【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，具体而言，涉及球形碳材料及其制备工艺、负极材料和锂电池。
技术介绍
1、锂离子电池因其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点,受到广大新能源企业的追捧。石墨类材料作为负极材料目前在商品化锂离子电池的仍然占主导地位，其中充放电容量高、充放电平台高、来源广泛、成本低的天然石墨因其这些有点而得到广泛应用，但首次不可逆容量损失大和循环过程中容量衰减快是天然石墨的两个致命缺点，因此，需要对天然石墨材料表面进行改性处理来改善天然石墨的电化学性能。改性石墨的方法一般是：先将天然鳞片石墨进行粉碎并分级加工成球形颗粒,以提高振实密度。例如专利cn101850965a中则是将天然鳞片石墨经过5台串联气流粉碎机组和14台串联球化机组处理后,制备出球形石墨,体现出天然石墨需要多次粉碎、整形等工序后才能制备出球形石墨。但是在这些过程中天然鳞片石黑要经过几万次碰撞及切削摩擦，粉末内部会存在大量的细微粒子，这些细微粒子大多为纳米级和亚纳米级,粉末粒度范围宽,其比表面积增加，此外还会产生大长径比的片状颗粒或棒状不规则的颗粒，从而导致首次不可逆容量和内阻增加，另外整形时间和次数增加，使产品收率下降,耗电量增加，使生产成本大幅提高。
2、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供球形碳材料及其制备工艺、负极材料和锂电池。该球形碳材料的制备工艺旨在改善球形碳材料特别是球形石墨的收率低，原料利用率低，整个生产工艺所需设备较多，占用资源较
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种球形碳材料的制备工艺，包括：
4、将碳材料粗品进行至少一次分级粉碎，得到分级粉碎料；
5、将所述分级粉碎料进行循环粉碎，得到循环粉碎料；
6、将所述循环粉碎料与至少一组回掺料混合得到混合料，整形，得到所述球形碳材料；
7、同时，对分级粉碎时和/或循环粉碎时产生的小颗粒碳材料进行至少一次收集，得到收集料，所述回掺料包括所述收集料；
8、其中，至少有一组所述回掺料的d50与所述循环粉碎料的d50不同，且所述混合料的d50与所述循环粉碎料的d50差值的绝对值为0-3μm。
9、在可选的实施方式中，所述制备工艺满足下列特征(1)至(4)中的至少一种：
10、(1)所述循环粉碎料的粒径分布宽度偏差系数σ≤7；
11、(2)所述碳材料的原料包括天然石墨；
12、(3)所述碳材料的原料包括天然石墨，所述天然石墨的碳含量为94％以上；
13、(4)所述碳材料的原料包括天然石墨，所述天然石墨包括鳞片石墨，微晶石墨。
14、在可选的实施方式中，所述制备工艺满足下列特征(1)至(3)中的至少一种：
15、(1)所述碳材料粗品的中值粒径为20-70μm；
16、(2)所述分级粉碎料的中值粒径为10-40μm；
17、(3)每次所述粉碎分级的时间小于2小时。
18、在可选的实施方式中，每完成一次所述收集，则得到一组所述收集料，且每组所述收集料的d50不完全相同。
19、在可选的实施方式中，所述制备工艺满足下列下特征(1)至(7)中的至少一种：
20、(1)所述循环粉碎料的d50为7-30μm；
21、(2)所述循环粉碎料的球形度大于0.7；
22、(3)所述回掺料的d50为10-35μm；
23、(4)所述整形的时间为20-30min；
24、(5)所述收集料的d50为10-35μm；
25、(6)所述收集料为两组或两组以上，每组所述收集料之间d50差值的绝对值小于7μm；
26、(7)所述循环粉碎料d50与所述回掺料d50差值的绝对值小于6μm。
27、第二方面，本专利技术提供一种球形碳材料，其通过前述实施方式任一项所述的球形碳材料的制备工艺制备得到。
28、在可选的实施方式中，所述球形碳材料为球形石墨。
29、在可选的实施方式中，所述球形碳材料满足下列下特征(1)至(3)中的至少一种：
30、(1)d50为8-30μm；
31、(2)振实密度≥0.9g/cm2；
32、(3)球形度大于0.9。
33、第三方面，本专利技术提供一种负极材料，其包括基体和前述实施方式任一项所述的球形碳材料，所述球形碳材料包覆于所述基体表面。
34、第四方面，本专利技术提供一种锂电池，其包括前述实施方式所述的负极材料。
35、本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过分级粉碎、循环粉碎以及将分级粉碎和循环粉碎形成的所有物料进行整形，使物料的利用率最大化，收率较原始工艺系统大幅度提升，同时减少了设备的使用台数，减少了试产时所需的能耗，使总体产能大幅度增长，这项工艺改进可以为球形石墨的生产带来巨大利润。
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1.一种球形碳材料的制备工艺，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的球形碳材料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺满足下列特征(1)至(4)中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的球形碳材料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺满足下列特征(1)至(3)中的至少一种：
4.根据权利要求1所述的球形碳材料的制备工艺，其特征在于，每完成一次所述收集，则得到一组所述收集料，且每组所述收集料的D50不完全相同。
5.根据权利要求1所述的球形碳材料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺满足下列下特征(1)至(7)中的至少一种：
6.一种球形碳材料，其特征在于，其通过权利要求1-5任一项所述的球形碳材料的制备工艺制备得到。
7.根据权利要求6所述的球形碳材料，其特征在于，所述球形碳材料为球形石墨。
8.根据权利要求7所述的球形碳材料，其特征在于，所述球形碳材料满足下列下特征(1)至(3)中的至少一种：
9.一种负极材料，其特征在于，其包括基体和权利要求6-8任一项所述的球形碳材料，所述球形碳材料
10.一种锂电池，其特征在于，其包括权利要求9所述的负极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种球形碳材料的制备工艺，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的球形碳材料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺满足下列特征(1)至(4)中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的球形碳材料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺满足下列特征(1)至(3)中的至少一种：
4.根据权利要求1所述的球形碳材料的制备工艺，其特征在于，每完成一次所述收集，则得到一组所述收集料，且每组所述收集料的d50不完全相同。
5.根据权利要求1所述的球形碳材料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺满足下列下特征(...
【专利技术属性】
技术研发人员：何山，廖斌斌，余赟，杨书展，任建国，贺雪琴，
申请(专利权)人：贝特瑞新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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