[發明專利]一種動力型鋰離子電池負極材料生產方法

有效

• 申請號: 201710616466.8
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107293697B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 王麗瓊;葉濤;韓團輝
• 申請（專利權）人: 大連宏光鋰業股份有限公司
• 主分類號: H01M4/1397
• 分類號: H01M4/1397
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 婁華

本發明提供一種動力型鋰離子電池負極材料生產方法，以針狀焦為主要原料，粉碎、分級成微米級顆粒；向二硫化碳液體中加入瀝青，攪拌溶解，然后加入針狀焦微粉攪拌均勻，在70℃下蒸干；向70％的乙醇溶液中加入石墨烯，攪拌均勻，然后加入酚醛樹脂，攪拌為懸濁液，過濾、蒸干；將上述兩種蒸干物料按一定比例在300～400℃下進行混合加熱改性處理；然后在1300～1400℃下進行炭化；或者在1300～1400℃下進行炭化，然后在2800～3000℃下進行石墨化，或者直接在3000～3200℃下進行石墨化。本發明具有充放電速率高、循環性能好，充放電反應可逆性好、容量較高等優點。

技術領域

本發明涉及一種動力型鋰離子電池負極材生產方法，屬于鋰離子電池負極材料技術領域。

背景技術

未來五年，新能源汽車用鋰離子電池市場年平均增長率在50％左右。隨著新能源汽車產業的不斷發展，消費者對于新能源汽車提出了更高的要求。新能源汽車動力電池在使用過程中面臨電池價格偏高、充電時間過長、續航里程較短、環境通用性較差，使用壽命短等問題。而新能源汽車要想提升產品質量，加快技術突破，主要局限于動力電池的發展。鋰離子電池技術進步，主要來自關鍵電池材料創新研究與應用進展，通過新材料的開發進一步提高電池性能，提高質量、降低成本、改善安全性。

動力鋰離子電池負極材料是儲能續航的關鍵因素，人造石墨以其低廉的價格與較好的安全性成為鋰離子電池負極材料的首選材料。而作為動力汽車用鋰離子電池，對其石墨負極材料提出了更加苛刻的性能指標要求，如具有高安全性能、高倍率放電、長循環壽命，以及良好的工藝適應性等。在鋰離子電池負極材料中，石墨類碳負極材料以其來源廣泛，一直是負極材料的主要類型。其中，人造石墨的綜合性能好、優勢突出，會在動力電池和儲能電池上得到更為廣泛的運用。近年來，動力汽車的電池用量不斷增加，在這樣的行業背景下，目前中國的負極材料生產企業也在大力開發適用于動力汽車的鋰離子電池負極材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種動力型鋰離子電池負極材生產方法，將針狀焦進行瀝青和酚醛樹脂液相雙重包覆改性，并加入石墨烯作為包覆導電劑，以提高人造石墨的包覆層的致密性和導電性，從而提升負極材料的循環性能。

本發明的技術方案：一種動力型鋰離子電池負極材生產方法，具體生產工藝為：

(a)以針狀焦為原料A；

(b)以瀝青為原料B，中位粒徑≤2μm；

(c)以酚醛樹脂為原料C，中位粒徑≤50nm；

(d)以石墨烯為原料D；

(e)將原料A進行粉碎，中位粒徑控制在11～18μm；

(f)向二硫化碳液體中加入原料B，并攪拌溶解，再加入原料A微粉，按重量比A/B＝100/ (0.5～1)，攪拌均勻，在70℃下加熱蒸干；所述二硫化碳液體為液態純二硫化碳

(g)向70％乙醇溶液中加入原料D，攪拌均勻后，加入原料C，按重量比C/D＝100/(10～60)，攪拌為均勻的懸濁液，然后過濾、蒸干；

(h)將步驟(f)得到的(A+B)物料與步驟(g)得到的(C+D)物料按照重量比 (A+B)/(C+D)＝100/(1～8)進行混合，混合后，在300～400℃下進行加熱改性處理；加熱改性處理后，在1300～1400℃下進行炭化；或者先在1300～1400℃下進行炭化，然后在 2800～3000℃下進行石墨化；或者直接在3000～3200℃下進行石墨化。

針狀焦為石油系狀焦或煤系針狀焦。

步驟(d)中所述石墨烯為多層石墨烯。

步驟(g)中所述攪拌采用超聲波協助攪拌。

步驟(h)中所述石墨化采用坩堝裝爐方式。