[发明专利]锂离子电池负极材料的一种低温造粒方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池负极材料的一种低温造粒方法，将低温塑性沥青加工成低温沥青粉体，然后将低温沥青粉体与石墨单颗粒VC混合，混合速度200~300rpm，混合时间30~60min，形成混合料；将混合物料置入反应釜中，在惰性气氛下，控制反应釜的温度为200~300℃，保温1~3h，然后将反应釜内的惰性气氛改为空气气氛，继续保温30~60min，得到低温二次造粒的锂离子电池负极材料。本发明方法具有低污染、低能耗的特点，所得二次颗粒的韧性更好，机械强度更高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池负极材料的一种粉体复合造粒工艺，尤其涉及一种用于锂离子电池负极材料的低温复合造粒工艺。

背景技术

复合造粒工艺是目前锂离子电池负极材料常用的制备工艺之一，是将各种焦类粉体单颗粒或石墨粉体单颗粒，通过粘接剂作用，制成特定复合程度的二次颗粒的技术。通过复合造粒技术的运用，可以综合提升负极材料的电化学性能。

为了保证复合造粒所得材料在石墨化过程中（3000℃下）或机械加工过程中（分级、筛分等）保持良好的机械性能，目前企业一般使用高残炭的沥青为粘接剂，然而，沥青只有在500℃及以上热处理时才能固化，因此，传统的负极材料造粒技术必须在较高温度下进行的，这一方面会消耗大量的热能，另一方面，复合造粒过程中，沥青挥发分会大量溢出，不仅对企业环保带来压力，更严重的是，一部分挥发分会粘接在反应釜内壁，影响到下一批次物料的造粒效果。

基于此，本发明开发了一种低温复合造粒技术。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供锂离子电池负极材料的一种低温造粒方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

锂离子电池负极材料的一种低温造粒方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、粗混：将软化点低于150℃、灰分低于0.1%的低温塑性沥青加工成低温沥青粉体，然后将低温沥青粉体与石墨单颗粒VC混合，混合速度200~300rpm，混合时间30~60min，形成混合料；其中，低温沥青粉体的质量占混合料总质量的10~30%；

S2、造粒固化：将混合物料置入反应釜中，在惰性气氛下，控制反应釜的温度为200~300℃，保温1~3h，进行低温造粒；然后将反应釜内的惰性气氛改为空气气氛，继续保温30~60min，进行固化，得到低温二次造粒的锂离子电池负极材料。

优选的，步骤S1中，将软化点低于150℃、灰分低于0.1%的低温塑性沥青加工成3~5μm的低温沥青粉体。

优选的，步骤S1中，将软化点低于150℃、灰分低于0.1%的低温塑性沥青加工成5μm的低温沥青粉体。

优选的，步骤S1中，所述低温塑性沥青的残炭率≥75%。

优选的，步骤S1中，所述石墨单颗粒为天然石墨颗粒或微晶石墨颗粒。

优选的，步骤S1中，所述石墨单颗粒采用粒度为8μm的球形天然石墨颗粒。

优选的，步骤S2中，所述的惰性气氛，包括但不限于氮气、氩气等所有不与反应料及设备发生化学反应的气体及其混合气体。

优选的，步骤S2中，在造粒固化过程中，反应釜的搅拌速度为30~80rpm。

本发明的技术效果如下：