[發(fā)明專利]一種濕法球磨制備鋰離子電池天然石墨負(fù)極材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310305869.2
• 申請(qǐng)日: 2013-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN103337605A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田東;鮑海友;李翠花
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市斯諾實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司永豐縣分公司
• 主分類號(hào): H01M4/1393
• 分類號(hào): H01M4/1393
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種濕法球磨制備鋰離子電池天然石墨負(fù)極材料的方法，具體涉及一種鋰離子電池天然石墨負(fù)極材料制造方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池是目前世界上最為理想也是技術(shù)最高的可充電化學(xué)電池，與其他電池相比，鋰離子電池各項(xiàng)性能更為出色，具有體積小、電容量大、電壓高等優(yōu)點(diǎn)，鋰離子池目前主要用于手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具、電子產(chǎn)品等方面，未來將運(yùn)用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、航天航空、軍事移動(dòng)通信工具和設(shè)備等領(lǐng)域，其需求量將越來越大，并有望在電動(dòng)汽車領(lǐng)域呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

鋰離子電池負(fù)極材料以炭材料為主，主要有天然石墨和人造石墨兩種，天然石墨和人造石墨用作鋰電池負(fù)極材料的時(shí)候都需要對(duì)其進(jìn)行多次粉碎和球形化處理，但是現(xiàn)有處理方法生產(chǎn)中，原料利用率較低，一般產(chǎn)品收率（材料利用率）僅45%左右，產(chǎn)品形貌也一般，產(chǎn)品批次難以保證穩(wěn)定，生產(chǎn)過程中的粉塵對(duì)環(huán)境污染也比較嚴(yán)重。因此提高產(chǎn)品的形貌和原材料的利用率，降低污染和生產(chǎn)成本，開發(fā)新的制備工藝，會(huì)對(duì)鋰電池行業(yè)產(chǎn)生很大的促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上的問題，提供一種新型、質(zhì)量較高的天然石墨負(fù)極材料的制備方法。一種濕法球磨制備鋰離子電池天然石墨負(fù)極材料的方法，包括以下步驟：

一、先將天然石墨原材料通過一次機(jī)械粉碎，并控制粉體的粒徑，得到電極材料中間產(chǎn)物；

二、將中間產(chǎn)物和水、分散劑以及研磨球按一定比例加入攪拌球磨機(jī)，以200～360rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌球磨，球磨時(shí)間為15～300分鐘，

三、將步驟二中球磨后的漿料液體部分，利用離心或者壓濾的方式，去除大部分的水溶液，得到含有微量水分的負(fù)極活性物質(zhì)；

四、將上述含有微量水分的負(fù)極活性物質(zhì)經(jīng)過干燥后通過旋風(fēng)分離器分離出其中的細(xì)小顆粒，得到天然石墨負(fù)極材料。

上述步驟一中所述的天然石墨原材料是指天然鱗片石墨、天然微晶石墨中的一種，固定碳含量≥95%。

上述步驟一中經(jīng)過粉碎后的中間產(chǎn)物的粒徑：D10為5～15μm，D99為30～50μm。

上述步驟二中所述的中間產(chǎn)物和水、分散劑以及研磨球的比例為1：(2～3):(1.5～3):(0.01～0.05)。

上述步驟二中所述的研磨球?yàn)檠趸喣デ?、鋼球、瑪瑙磨球、氧化鋁磨球、或氮化硅磨球。

上述步驟二中所述分散劑包括硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯醇、羥甲基纖維素、丁苯橡膠乳中的任意一種或一種以上的混合。

上述步驟三種所述的離心或者壓濾的方式是指采用臥式刮刀離心機(jī)、上懸式離心機(jī)、立式自動(dòng)卸料離心機(jī)或者帶式壓濾機(jī)、板框式壓濾機(jī)、隔膜式壓濾機(jī)等設(shè)備中的一種或幾種。

采用離心和壓濾的方式能去除溶液中90%～97的水分，是一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保，易與操作的方法。但是去除水分的方式并不局限于此。

上述步驟四中經(jīng)過分選后的負(fù)極材料的粒徑：D10為5～15μm，D99為30～50μm

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)炭負(fù)極材料的制備方法，有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）本發(fā)明的制備方法，原料利用率較高，成品收率可達(dá)到70～80%，而且處理工序簡(jiǎn)單，制備方法環(huán)保，成本較低；

2）制得的負(fù)極材料顆粒形貌好，振實(shí)密度高，在鋰離子電池制備過程中，材料加工性能好，綜合性能優(yōu)良。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的掃描電鏡圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不受此限制。

實(shí)施例?1

將100Kg天然鱗片石墨（顆粒大小為3mm左右，固定碳含量為97%），通過粉碎機(jī)破碎得到粒度D10為10.56μm，D99為36.71μm形狀無規(guī)則的負(fù)極材料中間體94.3Kg，在攪拌球磨機(jī)（500L）加入200公斤水和200公斤研磨球，開啟低速攪拌，再加入分散劑十二烷基苯磺鈉和聚乙烯醇各1公斤，最后將負(fù)極材料中間產(chǎn)物倒入攪拌機(jī)內(nèi)，開啟高速攪拌，轉(zhuǎn)速為240rpm，90分鐘后停止攪拌，將漿料利用刮板式離心機(jī)進(jìn)行離心，將其中大部分的水進(jìn)行脫除后，得到含有微量水分的負(fù)極活性物質(zhì)，然后再采用帶有旋風(fēng)分離器的干燥裝置將其干燥并分離中的細(xì)小粉體，即得鋰電池負(fù)極材料成品75.2Kg，成品收率達(dá)到75.2%。

實(shí)施例2