流体的定向排列，在反复充放电过程中锂离子进入和脱出石墨晶体内部时引起石墨的c 轴方向产生较大应变，导致电极结构破坏，影响了循环性能，并且片状石墨颗粒定向排列的结果还会造成锂离子从石墨晶体的侧面进入和脱出的阻力加大，快速充放电性能变差. 此外，由于球形石墨在生产制备过程中通过30-60遍次的研磨和上万次的碰撞及无数次的切削摩擦，其粉末内部存在大量的纳米级和亚纳米石墨的微细粒子，使其比表面积增大；片状颗粒的石墨晶体与球形和块状石墨颗粒相比具有较大的比表面积，因此作为锂离子电池的负极材料的球形石墨在首次充放电过程中具有较大的不可逆容量，而且石墨微细粒子与集电体的结合性较差，需要加入大量的粘合剂，增大了电池内阻，减小了放电容量，快速充放电性能及循环性能恶化。因此，希望研制一种新的负极材料或改进这种球形石墨材料，使其比表面积变小，首次不可逆容量损失减少，内阻减小，并且快速充放电性能更加优异。

用目前的离心风机和现有的行业内普遍采用的联机方式来操作，因其风压小物料随风在流动过程中会受到弯头，粉碎盘，和分级叶轮的阻力的影响，使物料流速不均一，一部分物料滞留在管道内或粉碎室下部，这样会导致如下结果：①物料整形过程时间延长，物料碰撞，切削，摩擦次数成倍增加，物料内部由于切削碰撞而产生大量的纳米级或亚纳米级石墨微细粒子，使物料比表面积增大。②由于物料流动速度不均匀，石墨颗粒成型度也不均匀，就会产生大长径比的片状颗粒或棒状不规则颗粒，导致其首次不可逆容量和内阻增大。③这样生产制备增加了粉碎整形时间和遍次数，使收率下降，耗电量增加；物料积聚在粉碎室下部使下部机体温度升高，降低了SKF轴承的使用寿命，使生产成本大幅提高。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的物料整形过程时间延长，物料碰撞，切削，摩擦次数成倍增加，物料内部由于切削碰撞而产生大量的纳米级或亚纳米级石墨微细粒子，使物料比表面积增大，而由于物料流动速度不均匀，石墨颗粒成型度也不均匀，就会产生大长径比的片状颗粒或棒状不规则颗粒，导致其首次不可逆容量和内阻增大等的技术问题；提供了一种采用了罗茨风机，物料流速加快，物料颗粒运动速度均匀，研磨时间缩短，收率提高，其比表面积和内阻减小，首次不可逆容量损失减少，其加工次数少成本也大幅下降的球形石墨生产装置。