Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN109473678A - 一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法 - Google Patents

一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109473678A
CN109473678A CN201811551844.XA CN201811551844A CN109473678A CN 109473678 A CN109473678 A CN 109473678A CN 201811551844 A CN201811551844 A CN 201811551844A CN 109473678 A CN109473678 A CN 109473678A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pitch
lithium ion
ion battery
asphalt powder
battery negative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811551844.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109473678B (zh
Inventor
王金山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WEIFANG HUICHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
WEIFANG HUICHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WEIFANG HUICHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical WEIFANG HUICHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201811551844.XA priority Critical patent/CN109473678B/zh
Publication of CN109473678A publication Critical patent/CN109473678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109473678B publication Critical patent/CN109473678B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明提出了一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法，解决了现有技术中锂离子电池负极材料电化学性能下降的问题。该方法包括如下顺序步骤：S1.针状焦经破碎后，与粒径20‑40μm的沥青粉经混料机混料20—30min，得到混合料A；S2.将混合料A分别进行表面改性、融合处理，得到一次沥青包覆物料，再进入窑炉在高纯N2保护下经800℃高温石墨化处理后，冷却至常温得到物料B；S3.物料B经粉碎分级，再次与粒径2‑5μm的沥青粉经混料机混料30‑40min，得到物料C;S4.将物料C进行融合处理，得到二次沥青包覆物料，之后送入另一窑体在高纯N2保护下经3000℃高温做碳化处理，清除物料C中含有的焦油，即得。

