本发明专利技术提供了一种锂电池负极碳材料生产制备系统的智能控制系统，涉及锂离子电池负极材料制备技术领域。其中生产制备系统包括破碎装置、磨粉装置、包覆造粒装置、预碳化装置、石墨化装置、批混装置；本发明专利技术针对上述生产制备系统提供的智能控制系统从智能化控制的角度在锂电池负极碳材料生产制备的过程中对各个装置中的反应参数进行精准地控制，同时设置了粒径分布检测装置、理化指标检测装置、数据分析装置、反应参数修正装置等，对各个阶段的反应结果进行数据把控和分析，及时且科学地修正反应参数，保证整个再生过程更加高效和精准，提高良品率、减少资源浪费、提高再生效率。提高再生效率。提高再生效率。
【技术实现步骤摘要】
一种锂电池负极碳材料生产制备系统的智能控制系统
[0001]本申请涉及锂离子电池负极材料制备
，特别涉及一种锂电池负极碳材料生产制备系统的智能控制系统。
技术介绍
[0002]近年来，能源危机和环境保护越来越成为人们的二大关注点，各个国家都在积极寻找和开发无污染、可再生的新能源与能量存储体系，锂离子电池作为新一代绿色环保电池，具有比能量高、应用温度范围宽、循环稳定性好、寿命长、无污染、能量密度高、安全性能好等优点，在手机、笔记本电脑以及电动工具等领域有着广泛的应用。
[0003]石墨一直是锂离子电池商业化后最为常用的负极材料之一，也是影响锂离子电池低温和倍率性能的重要因素之一。为了提高石墨类锂离子电池负极材料的低温和倍率性能，研究人员尝试了很多制备与改性方法，并取得了相应的成果，如一篇申请号为201911056558.0的中国专利，提供了一种锂离子电池石墨负极材料及其制备方法，其中所述锂离子电池石墨负极材料中D50为7.5～8.5μm、D90为14～16μm、及D100为21～26μm，且所述锂离子电池石墨负极材料的BET比表面积为2.0～2.3m2/g、振实密度为1.0～1.2g/cm2。其制备方法包括如下步骤：(1)整形：对原料针状焦进行粉碎后进行整形，整形后的原料中D50为3.5～5μm、D90为8～10μm，及D100为16～20μm；(2)二次造粒：将整形后的原料与粘结剂混合后投入反应釜中进行高温反应，反应结束后冷却至室温，得到混合物；(3)包覆：对步骤(1)得到的混合物和树脂混合进行包覆处理，包覆温度为1100～1300℃；(4)石墨化：将步骤(2)包覆后的物料进行石墨化处理，石墨化温度3000～3200℃，保温时间10～12h，即可得到低温和倍率性能优异的锂离子电池石墨负极材料。该专利通过上述步骤获得的负极材料，具有优异的低温和倍率性能，二次造粒可将更小颗粒的一次粒子粘结起来，缩减锂离子在石墨晶体中的传输距离，铜粉和纳米导电碳经过石墨化工序后可包覆在石墨颗粒的表面，有效降低石墨表面的电荷传递阻抗，采用的树脂经过包覆和石墨化工序后，成为一种无定型碳，有效加快锂离子的扩散速率。
[0004]但是，其给出的方案，存在以下不足：
[0005]没有对产品各阶段的生产质量进行过程判断，从而良品率不高，存在无效加工。尤其因无法精确控制和实时反馈核心包覆造粒过程的炉内进程温度，无法控制炉内含氧量，只能选择1100～1300℃的高能耗工艺，即需提供过多热量，又会使得部分产品烧损。总之，仅是给出了制备方法，没有从智能化控制的角度在锂电池负极碳材料制备的过程中进行更加完善的精细化把控和数据分析。
[0006]因此，如何保证整个锂电池负极碳材料生产制备过程更加高效和精准，提高良品率、减少资源浪费、提高生产效率是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0007]本申请的目的是提供一种锂电池负极碳材料生产制备系统的智能控制系统，对各
个阶段的反应结果进行数据把控和分析，及时且科学地修正反应参数，保证整个生产制备过程更加高效和精准，提高良品率、减少资源浪费、提高生产效率。
[0008]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0009]一种锂电池负极碳材料生产制备系统的智能控制系统，所述生产制备系统包括：
[0010]第一破碎装置，用于将沥青原料破碎；
[0011]第一磨粉装置，用于将破碎后的沥青进行研磨成粉，形成粉状的沥青；
[0012]第二破碎装置，用于将针状焦或石油焦进行破碎；
[0013]第二磨粉装置，用于将破碎后的焦进行研磨成粉，形成粉状的焦；
[0014]包覆造粒装置，用于将粉状的沥青和粉状的焦充分混合并进行包覆造粒，得到复合粒子；
[0015]预碳化装置，用于将复合粒子进行预碳化处理；
[0016]石墨化装置，用于将预碳化处理后的复合粒子进行石墨化处理，得到负极材料；
[0017]批混装置，用于将不同批次的负极材料均匀混合，并进行粒径级配，最终获得锂电池负极产品；
[0018]所述智能控制系统包括：
[0019]第一破碎粒径控制装置，安装于第一破碎装置中，用于控制第一破碎装置破碎沥青原料的粒径大小；
[0020]第一破碎粒径分布检测装置，安装于第一破碎装置中，用于检测破碎后的沥青的粒径分布；
[0021]第一磨粉粒径控制装置，安装于第一磨粉装置中，用于控制第一磨粉装置研磨后的沥青的粒径大小；
[0022]第一磨粉粒径分布检测装置，安装于第一磨粉装置中，用于检测粉状沥青的粒径分布；
