[發(fā)明專利]基于針狀焦制備石墨負(fù)極材料在包覆過程中的混合機

有效

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• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN114797620B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒武;劉建忠;劉思;王恒;陳亮
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南金陽烯碳新材料股份有限公司
• 主分類號: B01F33/82
• 分類號: B01F33/82;B01F31/00;B01F35/71;B01F23/64;H01M4/583
• 代理公司: 湖南曉德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43281
• 代理人: 韓戰(zhàn)濤

本發(fā)明提供了一種基于針狀焦制備石墨負(fù)極材料在包覆過程中的混合機，包括：罐體；預(yù)混合處理部分，位于罐體內(nèi)上方，其包括：盛液箱和回轉(zhuǎn)體，盛液箱底面與回轉(zhuǎn)體上端面之間形成錐形散料腔，錐形散料腔上方均布設(shè)出液孔；以及下方的激振循環(huán)混合處理部分，其包括：回轉(zhuǎn)殼體、輸送管和激振環(huán)，回轉(zhuǎn)殼體的外周均布設(shè)噴口；輸送管上端給回轉(zhuǎn)殼體內(nèi)送料，下端固接于罐體內(nèi)底部；激振環(huán)上具有集料環(huán)槽，下端立設(shè)兩彈片形成激振腔；噴出的料撞擊激振環(huán)后落至集料環(huán)槽中并流至激振腔。本發(fā)明目的旨在先在錐形面結(jié)構(gòu)上分散預(yù)混合，后在離心甩出撞擊分散和激振除微氣泡的循環(huán)處理中深度混合包覆，使針狀焦的孔隙結(jié)構(gòu)中充分嵌入瀝青來提高壓實密度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石墨負(fù)極材料生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于針狀焦制備石墨負(fù)極材料在包覆過程中的混合機。

背景技術(shù)

鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜等組成。相關(guān)技術(shù)中的鋰離子電池負(fù)極材料主要是碳材料，主要包括天然石墨、人造石墨等，天然石墨天生具有高容量、高壓實的優(yōu)點，而人造石墨技術(shù)通過對原始材料進(jìn)行表面改性和結(jié)構(gòu)調(diào)整，使其部分無序化或者在各類材料中形成納米級的孔、洞和通道等結(jié)構(gòu)，加大鋰離子嵌入和脫嵌反應(yīng)，因此具有高壓實、高容量、長壽命等優(yōu)勢，幾乎達(dá)到天然石墨水平，可作為動力電池的負(fù)極材料。

公開號為CN108328613A的發(fā)明專利中公開了一種利用針狀焦生產(chǎn)石墨負(fù)極材料的方法及負(fù)極材料，主要包括將針狀焦粉碎、球化、篩分、配料、包覆、石墨化、篩分得到產(chǎn)品，其中，在配料步驟中針狀焦的粒徑范圍及重量份數(shù)如下：10-15μm為10-15份；15-25μm為50-55份；25-30μm為20-35份，本發(fā)明的有益效果為：采用三種不同粒徑的針狀焦制備碳負(fù)極材料，使比表面積較大、鋰離子進(jìn)入顆粒中心的路徑短、阻力小的小粒徑針狀焦與比表面積較小、鋰離子進(jìn)入顆粒中心的路徑長、阻力大粒徑較大的較大粒徑針狀焦進(jìn)行混合，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，使包覆后的針狀焦整體的振實密度大，比表面積小，更有利于制備性能優(yōu)良的負(fù)極材料。

現(xiàn)有技術(shù)中將一定粒徑的針狀焦粉末與高溫瀝青在高溫加壓的條件下攪拌進(jìn)行包覆，如使用VC混合機進(jìn)行混合包覆，然而，在實際包覆過程中，存在一些關(guān)鍵性的技術(shù)問題，由于這種石墨微粉與高粘瀝青的親合性較差，一方面，在攪拌過程中，一次投入針狀焦粉末過多，瀝青較長時間內(nèi)難進(jìn)入粉末內(nèi)部就容易產(chǎn)生結(jié)塊，需要更長的攪拌時間才能混合包覆均勻；另一方面，由于材料顆粒中孔、洞、通道結(jié)構(gòu)的存在，這些孔隙結(jié)構(gòu)中的微氣泡不易脫離，導(dǎo)致瀝青材料嵌入困難，大多只能包覆于顆粒表面，即便在加壓的環(huán)境下通常也需要相當(dāng)長的時間才能勉強嵌入，單靠加壓環(huán)境下的攪拌也難以達(dá)到預(yù)期的包覆效果，因此，該問題亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于針狀焦制備石墨負(fù)極材料在包覆過程中的混合機，該混合機首先將針狀焦粉末與高溫瀝青在錐形面結(jié)構(gòu)上均布分散預(yù)混合，然后將混合料在離心甩出撞擊分散和激振除微氣泡的循環(huán)處理中深度混合包覆，至少在一定程度上使得針狀焦材料顆粒中孔、洞、通道結(jié)構(gòu)中更充分的嵌入瀝青材料來提高材料壓實密度，以及縮短包覆所需的時長。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種基于針狀焦制備石墨負(fù)極材料在包覆過程中的混合機，包括：

罐體，其上方具有投料口，下方具有排料口；所述罐體內(nèi)立設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上端貫穿至罐體上端并與電機輸出端傳動連接；

預(yù)混合處理部分，位于罐體內(nèi)上方，所述預(yù)混合處理部分包括：盛液箱和回轉(zhuǎn)體，所述盛液箱底部具有與轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置的上錐形散料面，所述上錐形散料面上均布設(shè)有出液孔；所述回轉(zhuǎn)體與轉(zhuǎn)軸同軸固接且回轉(zhuǎn)體上端具有與轉(zhuǎn)軸同軸的下錐形散料面，其中，上錐形散料面與下錐形散料面之間形成錐形散料腔；所述盛液箱與轉(zhuǎn)軸之間還具有連通投料口與錐形散料腔的過料通道；以及