至600°C3小时，600°C 恒温1.5小时。冷却至常温。制得复合颗粒（D5018.Oum)。
[0027] 最后于30001：石墨化处理，得出复合石墨材料，容量3631^11/^，效率92.4%。
[0028] 实施例2 :
[0029] 选用石墨化度93%左右的坩埚料，通过机械粉碎为17um的颗粒，制得高度石墨化 颗粒。
[0030] 把天然石墨颗粒（D5010um) 225kg、煤沥青（D5010um) 26kg和石墨化催化剂SiC 2. 8kg投至滚筒炉内，投料时滚筒边旋转边加料，投料结束后进行加热捏合。调节滚筒转速 30Hz，升温程序为：常温至200°CL5小时，200°C至400°C3小时，400°C至600°C3. 5小时， 600°C恒温3小时。冷却至常温，制得核壳结构的二次复合颗粒。
[0031] 把以上高度石墨化颗粒30kg、核壳结构的二次复合颗粒69kg、煤沥青 (D508um)Ikg投至反应釜内，投料时边搅拌边加料，投料结束后进行加热。调节转速25Hz， 升温程序为：常温至200°C1小时，200°C至400°C3小时，400°C至600°C3小时，600°C恒温 2小时。冷却至常温。再于氮气气氛下1000°C炭化处理。
[0032] 最后于3000°C石墨化处理，制得复合石墨颗粒（D5016.Oum)，容量361mAh/g,效率 93. 0%〇
[0033] 对比例1 :
[0034] 把天然石墨（D50Ilum) 222. 5kg、煤沥青（D50IOum) 25kg和石墨化催化剂SiC 2. 5kg投至滚筒炉内，投料时滚筒边旋转边加料，投料结束后进行加热捏合。调节滚筒转速 30Hz，升温程序为：常温至200°C1小时，200°C至400°C3小时，400°C至600°C3小时，600°C 恒温2小时。冷却至常温。再于3000°C石墨化处理。所得石墨化后材料进行筛分，用250 目筛网去除大颗粒，制得复合石墨颗粒（D5017.Oum)，容量360mAh/g，效率92. 1 %。
[0035] 对比例2 :
[0036] 将高功率电极料粉碎至D5018um，再于3000°C石墨化处理，制得一次石墨颗粒。容 量 348mAh/g,效率 87. 0%。
[0037] 性能测试：
[0038] 分别对上述实施例和对比例所得的石墨，和聚偏氟乙烯作为粘接剂，导电炭以 93:6:1的比例，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，制浆的浆料、涂覆于铜箔上，烘干制得负极片； 正极钴酸锂，和聚偏氟乙烯作为粘接剂，导电炭以96:2:2的比例，以N-甲基吡咯烷酮为溶 剂，制浆的浆料、涂覆于铝箔上，烘干制得正极片；把以上极片与隔离膜卷绕在一起，组装成 圆柱裸电芯，随后入壳、注液，封装，活化，制成圆柱18650电芯。
[0039] 同时分别对上述实施例和对比例所得的混合石墨的负极极片以2. 5MPa压力下并 进行辊压，测试其辊压后厚度，计算石墨压实密度。
[0040] 同时分别对上述实施例和对比例所得的混合石墨的负极片与锂片与手套箱中按 正常工艺制作成扣式电池，测试材料克容量与首次效率。
[0041] 以上测试各性能见表1:
[0042] 表1.材料电化学及加工性能测试结果：
[0043]
【主权项】
1. 一种裡离子电池高容量石墨复合材料，包括；a和b两种材料，其中a为高度石墨化 颗粒，b为核壳结构的二次复合颗粒，所述核壳机构的二次复合颗粒为天然石墨球进行除 杂、球形化、包覆、粘接而成，a ;b的重量比为90:10-5:95。