[0023]第一数据分析装置，用于将第一破碎粒径分布检测装置和第一磨粉粒径分布检测装置检测获得的数据进行分析，是否满足要求；
[0024]第一参数修正装置，用于在第一数据分析装置分析得到的数据不满足要求时，对第一破碎粒径控制装置和/或第一磨粉粒径控制装置控制的粒径参数进行修正；
[0025]第二破碎粒径控制装置，安装于第二破碎装置中，用于控制第二破碎装置破碎针状焦原料的粒径大小；
[0026]第二破碎粒径分布检测装置，安装于第二破碎装置中，用于检测破碎后的针状焦的粒径分布；
[0027]第二磨粉粒径控制装置，安装于第二磨粉装置中，用于控制第二磨粉装置研磨后的针状焦粒径大小；
[0028]第二磨粉粒径分布检测装置，安装于第二磨粉装置中，用于检测粉状针状焦的粒径分布；
[0029]第二数据分析装置，用于将第二破碎粒径分布检测装置和第二磨粉粒径分布检测装置检测获得的数据进行分析，是否满足要求；
[0030]第二参数修正装置，用于在第二数据分析装置分析得到的数据不满足要求时，对第二破碎粒径控制装置和/或第二磨粉粒径控制装置控制的粒径参数进行修正；
[0031]安装于包覆造粒装置中的以下装置：
[0032]第一温度控制装置，用于实时采集包覆造粒过程中的温度并控制温度在设定范围内；
[0033]第一升温速率控制装置，用于控制包覆造粒过程中的升温速率在设定范围内；
[0034]第一保温时间控制装置，用于控制包覆造粒过程中的保温时间在设定范围内；
[0035]氧气含量控制装置，用于控制包覆造粒装置中为无氧环境；
[0036]安装于预碳化装置中的以下装置：
[0037]第二温度控制装置，用于实时采集预碳化过程中的温度并控制温度在设定范围内；
[0038]第二升温速率控制装置，用于控制预碳化过程中的升温速率在设定范围内；
[0039]第二保温时间控制装置，用于控制预碳化过程中的保温时间在设定范围内；
[0040]有机物含量检测装置，用于在线检测有机物含量；
[0041]第三数据分析装置，用于将有机物含量检测装置检测获得的数据进行分析，是否满足要求；
[0042]第三反应参数修正装置，用于在第一数据分析装置分析得到的数据不满足要求时，对碳化修复子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂电池负极碳材料生产制备系统的智能控制系统，其特征在于，所述生产制备系统包括：第一破碎装置，用于将沥青原料破碎；第一磨粉装置，用于将破碎后的沥青进行研磨成粉，形成粉状的沥青；第二破碎装置，用于将针状焦或石油焦进行破碎；第二磨粉装置，用于将破碎后的焦进行研磨成粉，形成粉状的焦；包覆造粒装置，用于将粉状的沥青和粉状的焦充分混合并进行包覆造粒，得到复合粒子；预碳化装置，用于将复合粒子进行预碳化处理；石墨化装置，用于将预碳化处理后的复合粒子进行石墨化处理，得到负极材料；批混装置，用于将不同批次的负极材料均匀混合，并进行粒径级配，最终获得锂电池负极产品；所述智能控制系统包括：第一破碎粒径控制装置，安装于第一破碎装置中，用于控制第一破碎装置破碎沥青原料的粒径大小；第一破碎粒径分布检测装置，安装于第一破碎装置中，用于检测破碎后的沥青的粒径分布；第一磨粉粒径控制装置，安装于第一磨粉装置中，用于控制第一磨粉装置研磨后的沥青的粒径大小；第一磨粉粒径分布检测装置，安装于第一磨粉装置中，用于检测粉状沥青的粒径分布；第一数据分析装置，用于将第一破碎粒径分布检测装置和第一磨粉粒径分布检测装置检测获得的数据进行分析，是否满足要求；第一参数修正装置，用于在第一数据分析装置分析得到的数据不满足要求时，对第一破碎粒径控制装置和/或第一磨粉粒径控制装置控制的粒径参数进行修正；第二破碎粒径控制装置，安装于第二破碎装置中，用于控制第二破碎装置破碎针状焦原料的粒径大小；第二破碎粒径分布检测装置，安装于第二破碎装置中，用于检测破碎后的针状焦的粒径分布；第二磨粉粒径控制装置，安装于第二磨粉装置中，用于控制第二磨粉装置研磨后的针状焦粒径大小；第二磨粉粒径分布检测装置，安装于第二磨粉装置中，用于检测粉状针状焦的粒径分布；第二数据分析装置，用于将第二破碎粒径分布检测装置和第二磨粉粒径分布检测装置检测获得的数据进行分析，是否满足要求；第二参数修正装置，用于在第二数据分析装置分析得到的数据不满足要求时，对第二破碎粒径控制装置和/或第二磨粉粒径控制装置控制的粒径参数进行修正；安装于包覆造粒装置中的以下装置：第一温度控制装置，用于实时采集包覆造粒过程中的温度并控制温度在设定范围内；第一升温速率控制装置，用于控制包覆造粒过程中的升温速率在设定范围内；
第一保温时间控制装置，用于控制包覆造粒过程中的保温时间在设定范围内；氧气含量控制装置，用于控制包覆造粒装置中为无氧环境；安装于预碳化装置中的以下装置：第二温度控制装置，用于实时采集预碳化过程中的温度并控制温度在设定范围内；第二升温速率控制装置，用于控...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯振董，杨军兵，李正平，
申请(专利权)人：安徽清能碳再生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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