一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法及装置，该方法是以沥青为原料，将沥青与石油重质组分混合，混合料送入焦化塔焦化，得到短程有序片状结构的负极焦，所述负极焦再经过破碎、筛分，进入热处理工序降体积增密度，最后经石墨化后得到锂离子电池用负极材料。本发明专利技术所制备的负极材料前驱体焦炭结构是各向同性，可以在负极材料生产中省去造粒工艺，用于锂离子电池后锂离子可以从多个方向嵌入、应力也向各个方向去分散，实现高倍率、低膨胀和长循环寿命。本发明专利技术中的热处理工序降体积增密度可有效提高石墨化炉利用率，此工艺可实现原料成本低、工艺简单、负极焦各向同性，形成的负极材料倍率性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法及装置
本专利技术属于锂离子电池负极材料生产
，尤其涉及一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法及装置。
技术介绍
锂离子电池在消费电子、电动汽车、储能材料等领域获得了广泛应用，随着消费电子类产品的更新换代、新能源汽车产业的蓬勃发展、智能电网的迅速推广以及其它
对高性能电池的旺盛需求，锂离子电池产业必将在未来较长时间内持续高速发展，这也为锂电负极材料产业的发展提供了很大的机遇，但同时也提出了更高的要求。负极材料是锂离子电池重要的组成部分，其性能影响锂离子电池的安全性、比容量、倍率性能、循环寿命、高低温性能等关键指标，是锂离子电池的关键材料之一。随着动力电池及电子产品对电池容量、寿命、安全性等方面要求越来越高，高性能、低成本负极材料的需求将成为未来发展趋势。石墨类负极材料生产过程中，通过造粒工艺来降低人造石墨取向性和循环膨胀，增加锂离子扩散通道，从而改善倍率性能和容量。造粒工艺是将大颗粒焦炭破碎，然后再用沥青等粘结剂粘结起来重新形成大的焦炭颗粒，从而使粉体材料达到各向同性。如果负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法，其特征在于，该方法是以沥青为原料，将沥青与石油重质组分混合，混合料送入焦化塔焦化，得到短程有序片状结构的负极焦，所述负极焦再经过破碎、筛分，进入热处理工序降体积增密度，最后经石墨化后得到锂离子电池用负极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法，其特征在于，该方法是以沥青为原料，将沥青与石油重质组分混合，混合料送入焦化塔焦化，得到短程有序片状结构的负极焦，所述负极焦再经过破碎、筛分，进入热处理工序降体积增密度，最后经石墨化后得到锂离子电池用负极材料。


2.根据权利要求1所述的一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)负极焦的形成：将沥青与石油重质组分的混合物料送入加热炉加热，产生的油气从焦化塔塔底送入塔内进行焦化反应，得到的短程有序片状结构负极焦，焦化塔顶生成的油气进入闪蒸分馏塔，并在闪蒸分馏塔的顶部对油气进行冷却，实现部分回流，分馏塔塔顶轻组分进入轻油接收罐，分馏塔塔底的重馏分油进入重油接收罐或循环输送到沥青原料罐；
2)负极焦降体积增密度：将步骤1)得到的负极焦，破碎，经筛分后得到D50为10～20μm的焦粉，将焦粉输送至炭化炉，焦粉物料上端设置石墨挡板，石墨挡板上方连接位移传感器，随着温度升高，焦粉物料体积收缩，位移传感器实时监测焦粉物料体积变化，当焦粉物料体积停止变化时，结束炭化，负极焦实现降体积增密度的效果；
3)焦粉石墨化：最后炭化后的焦粉物料在2600～3000℃石墨化炉中石墨化，打散、除磁后得到短程有序片状结构负极材料。


3.根据权利要求1或2所述的一种低成本短程有序片状结构负极材料的制备方法，其特征在于，所述沥青是煤沥青、石油沥青、可纺沥青、中间相沥青中的一种或几种；所述石油重质组分是含...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明聪，刘书林，张功多，王守凯，武全宇，关伟，屈滨，李强生，
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