Description

一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池生产技术领域，特别是指一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法。
背景技术
锂离子电池负极材料一般情况下需要经过原料粉碎、颗粒整形、包覆改性、石墨化、融合和碳化等过程制得，沥青包覆工艺是常见的工艺步骤，但是传统的包覆工艺存在沥青包覆不均匀、不致密、不完整的问题，导致作为负极材料用于锂离子电池后首次充放电效率、比容量及循环性能等电化学性能低下。
发明内容
本发明提出一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法，解决了现有技术中锂离子电池负极材料电化学性能下降的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法，包括如下顺序步骤
S1.针状焦经破碎后，与粒径20-40μm的沥青粉经混料机混料20—30min，得到混合料A；
S2.将混合料A分别进行表面改性、融合处理，得到一次沥青包覆物料，再进入窑炉在高纯N2保护下经800℃高温石墨化处理后，冷却至常温得到物料B；
S3.物料B经粉碎分级，再次与粒径2-5μm的沥青粉经混料机混料30-40min，得到物料C;
S4.将物料C进行融合处理，得到二次沥青包覆物料，之后送入另一窑体在高纯N2保护下经3000℃高温做碳化处理，清除物料C中含有的焦油，即得。
优选的，所述步骤S1中
S11.在针状焦破碎后，对其进行颗粒整形，以去除颗粒的棱尖，降低颗粒与沥青粉的融合阻力。
优选的，
混合料A中，所述沥青粉的体积比为8%；
物料C中，所述沥青粉的体积比为12%。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：1、本方法所制得的锂离子电池负极材料的颗粒表面包覆层均匀、致密、完整，用于电池负极可提高电池的比容量，具体来说，针状焦里的碳原子活性较低，通过将其与沥青粉的混合并高温石墨化，可以改变碳原子的晶体结构，把碳原子的内部活性激发出来，使其作为电池负极材料的时候活性更高，另外一方面，高温石墨化还可以起到一定的提纯作用，能够将其中的一部分杂质清除掉；2、在第二次与沥青粉混合时，沥青粉及物料B的粒径均较细，目的是实现单位容积内填充更多的颗粒数量，最终增加电池的比容量；3、将二次沥青包覆物料在3000℃高温下做碳化处理，主要目的是进一步提高碳原子的活性，增加电池的循环利用次数，另一个作用是将其中含有的具有粘性的焦油去除掉，以防止碳原子在具有粘性的焦油的作用下无法释放出电量；4、本方法所涉及的工艺流程简单，原材料易得，容易进行大规模产业化实施；5、本方法所得负极材料用于锂离子电池具有首次充放电效率高、比容量大、循环性能优越等较高的电化学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明的沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法包括如下顺序步骤：
S1.针状焦经破碎、颗粒整形去棱尖后，使颗粒变得尽量圆润，降低颗粒与沥青粉的融合阻力，与粒径20μm的沥青粉经混料机混料20min，得到混合料A，混合料A中，沥青粉的体积比为8%；
S2.将混合料A分别进行表面改性、融合处理，得到一次沥青包覆物料，其中，表面改性能够提高碳的活性，融合处理能够使得物料分布均匀，再进入窑炉在高纯N2保护下经800℃高温石墨化处理后，冷却至常温得到物料B；
S3.物料B经粉碎分级，与粒径2μm的沥青粉经混料机混料30min，得到物料C，物料C中，沥青粉的体积比为12%;
S4.将物料C进行融合处理，得到二次沥青包覆物料，之后送入另一窑体在高纯N2保护下经3000℃高温做碳化处理，清除物料C中含有的焦油，即得。
实施例二：
本发明的沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法包括如下顺序步骤：
S1.针状焦经破碎、颗粒整形去棱尖后，使颗粒变得尽量圆润，降低颗粒与沥青粉的融合阻力，与粒径30μm的沥青粉经混料机混料25min，得到混合料A，混合料A中，沥青粉的体积比为8%；
S2.将混合料A分别进行表面改性、融合处理，得到一次沥青包覆物料，其中，表面改性能够提高碳的活性，融合处理能够使得物料分布均匀，再进入窑炉在高纯N2保护下经800℃高温石墨化处理后，冷却至常温得到物料B；
S3.物料B经粉碎分级，与粒径3.5μm的沥青粉经混料机混料35min，得到物料C，物料C中，沥青粉的体积比为12%;
S4.将物料C进行融合处理，得到二次沥青包覆物料，之后送入另一窑体在高纯N2保护下经3000℃高温做碳化处理，清除物料C中含有的焦油，即得。
实施例三：
本发明的沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法包括如下顺序步骤：
S1.针状焦经破碎、颗粒整形去棱尖后，使颗粒变得尽量圆润，降低颗粒与沥青粉的融合阻力，与粒径40μm的沥青粉经混料机混料30min，得到混合料A，混合料A中，沥青粉的体积比为8%；
S2.将混合料A分别进行表面改性、融合处理，得到一次沥青包覆物料，其中，表面改性能够提高碳的活性，融合处理能够使得物料分布均匀，再进入窑炉在高纯N2保护下经800℃高温石墨化处理后，冷却至常温得到物料B；
S3.物料B经粉碎分级，与粒径5μm的沥青粉经混料机混料40min，得到物料C，物料C中，沥青粉的体积比为12%;
S4.将物料C进行融合处理，得到二次沥青包覆物料，之后送入另一窑体在高纯N2保护下经3000℃高温做碳化处理，清除物料C中含有的焦油，即得。
本发明的沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法所制得的锂离子电池负极材料的颗粒表面包覆层均匀、致密、完整；涉及的工艺流程简单，原材料易得，容易进行大规模产业化实施；所得负极材料用于锂离子电池具有首次充放电效率高、比容量大、循环性能优越等较高的电化学性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：包括如下顺序步骤
S1.针状焦经破碎后，与粒径20-40μm的沥青粉经混料机混料20—30min，得到混合料A；
S2.将混合料A分别进行表面改性、融合处理，得到一次沥青包覆物料，再进入窑炉在高纯N2保护下经800℃高温石墨化处理后，冷却至常温得到物料B；
S3.物料B经粉碎分级，再次与粒径2-5μm的沥青粉经混料机混料30-40min，得到物料C;
S4.将物料C进行融合处理，得到二次沥青包覆物料，之后送入另一窑体在高纯N2保护下经3000℃高温做碳化处理，清除物料C中含有的焦油，即得。
2.如权利要求1所述的沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：所述步骤S1中
S11.在针状焦破碎后，对其进行颗粒整形，以去除颗粒的棱尖，降低颗粒与沥青粉的融合阻力。
3.如权利要求1所述的沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：
混合料A中，所述沥青粉的体积比为8%；
物料C中，所述沥青粉的体积比为12%。
CN201811551844.XA 2018-12-18 2018-12-18 一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法 Active CN109473678B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811551844.XA CN109473678B (zh) 2018-12-18 2018-12-18 一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811551844.XA CN109473678B (zh) 2018-12-18 2018-12-18 一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109473678A true CN109473678A (zh) 2019-03-15
CN109473678B CN109473678B (zh) 2022-01-28

Family

ID=65676253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811551844.XA Active CN109473678B (zh) 2018-12-18 2018-12-18 一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109473678B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112599773A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 东莞市和鸿升新材料科技有限公司 一种降低低成本负极材料比表面积的方法
CN114050238A (zh) * 2021-10-25 2022-02-15 上海杉杉科技有限公司 复合石墨包覆品、石墨复合材料及其制备方法、应用

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013164914A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Showa Denko K.K. Negative electrode material for lithium ion battery and use thereof
US20140212762A1 (en) * 2013-01-29 2014-07-31 Showa Denko K.K. Composite electrode material
CN104140093A (zh) * 2013-05-10 2014-11-12 上海杉杉科技有限公司 锂离子二次电池负极材料及其制备方法
CN105810900A (zh) * 2016-03-11 2016-07-27 江西紫宸科技有限公司 一种高倍率锂离子电池负极材料和锂离子电池
CN105938906A (zh) * 2016-06-18 2016-09-14 湖南星城石墨科技股份有限公司 一种锂离子电池用人造石墨复合负极材料及其制备方法
CN106532053A (zh) * 2016-12-22 2017-03-22 上海杉杉科技有限公司 一种锂离子电池石墨负极材料及其制备方法
KR20170048210A (ko) * 2015-10-26 2017-05-08 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN106654269A (zh) * 2017-01-06 2017-05-10 江西紫宸科技有限公司 用于动力锂离子电池的石墨负极材料及其制备方法和应用
CN107507979A (zh) * 2016-06-14 2017-12-22 上海杉杉科技有限公司 一种高振实人造石墨负极材料的制备方法
CN107651680A (zh) * 2017-09-07 2018-02-02 福建杉杉科技有限公司 一种锂离子电池负极材料的制备方法
CN108328613A (zh) * 2017-12-15 2018-07-27 大同新成新材料股份有限公司 一种利用针状焦生产石墨负极材料的方法及负极材料

