[发明专利]一种高倍率高压实石墨负极材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造领域，特别是指一种高倍率高压实石墨负极材料的制备方法。

背景技术

普通人造石墨负极材料多采用球化系统将人造石墨碎球化整形后直接出售。现有的自动球化系统主要存在以下问题：设备主要针对天然鳞片石墨球化而设计，使用的气流涡旋超微粉机功率一样，在对人造石墨负极材料球化整形时，相同功率的气流涡旋超微粉机会造成已球化好的粒子再次破碎，致使球形度破坏，收率降低；另外，在球化后期，已有部分过细物料被回收，参与球化的物料已大幅减少，此时仍采用大功率气流涡旋超微粉机进行球化，会增大设备能耗。

经过球化整形的人造石墨负极材料仍存在比表面积大、克比容量低、压实密度低等问题。为制备性能更好的人造石墨负极材料，还需对其进行改性处理。专利CN101924209A将针状焦通过催化石墨化、包膜等改性处理，制得性能较好的人造石墨负极材料；但其制备原料为针状焦，价格贵，而且制备工艺复杂。专利CN1691374A将包覆材料用溶剂溶解后包覆于人造石墨表面，制得的人造石墨负极材料比表面低，首次库仑效率高；但制备过程中引入大量溶剂，工艺复杂，对环境影响大。专利CN1649192A将高温沥青破碎至2μm以下后与天然石墨进行混合，制得的天然石墨负极材料首次库仑效率达到92％；但其在制备过程中仅要求均匀混合，导致包覆效果相比液相包覆效果稍差，且在制备过程中要求将沥青破碎至2μm以下，现有微粉设备极难达到工艺要求。因此，如何采用更合理的人造石墨负极材料固相包覆技术，是目前业界一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出一种高倍率高压实石墨负极材料的制备方法，该方法加工产品的工艺简单，成本低，质量易于控制。

本发明的技术方案是这样实现的：一种高倍率高压实石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤a.选取粒度小于5mm的优质人造石墨为原料，将其球化；

步骤b.将上述球化后的石墨粗碎为20-30um的石墨颗粒；

步骤c.将上述石墨颗粒用气流粉碎机进行精细粉碎，粉碎成粒径15-20μm的微粉；

步骤d.将上述微粉分级细度10-13um，然后与粘结剂在高速搅拌机中混合搅拌；

步骤e.将搅拌后的粉体装入石墨坩埚，在2800℃-3500℃进行石墨化烧结，得到石墨负极颗粒；

步骤f.将烧结后的石墨负极颗粒进行粗碎过筛，即可获得本产品。

作为优选，所述步骤e的石墨化烧结的石墨坩埚温度控制在3000℃为宜。

作为优选，所述步骤c的精碎过程中在石墨中加入沥青微粉，然后混合搅拌。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该产品加工工艺简单，成本低，质量易于控制，性价比高，适用于动力电池使用的理想负极材料。高容量高倍率锂电池负极材料的制备方法克服了现有技术中在常压下生产石墨负极材料的需要设备多、产量低、能耗大的缺点，具有较好的工业应用前景。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种高倍率高压实石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤a.选取粒度5mm的优质人造石墨为原料，将其球化；

步骤b.将上述球化后的石墨粗碎为20um的石墨颗粒；

步骤c.将上述石墨颗粒用气流粉碎机进行精细粉碎，粉碎成粒径15μm的微粉，精碎过程中在石墨中加入沥青微粉，然后混合搅拌；

步骤d.将上述微粉分级细度10um，然后与粘结剂在高速搅拌机中混合搅拌；

步骤e.将搅拌后的粉体装入石墨坩埚，在2800℃进行石墨化烧结，得到石墨负极颗粒；

步骤f.将烧结后的石墨负极颗粒进行粗碎过筛，即可获得本产品。

实施例2：

一种高倍率高压实石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤a.选取粒度3mm的优质人造石墨为原料，将其球化；

步骤b.将上述球化后的石墨粗碎为25um的石墨颗粒；

步骤c.将上述石墨颗粒用气流粉碎机进行精细粉碎，粉碎成粒径18μm的微粉，精碎过程中在石墨中加入沥青微粉，然后混合搅拌；

步骤d.将上述微粉分级细度12um，然后与粘结剂在高速搅拌机中混合搅拌；