一种高性能负极材料的生产工艺及装置制造方法及图纸

一种高性能负极材料的生产工艺及装置，装置包括熔化罐、改质罐、气体加热器、破碎机、筛分机、氧化床、高温炭化炉，所述熔化罐连接改质罐，所述气体加热器连接改质罐，所述改质罐的出料口向破碎机送料，所述破碎机向筛分机送料，筛分机向氧化床送料，氧化床出料口连接高温炭化炉。与现有的技术相比，本发明专利技术的有益效果是：制备过程简单，原料来源广泛，所制得的负极材料用在锂离子电池负极材料时比容量高、循环性能好、倍率充放电性能好，易于实现产业化且工业生产易操作。

Production process and device of a high performance anode material

【技术实现步骤摘要】
一种高性能负极材料的生产工艺及装置
本专利技术属于硬炭负极材料的制备方法及应用，尤其涉及一种高性能负极材料的生产工艺及装置。
技术介绍
随着化石燃料的日益枯竭及环境的逐步恶化，新能源的发展越来越重要，锂离子电池因其能量密度高、环境友好、结构多样化及价格低廉等优异特性成为混合动力汽车、空间技术等高端储能系统的理想电源。市场上已经产业化的负极材料主要是炭类材料，包括石墨化碳材料(如天然石墨、改性石墨、中间相炭微球等等)和无定形碳(软炭、硬炭)。石墨具有完美的片层结构和以六角形方式排列的碳原子，锂离子插入平行片层形成层间化合物，平台电位较低，但是大电流密度下充放电性能较差，动力性能不理想；软炭石墨化程度较低，片层间距较大，与电解液中溶剂相容性好，但充放电容量不高，价格较贵；硬炭的立体交联结构使得它具有较高的Li+扩散系数和较宽的嵌锂电位区间，适合大电流充放电，循环寿命长、倍率性能高、比容量高，成本低等等，从而被认为是将来最有潜力的锂离子电池负极材料。专利CN103011127A将软化点低于280℃的沥青破碎固化、炭化的方式制取硬炭，所得硬炭负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能负极材料的生产工艺，其特征在于，将沥青原料送入熔化罐熔化，熔化后打入改质罐改质，改质沥青破碎、筛分后经氧化床处理，进入高温炭化炉炭化得到负极材料，具体工艺步骤包括：/n1)原料预处理：硬质沥青经粗破粉碎后，经斗式提升机进入料仓，通过给料机将沥青打入熔化罐熔化；液体沥青直接打入熔化罐熔化；/n2)改质：熔化后沥青打入改质罐，将空气或氮气经气体加热器通入改质罐对原料进行改质；/n3)粉碎筛分：改质沥青冷却至室温，经粉碎机粉碎，控制粒径，筛分机筛分分级；/n4)氧化稳定化：将分级后的粉料经氧化床进行氧化处理；/n5)炭化：氧化处理后物料进入高温炭化炉，进行炭化。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能负极材料的生产工艺，其特征在于，将沥青原料送入熔化罐熔化，熔化后打入改质罐改质，改质沥青破碎、筛分后经氧化床处理，进入高温炭化炉炭化得到负极材料，具体工艺步骤包括：
1)原料预处理：硬质沥青经粗破粉碎后，经斗式提升机进入料仓，通过给料机将沥青打入熔化罐熔化；液体沥青直接打入熔化罐熔化；
2)改质：熔化后沥青打入改质罐，将空气或氮气经气体加热器通入改质罐对原料进行改质；
3)粉碎筛分：改质沥青冷却至室温，经粉碎机粉碎，控制粒径，筛分机筛分分级；
4)氧化稳定化：将分级后的粉料经氧化床进行氧化处理；
5)炭化：氧化处理后物料进入高温炭化炉，进行炭化。


2.根据权利要求1所述一种高性能负极材料的生产工艺，其特征在于，所述硬质沥青粗破粒度为小于1cm的沥青粉料。


3.根据权利要求1所述一种高性能负极材料的生产工艺，其特征在于，上述步骤1)中熔化罐的温度为100～200℃，升温速率为1～15℃/min，恒温时间为0.5～5h。


4.根据权利要求1所述一种高性能负极材料的生产工艺，其特征在于，上述步骤2)中气体加热器温度为300～450℃；改质罐工艺参数如下：
反应温度：240～380℃；
反应时间：5～15h；
搅拌速率：80～300转/min；
气量：30～140L/h。


5.根据权利要求1所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：和凤祥，陈雪，武全宇，吕晗，孙刚，刘书林，屈滨，王守凯，张功多，
申请(专利权)人：中钢集团鞍山热能研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21