[发明专利]多相粉体的二次造粒工艺

说明书

本发明公开了一种多相粉体的二次造粒工艺，该工艺首先将多相粉体通过固相机械混合实现初步混合；其次，将混合物转入混捏锅中，加入适量乙烯焦油进行混捏，得到混合均匀的湿料；再次，将湿料进行液相融合，得到干燥的、表面改性的多相混合料；最后将多相混合料与沥青VC混合，再经转炉造粒、分级、热处理、筛分、包装。本发明解决了传统造粒工艺所存在的多相粉体粘接不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及锂离子电池负极材料的制作工艺，尤其涉及一种制备锂离子电池负极材料的多相粉体二次造粒工艺。

背景技术

造粒技术是一种重要的粉体加工技术，广义上讲，只要将小颗粒团聚成大颗粒的过程均可称为造粒，然而，在锂离子电池负极生产过程中，我们一般将一次颗粒通过粘接剂制成二次颗粒的工艺称为造粒。造粒工艺发展至今已有两百多年历史，但是用于锂离子电池负极材料却只有短短二十年，而且，由于日本负极企业以及国内个别负极企业对该项技术的隐性保护，造粒技术直到2015年才开始在国内负极行业普及使用，目前，该项技术已成为高端负极材料加工的必要手段。

随着锂离子电池应用领域的交叉渗透，锂离子电池负极材料的性能要求也快速向综合性能发展，造粒技术虽然有利于改善负极材料的电化学综合性能，如可以兼顾高能量、2C倍率的动力性能和1C循环寿命，然而，其改善效果较为有限，而且，如果涉及到快充、高温存储、低温性能时，单纯依靠造粒技术就很难满足要求。

为了获得综合性能更好的负极材料，人们会在造粒的选材上进行优化，往往采用二种或多种一次颗粒，然后通过造粒工艺将多相一次颗粒复合制成二次颗粒，这种改进工艺虽然在一定程度上可以部分发挥各个单相材质的电化学性能，从而起到加强负极材料电化学综合性能的发挥。发明CN201811647596.9为了得到高能量、快充性能负极材料，就采用了两相复合造粒的工艺。

然而，由于各相材料的表面性质难免会有差别，这就导致粘接剂在各相一次颗粒表面的浸润、铺展、粘结效果也会有差距，这种差距无疑会给各相一次颗粒的均匀造粒带来不利影响，有些表面性能差的一次颗粒甚至无法参与造粒，最终导致产品质量稳定性差，电化学综合性能改善效果很难控制。

为了实现多相粉体的均匀复合，本发明提出了一种适合多相粉体造粒的新型二次造粒工艺技术。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新的制备锂离子电池负极材料的多相粉体二次造粒工艺。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种多相粉体二次造粒工艺，其特征在于，包括以下步骤：

A1、将多相粉体进行均匀混合，得到混合物；

A2、将混合物转入混捏锅中，加入乙烯焦油进行混捏，得到混合均匀的湿料；

A3、将湿料进行液相融合，得到干燥的、表面改性的多相混合料；

A4、将多相混合料与沥青VC混合，再经转炉造粒、分级、热处理、筛分、包装，得到多相粉体二次造粒负极材料。

进一步的，步骤A1中，所述多相粉体是指三相及三相以上的固态粉体材料，包括但不限于生焦粉体、煅后焦粉体、硬碳粉体、高分子聚合物粉体、石墨粉体、炭黑、粉状石墨烯、粉状碳纳米管、粉状碳纤维、纳米硅、晶体硅、SiO、锡合金等常规锂离子电池负极材料及其原材料。

优选的，所述多相粉体为三相固态粉体材料，所述三相固态粉体材料为生焦、球形微晶石墨、硬碳。所述生焦、球形微晶石墨、硬碳的质量比为100:（10～30）: （1～6）。

作为另一优选，所述多相粉体优为高分子聚合物粉体、粉状碳纳米管、纳米硅，所述高分子聚合物粉体、粉状碳纳米管、纳米硅三者的质量比为50:0.5:10。