[发明专利]利用石油焦生产锂离子电池负极材料的方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，是一种用在锂离子电池负极的材料。

背景技术

目前，锂离子电池负极材料是用碳石墨类材料制备的，生产难点是纯度和石墨化度。不论天然石墨还是人造石墨原料炭含量都达不到99.95％纯度，天然石墨的石墨化度也与产地不同存在差异，人造石墨的石墨化度差异更大，不同的炭材质，生产不同的批次，生产石墨的石墨化度很难达到统一数值，所以用到负极材料上质量难以掌控，都需要提纯和二次石墨化；石墨制备电池负极材料时粉碎、球化过程中磨损下的铁粉留在石墨粉中，为此必须要对球形石墨提纯和二次石墨化处理，提纯的方法有以下几种，1.浮选法，2.碱酸法，3.氢氟酸法，4.氯化焙烧法，5.高温法.提高石墨化度的方法只有高温法，因此只有高温法可以提高纯度和提高石墨化度同时完成。

发明内容

为了改进上述存在的不足，本发明的目的是要提供一种利用石油焦生产锂离子电池负极材料的方法，利用石油焦块，经过一系列的物理手段加工生产锂离子电池负极材料的方法，将球形石油焦粉再经过高温使其纯度和石墨化度提高，纯度可达99.95％，同时石墨化度可达90％以上，做锂离子电池负极材料，其各项指标完全达到国标GB/T24533-2009中规定的数值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，以石油焦块为原料，首先经过颚式破碎机粗碎，再经过雷蒙机细破、气流粉碎机粉碎、磨球后进入分级机内分级得到标定的球形石油焦粉，再将球形石油焦粉装入石墨坩埚，石墨坩埚的尺寸是Φ400mm×600mm，将石墨坩埚投入艾奇逊炉内，在真空和惰性气体保护下，按预先设定的升温曲线升温，石墨化炉温度是升至2800℃停止加热的，石墨坩埚温度降至200℃以下出炉，球形石油焦粉自然冷却至室温，所得材料即为锂电池负极材料。

本发明的有益效果是，易于加工球形，提高收率，球形收率可达到60％以上，降低成本，石油焦块的价格低于人造石墨，因此用石油焦制备电池负极材料成本较低。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图1是本发明的工艺流程图。

图中1、石油焦块，2、颚式破碎机，3、雷蒙机，4、气流粉碎机，5、分级机，6、球形石油焦粉，7、石墨坩埚，8、艾奇逊炉。

具体实施方式

利用石油焦生产锂离子电池负极材料方法是将石油焦块1经过颚式破碎机2破碎后，再经过雷蒙机3粉碎，使其粒径小于5mm，再经过气流粉碎机4粉碎、磨球，经分级机5分级，得到标定的粒径球形石油焦粉6，把球形石油焦粉6装入到Φ400mm×600mm的石墨坩埚7中，放入艾奇逊炉8内，在真空和惰性气体保护下，按预先设定的升温曲线升温，当艾奇逊炉8内温度升至2800℃后，停止加热，让石墨坩埚7自然冷却，冷却到200℃以下出炉，球形石油焦粉6自然冷却至室温。对电池负极材料化验，化验结果得出：碳含量99.95％，灰份0.04％，挥发份0.01％。