2. 根据权利要求1所述的裡离子电池高容量石墨复合材料，a ;b的重量比为 90:20-36:95 ;所述高度石墨化颗粒为粒径为2-20um的高功率电极或相蜗材料。
3. 根据权利要求1所述的裡离子电池高容量石墨复合材料，所述核壳结构的二次 复合颗粒，其制备方法为；A、投料；把天然石墨球、粘接剂和石墨化催化剂投至滚筒炉 内，投料时要求滚筒边旋转边加料；B、高温一体化的包覆、粘接、炭化工艺；调节滚筒转 速lO-lOOHz，炉内加热，升温程序为；常温至200°C 0. 5-10小时，200°C至400°C 1-10小 时，400°C至600°C 1-10小时，600°C恒温1-10小时；C、冷却至常温；制得核壳结构的二次 复合颗粒。
4. 根据权利要求3所述的裡离子电池高容量石墨复合材料，步骤A所述投料各物质重 量比为50%-100%:5%-30% ;1%-5%的天然石墨球、粘接剂和石墨化催化剂；天然石墨球粒径 为 2-15um。
5. 根据权利要求4所述的裡离子电池高容量石墨复合材料，天然石墨球粒径为 7-13um ;所述粘结剂为渐青、煤焦油、树脂的一种或W上；所述石墨化催化剂为本领域常用 的娃、铁、锡的氧化物或碳化物。
6. -种裡离子电池高容量石墨复合材料的制备方法，包括a、投料；把高度石墨化颗 粒、核壳结构的二次复合颗粒、粘接剂投至反应蓋内，投料时要求边揽拌边加料；b、高温 一体化的包覆、粘接、炭化工艺；调节揽拌转速10-100化，炉内加热，升温程序为；常温至 200°C 0.5-10 小时，200°C至 400°C 1-10 小时，400°C至 600°C 1-10 小时，600°C恒温 1-10 小时；粘接剂在升温过程中，经历软化、烙融的过程，结合揽拌过程，实现高度石墨化颗粒、 核壳结构的二次复合颗粒的二次包覆，W上两类颗粒相互复合粘接，形成复合颗粒；再经过 600°C恒温1-10小时，实现了粘接剂的炭化、固化，复合颗粒成型；C、冷却至常温；d、惰性气 氛保护高温炭化工艺：惰性气体保护下，常温至1100°C 0. 5-24小时，1100°C恒温1-10小 时，实现高温炭化处理，制得权利要求1-5任一项所述的裡离子电池高容量石墨复合材料。
7. 根据权利要求6所述的裡离子电池高容量石墨复合材料的制备方法，所述步骤a投 料，高度石墨化颗粒、核壳结构的二次复合颗粒和粘接剂各物质重量比为5%-90%: 10%-95% ; 1〇/〇-5〇/〇。
8. -种裡离子电池负极片，其制备方法为；90-95重量份的权利要求1-5任一项所述 的裡离子电池高容量石墨复合材料、1-5重量份的粘结剂和1-5重量份的导电溶剂按混合 得到浆料，将得到的浆料涂覆在铜巧上，干燥5-2化，然后银压和切片，得到裡离子电池负极 片。
9. 根据权利要求8所述的裡离子电池负极片，裡离子电池高容量石墨复合材料、粘结 剂和导电溶剂的重量比为96:2:2 ;所述粘结剂为聚偏氣己締；导电溶剂为N-甲基化咯烧 酬。
【专利摘要】本发明公开了一种锂离子电池高容量石墨复合材料及其制备方法，包括：a和b两种材料，其中a为高度石墨化颗粒，b为核壳结构的二次复合颗粒，天然石墨球进行除杂、球形化、包覆、粘接而成的核壳结构的二次颗粒，a：b的重量比为90:10-5:95。通过高温一体化的包覆、粘接、炭化工艺，以及冷却制得，提高了石墨容量，降低了成本，并解决石墨大电流充放性能、压实性能不佳的问题。
【IPC分类】H01M4-62, H01M4-1393, H01M4-133
【公开号】CN104600313
【申请号】CN201410849102
【发明人】晏荦
【申请人】东莞市凯金新能源科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月30日