石墨以其良好的導(dǎo)電性,適合鋰的嵌入-脫嵌的層狀結(jié)構(gòu),良好的循環(huán)性能,成為鋰離子電池的核心原材料之一。近年來(lái),人造石墨、天然石墨及復(fù)合石墨均取得了廣泛的應(yīng)用,隨著鋰電新能源汽車(chē)的快速發(fā)展,人造石墨的倍率、循環(huán)特性優(yōu)勢(shì)日趨突出,已成為動(dòng)力電池的主流原材料,在大量商業(yè)化應(yīng)用的同時(shí),也使其成本受到廣泛的關(guān)注,成為研究的熱點(diǎn)。
人造石墨負(fù)極材料生產(chǎn)工藝流程主要包含以下4個(gè)部分:原材料的粉碎;粉體顆粒的表面改性;石墨化;篩分除磁包裝等工序。近年來(lái),隨著國(guó)產(chǎn)針狀焦 技術(shù)的成熟及規(guī)模的擴(kuò)大,石墨化成本已超過(guò)原料成本,成為迫切需要解決的問(wèn)題。
負(fù)極材料的石墨化主要設(shè)備是艾奇遜爐,參照電極石墨化工藝,將粉體裝入石墨坩堝,由于電阻的作用發(fā)熱升溫,使炭粉在2500~3000 ℃的溫度下,經(jīng)高溫?zé)崽幚矶D(zhuǎn)變?yōu)槿嗽焓?br />但艾奇遜石墨化爐的本身能耗較高,只有30%的電能被用于制品石墨化,并且還伴隨著有害氣體的排放,需要昂貴的配套環(huán)保設(shè)施。石墨化過(guò)程消耗大量的輔料,有較高的成本壓力。
箱體石墨化以艾奇遜石墨化爐為基礎(chǔ),在爐內(nèi)設(shè)置炭板箱體,相當(dāng)于坩堝尺寸放大,利用箱體及物料發(fā)熱,可以大幅降低能耗,提高產(chǎn)能。箱體石墨化發(fā)展較快,技術(shù)也進(jìn)一步成熟,工序可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,已占*20%以上;