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013164914A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Showa Denko K.K. Negative electrode material for lithium ion battery and use thereof
US20140212762A1 (en) * 2013-01-29 2014-07-31 Showa Denko K.K. Composite electrode material
CN104140093A (zh) * 2013-05-10 2014-11-12 上海杉杉科技有限公司 锂离子二次电池负极材料及其制备方法
KR20170048210A (ko) * 2015-10-26 2017-05-08 주식회사 엘지화학 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN105810900A (zh) * 2016-03-11 2016-07-27 江西紫宸科技有限公司 一种高倍率锂离子电池负极材料和锂离子电池
CN107507979A (zh) * 2016-06-14 2017-12-22 上海杉杉科技有限公司 一种高振实人造石墨负极材料的制备方法
CN105938906A (zh) * 2016-06-18 2016-09-14 湖南星城石墨科技股份有限公司 一种锂离子电池用人造石墨复合负极材料及其制备方法
CN106532053A (zh) * 2016-12-22 2017-03-22 上海杉杉科技有限公司 一种锂离子电池石墨负极材料及其制备方法
CN106654269A (zh) * 2017-01-06 2017-05-10 江西紫宸科技有限公司 用于动力锂离子电池的石墨负极材料及其制备方法和应用
CN107651680A (zh) * 2017-09-07 2018-02-02 福建杉杉科技有限公司 一种锂离子电池负极材料的制备方法
CN108328613A (zh) * 2017-12-15 2018-07-27 大同新成新材料股份有限公司 一种利用针状焦生产石墨负极材料的方法及负极材料

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WENFENG REN等: "Preparation of porous carbon microspheres anode materials from fine needle coke powders for lithium-ion batteries", 《RSC ADVANCES》 *
焦妙伦 等: "针状焦改性作为锂离子电池负极材料的研究", 《电源技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112599773A (zh) * 2020-12-16 2021-04-02 东莞市和鸿升新材料科技有限公司 一种降低低成本负极材料比表面积的方法
CN114050238A (zh) * 2021-10-25 2022-02-15 上海杉杉科技有限公司 复合石墨包覆品、石墨复合材料及其制备方法、应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109473678B (zh) 2022-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107993853B (zh) 一种软硬碳复合的负极材料、其制备方法以及包含该负极材料的电容器
CN104143635B (zh) 一种人造石墨负极材料及其制备方法
CN105938906A (zh) 一种锂离子电池用人造石墨复合负极材料及其制备方法
CN109860524A (zh) 一种固体沥青低温包覆制备负极材料的方法
CN106169582B (zh) 一种天然针焦复合石墨负极材料生产方法
CN109437184A (zh) 一种高倍率锂离子电池石墨负极材料及其制备方法
CN106099105A (zh) 一种球形多孔人造石墨负极材料
CN104157834B (zh) 螺旋钠米碳纤维作为锂离子电池负极材料的应用及电池负极制备方法
CN106486669A (zh) 一种高放电倍率锂离子电池石墨负极材料及其制备方法
CN111293309B (zh) 一种煤基钠离子电池负极材料的性能改进方法及其应用
KR101459729B1 (ko) 흑연 복합재 및 그 제조 방법
CN103730638A (zh) 一种氮掺杂碳材料的制备方法
CN113948681B (zh) 一种生物质基硬碳化合物复合材料及其制备方法和用途
CN109742370A (zh) 一种自支撑碳纳米纤维负载二硫化钼复合材料及其制备方法和应用
CN105118960A (zh) 一种高容量锂离子电池复合石墨负极材料生产方法
CN108598479A (zh) 改性天然石墨锂离子电池负极材料及其制造方法和用途
CN103996855B (zh) 中间相炭包覆石墨负极材料的生产方法
CN109473678A (zh) 一种沥青二次包覆工艺生产锂离子电池负极材料的方法
CN108682804B (zh) 一种硬碳包覆软碳被用作锂离子电池负极材料的制备方法
CN110395725A (zh) 一种快充型微晶石墨负极材料及其制备方法
CN104835966B (zh) 一种锂硫电池正极材料及其制备方法
CN110407202B (zh) 用于钠离子电池的石墨负极材料制备方法
CN110156005A (zh) 一种快充锂离子电池用的石墨负极材料的制备方法
CN103086363A (zh) 利用石墨微粉制备锂离子负极材料的方法
CN104157841B (zh) 用于钠离子电池的复合纤维电极材料制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant