[發明專利]一種鋰電池負極碳材料生產制備系統的智能控制系統

在審

• 申請號: 202211237986.5
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115594164A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 馮振董;楊軍兵;李正平
• 申請（專利權）人: 安徽清能碳再生科技有限公司
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;H01M4/583;H01M10/054;B02C25/00
• 代理公司: 北京眾合佳創知識產權代理有限公司 16020
• 代理人: 康宇寧

本發明提供了一種鋰電池負極碳材料生產制備系統的智能控制系統，涉及鋰離子電池負極材料制備技術領域。其中生產制備系統包括破碎裝置、磨粉裝置、包覆造粒裝置、預碳化裝置、石墨化裝置、批混裝置；本發明針對上述生產制備系統提供的智能控制系統從智能化控制的角度在鋰電池負極碳材料生產制備的過程中對各個裝置中的反應參數進行精準地控制，同時設置了粒徑分布檢測裝置、理化指標檢測裝置、數據分析裝置、反應參數修正裝置等，對各個階段的反應結果進行數據把控和分析，及時且科學地修正反應參數，保證整個再生過程更加高效和精準，提高良品率、減少資源浪費、提高再生效率。

技術領域

本申請涉及鋰離子電池負極材料制備技術領域，特別涉及一種鋰電池負極碳材料生產制備系統的智能控制系統。

背景技術

近年來，能源危機和環境保護越來越成為人們的二大關注點，各個國家都在積極尋找和開發無污染、可再生的新能源與能量存儲體系，鋰離子電池作為新一代綠色環保電池，具有比能量高、應用溫度范圍寬、循環穩定性好、壽命長、無污染、能量密度高、安全性能好等優點，在手機、筆記本電腦以及電動工具等領域有著廣泛的應用。

石墨一直是鋰離子電池商業化后最為常用的負極材料之一，也是影響鋰離子電池低溫和倍率性能的重要因素之一。為了提高石墨類鋰離子電池負極材料的低溫和倍率性能，研究人員嘗試了很多制備與改性方法，并取得了相應的成果，如一篇申請號為201911056558.0的中國專利，提供了一種鋰離子電池石墨負極材料及其制備方法，其中所述鋰離子電池石墨負極材料中D50為7.5～8.5μm、D90為14～16μm、及D100為21～26μm，且所述鋰離子電池石墨負極材料的BET比表面積為2.0～2.3m²/g、振實密度為1.0～1.2g/cm²。其制備方法包括如下步驟：(1)整形：對原料針狀焦進行粉碎后進行整形，整形后的原料中D50為3.5～5μm、D90為8～10μm，及D100為16～20μm；(2)二次造粒：將整形后的原料與粘結劑混合后投入反應釜中進行高溫反應，反應結束后冷卻至室溫，得到混合物；(3)包覆：對步驟(1)得到的混合物和樹脂混合進行包覆處理，包覆溫度為1100～1300℃；(4)石墨化：將步驟(2)包覆后的物料進行石墨化處理，石墨化溫度3000～3200℃，保溫時間10～12h，即可得到低溫和倍率性能優異的鋰離子電池石墨負極材料。該專利通過上述步驟獲得的負極材料，具有優異的低溫和倍率性能，二次造粒可將更小顆粒的一次粒子粘結起來，縮減鋰離子在石墨晶體中的傳輸距離，銅粉和納米導電碳經過石墨化工序后可包覆在石墨顆粒的表面，有效降低石墨表面的電荷傳遞阻抗，采用的樹脂經過包覆和石墨化工序后，成為一種無定型碳，有效加快鋰離子的擴散速率。

但是，其給出的方案，存在以下不足：

沒有對產品各階段的生產質量進行過程判斷，從而良品率不高，存在無效加工。尤其因無法精確控制和實時反饋核心包覆造粒過程的爐內進程溫度，無法控制爐內含氧量，只能選擇1100～1300℃的高能耗工藝，即需提供過多熱量，又會使得部分產品燒損。總之，僅是給出了制備方法，沒有從智能化控制的角度在鋰電池負極碳材料制備的過程中進行更加完善的精細化把控和數據分析。

因此，如何保證整個鋰電池負極碳材料生產制備過程更加高效和精準，提高良品率、減少資源浪費、提高生產效率是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種鋰電池負極碳材料生產制備系統的智能控制系統，對各個階段的反應結果進行數據把控和分析，及時且科學地修正反應參數，保證整個生產制備過程更加高效和精準，提高良品率、減少資源浪費、提高生產效率。

為實現上述目的，本申請提供如下技術方案：

一種鋰電池負極碳材料生產制備系統的智能控制系統，所述生產制備系統包括：

第一破碎裝置，用于將瀝青原料破碎；

第一磨粉裝置，用于將破碎后的瀝青進行研磨成粉，形成粉狀的瀝青；