【技术实现步骤摘要】
一种用于锂电池负极材料生产用石墨坩埚及其制备工艺
[0001]本专利技术属于石墨坩埚制备
,具体涉及的是一种用于锂电池负极材料生产用石墨坩埚及其制备工艺。
技术介绍
[0002]2020年我国锂离子电池用负极材料的产能已达到90余万吨,在建产能36万吨,而负极材料的生产主要由天然石墨、人造石墨、沥青中间相微球经过一系列工序之后在经3000℃的高温石墨化提纯完成,而完成这个过程目前唯一的方法就是利用传统的碳素生产中石墨化工艺,内热串接或艾切逊炉获得如此高的热处理温度,因为负极材料通常是粉末状态,所以必须装入特定的坩埚中才能进行,而且坩埚是重复使用的,因此,坩埚的材料既需耐高温、还要经得起反复加热—冷却的考验,这就要求材料的抗热震性能异常优良。
[0003]锂离子电池用碳材料发展至今,石墨材料由于其特殊的微观结构、成熟的生产和改性工艺、较大的原料储量,一直是主流的负极材料,并且在较长的一段时间内仍将持续下去。
[0004]目前负极材料的主体是人造石墨和天然石墨,而这两种负极的生产的主要过程是高温提纯和石墨化,采用内热串接石墨化炉或传统艾切逊炉通过电加热的方式,是材料达到近3000℃的高温,而盛装负极材料的容器非石墨坩埚莫属,在此极端恶劣的使用条件下,坩埚要承受反复的加热
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冷却过程,造成破损,因此石墨坩埚的质量异常重要,坩埚的早期破损会使负极材料氧化成为废品,也可能增加负极材料的灰分含量而报废,同时坩埚的使用寿命直接影响负极生产企业的成本。国内坩埚生产企业有30多家,几乎全部是石 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池负极材料生产用石墨坩埚,其特征在于:由下列原料配制而成:重量份为49份的针状焦、重量份为28份的煅烧焦粉料、重量份为22.7份的沥青粘结剂和重量份为0.3份的硬脂酸添加剂;所述针状焦包括重量份为24份的粒径为1.5
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3mm的针状焦颗粒料、重量份为16份的粒径为0.5
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1.5mm的针状焦颗粒料和重量份为9份的粒径为0
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0.15mm的针状焦粉料,其中,粒径为0
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0.075mm的针状焦粉料占粒径为0
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0.15mm针状焦粉料总量的70
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75%;重量份为28份的所述煅烧焦粉料的粒径为0
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0.15mm,其中,粒径为0
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0.075mm的煅烧焦粉料占煅烧焦粉料总量的63
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68%。2.根据权利要求1所述一种用于锂电池负极材料生产用石墨坩埚,其特征在于:所述针状焦的灰分<0.2%,真密度>2.13g/cm3;所述煅烧焦的灰分<0.3%,真密度>2.10g/cm3。3.根据权利要求1所述一种用于锂电池负极材料生产用石墨坩埚,其特征在于:所述沥青粘结剂为中温改质液体沥青,所述粘结剂的软化点为95
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105℃,甲苯不溶物>34%,结焦值≥58%。4.根据权利要求1所述一种用于锂电池负极材料生产用石墨坩埚,其特征在于:所述沥青粘结剂是将液体沥青和1.5%的硬脂酸搅拌均匀得到。5.根据权利要求1所述一种用于锂电池负极材料生产用石墨坩埚的制备工艺,其特征在于:包括以下工艺步骤:1)中碎配料:通过3mm、1.5mm、0.5mm三种筛网的筛分机进行筛分,得到重量份为24份的粒径为1.5
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3mm的针状焦颗粒料、重量份为16份的粒径为0.5
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1.5mm的针状焦颗粒料和重量份为9份的粒径为0
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0.15mm的针状焦粉料,其中,粒径为0
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0.075mm的针状焦粉料占粒径为0
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0.15mm针状焦粉料总量的70
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75%;重量份为28份的粒径为0
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0.15mm的煅烧焦粉料,其中,粒径为0
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0.075mm的煅烧焦粉料占煅烧焦粉料总量的63
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68%;准备重量份为22.7份的沥青粘结剂和重量份为0.3份的添加剂进行备用;2)混捏:将步骤1)中得到的针状焦颗粒料、针状焦粉料和煅后焦粉料一次配入2000升混捏锅中,在220℃的热煤加热下搅拌30—35分钟,使物料达到115—125℃时,按量加入制备好的沥青粘结剂,加入重量份为22.7份的沥青粘结剂后搅拌35—40分钟,使糊料温度达到155—165℃后,将糊料置于均温拌筒中搅拌,使温度降至125—135℃;3)压型:将步骤2)中混捏好的糊料置于模具中,采用...
【专利技术属性】
技术研发人员:张国辉,
申请(专利权)人:山西太谷明兴碳素玛钢有限公司,
类型:发明
国别省市:
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