[發明專利]中位徑3-10μm的球形石墨及其制備方法

有效

• 申請號: 200910172764.8
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN101850963A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 侯玉奇
• 申請（專利權）人: 洛陽市冠奇工貿有限責任公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04;B04C9/00;B02C19/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種石墨粉，具體地說是一種中位徑3-10μm的球形石墨及其制備方法。

背景技術

石墨材料作為鋰離子電池負極材料具有良好的導電性、優良的充放電電壓平臺、較高的比容量以及低廉的價格等優點，所以一直是負極材料的研究熱點，已在商品化鋰離子電池中廣泛使用。許多研究表明，石墨顆粒的形狀、晶體結構、表面結構、雜質含量等都與石墨材料的嵌鋰性能有密切關系。石墨的來源和加工過程不同，其上述的物理化學性能也不同，所以在研究和生產過程中欲得到嵌鋰性能良好的石墨負極材料，就必須有效控制其多方面的物理化學指標。石墨顆粒的球形化處理對提高天然石墨粉的電性能有著重要的意義，石墨顆粒球形度越好，電性能就越好。而現有的球形石墨由于其制備工藝的限制，生產產率低、能耗大、成本高，且制得球形石墨的球形度不高，產品的性能不理想，無法滿足技術發展的需要，導致電池的充放電時間、待機時間和使用壽命不理想。作為動力汽車電池使用時還導致蓄電量小，易產生過熱現象，安全性及實用性低。中國專利申請號97193389.8公開了一種適于在鋰離子二次電池的負極中使用的石墨粉，在石墨粉表面上的閉合端部結構(表面閉合端部結構)具有由幾對C平面層組成的分層形式，C平面層在鄰接層周圍在其端部處閉合。在兩個相鄰分層閉合端部結構之間，保持有在C平面層端部開口的一個“空隙”，開口空隙的密度(對應于分層閉合端部結構的密度)顯著影響具有石墨粉形成的負極的鋰離子二次電池的放電容量。但是開口數量過多也會影響石墨性能的穩定性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種中位徑3-10μm的球形石墨的制備方法，制得的球形石墨產品球形度高、電化學性能好。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：中位徑3-10μm的球形石墨的制備方法，采用由氣流渦旋粉體細化機和旋風分離器組成的五個粉體細化機組，和由氣流渦旋球化機及球化分級裝置組成的十四個球化機組順序串接，制備方法如下：

步驟一、采用粒徑為50目--325目、含碳量60％以上的天然鱗片石墨為原料，先將原料送入第一組的氣流渦旋粉體細化機中第一次實施粉體的細化過程，氣流渦旋粉體細化機轉速為2600-3000r/min，氣流渦旋粉體細化機中的內分級機葉輪的轉速200-600r/min，粉體細化過程的時間為50-90秒，石墨粉流出后自動流向第一組的旋風分離器；

步驟二、經步驟一細化后的石墨粉，流向旋風分離器，后經旋風分離器分離出粒徑為1.5μm-80μm的石墨粉，粒徑1.5μm-80μm的石墨粉流向第二組的氣流渦旋粉體細化機，旋風分離器分離出的石墨粉塵，經輸送管流向脈沖粉塵回收裝置；

步驟三、經步驟二流入第二組氣流渦旋粉體細化機中的石墨粉，在氣流渦旋粉體細化機中第二次實施粉體的細化過程，氣流渦旋粉體細化機的轉速為2600-3000r/min，氣流渦旋粉體細化機中的內分級機葉輪轉速400-600r/min，粉體細化過程的時間為50-90秒，石墨粉流出，流向第二組的旋風分離器，分離出粒徑為1.5μm-72μm的石墨粉，粒徑1.5μm-72μm的石墨粉流向第三組的氣流渦旋粉體細化機，旋風分離器分離出的石墨粉塵流向脈沖粉塵回收裝置；

步驟四、經步驟三分離出的粒徑1.5μm-72μm的石墨粉，流向第三組的氣流渦旋粉體細化機中再次實施粉體的細化過程，氣流渦旋粉體細化機的轉速為2500-3000r/min，氣流渦旋粉體細化機中的內分級機葉輪轉速500-600r/min，粉體細化過程的時間為50-90秒，石墨粉流出后流向第三組的旋風分離器，分離出粒徑為1.5μm-63μm的石墨粉，粒徑1.5μm-63μm的石墨粉流向第四組的氣流渦旋粉體細化機，旋風分離器分離出的石墨粉塵流向脈沖粉塵回收裝置；

步驟五、經步驟四分離出的粒徑1.5μm-63μm的石墨粉，流向第四組的氣流渦旋粉體細化機后繼續實施粉體的細化過程，氣流渦旋粉體細化機的轉速為2500-3000r/min，氣流渦旋粉體細化機中的內分級機葉輪轉速400-500r/min，粉體細化過程的時間為50-90秒，經細化后的石墨粉流向第四組的旋風分離器，分離出粒徑1.5μm-54μm的石墨粉，粒徑1.5μm-54μm的石墨粉流向第五組的氣流渦旋粉體細化機，旋風分離器分離出的石墨粉塵流向脈沖粉塵回收裝置；