一种长循环人造石墨负极前驱体的制备方法与流程

本发明涉及电池材料
技术领域：
，具体为一种长循环人造石墨负极前驱体的制备方法。
背景技术：
：与单颗粒人造石墨负极相比，经过团聚造粒的人造石墨负极表现出更优异的循环性能，充电后电池的膨胀率更低，可满足市场对锂离子电池更长使用寿命的要求。目前负极工厂通常使用沥青作粘结剂用于团聚造粒，但沥青粘结剂暴露出较多问题，比如沥青粉碎较困难、造粒温度太高（550-650oc）造成能耗较大、生产周期太长（6-10小时）、油烟较大造成环保压力大、生产成本高。本发明采用热塑性酚醛树脂作粘结剂，并用乌洛托品对酚醛树脂进行固化定型，从而将造粒后颗粒的形貌冻结下来，不致于石墨化时产品的形貌发生变化。本发明采用酚醛树脂和乌洛托品代替沥青，可缩短生产周期、减小环境污染、降低生产成本、提高产量。技术实现要素：本发明的目的是提供一种长循环人造石墨负极前驱体的制备方法。本发明是以热塑性酚醛树脂为粘结剂对石油焦粉或/和沥青焦粉或/和针状焦粉进行团聚造粒，然后用乌洛托品对热塑性酚醛树脂进行固化定型，制得人造石墨负极的前驱体。一种长循环人造石墨负极前驱体的制备方法，包括以下步骤：(1)以重量计，100份平均粒度为7-11μm的石油焦粉或/和沥青焦粉或/和针状焦粉与14-18份热塑性酚醛粉体均匀混合；(2)物料在混捏机或滚筒炉或卧式釜或立式釜中边搅拌边加热，温度为150-170oc并保温1-2小时；(3)物料冷却后加入乌洛托品粉体再次混合，乌洛托品与热塑性酚醛脂的重量比为10-20:100；(4)物料再次在混捏机或滚筒炉或卧式釜或立式釜中边搅拌边加热，温度为150oc并保温30min，再次冷却后得到人造石墨负极的前驱体。优选的是，所述热塑性酚醛脂软化点为80-120℃，灰分小于0.04%，游离酚小于3%。优选的是，以重量计，所述乌洛托品的用量是酚醛树脂的10-20%。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明的制备方法，可缩短生产周期、减小环境污染、降低生产成本、提高产量。附图说明图1：实施例一的扫描电镜照片图2：实施例一炭化品的扫描电镜照片。具体实施方式下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例一：以重量计，100份平均粒度为7μm的针状焦粉与14份热塑性酚醛粉体均匀混合；物料在150oc的混捏机中搅拌1小时；冷却后加入乌洛托品粉体再次混合，乌洛托品与热塑性酚醛的重量比为10:100；物料再次在150oc的混捏机中搅拌30min，再次冷却后得到人造石墨负极的前驱体。实施例二：以重量计，100份平均粒度为9μm的石油焦粉与16份热塑性酚醛粉体均匀混合；物料在160oc的混捏机中搅拌1.5小时；冷却后加入乌洛托品粉体再次混合，乌洛托品与热塑性酚醛的重量比为15:100；物料再次在150oc的混捏机中搅拌30min，再次冷却后得到人造石墨负极的前驱体。实施例三：以重量计，100份平均粒度为11μm的沥青焦粉与18份热塑性酚醛粉体均匀混合；物料在160oc的滚筒炉中搅拌1.5小时；冷却后加入乌洛托品粉体再次混合，乌洛托品与热塑性酚醛的重量比为20:100；物料再次在150oc的混捏机中搅拌30min，再次冷却后得到人造石墨负极的前驱体。为了说明本发明中乌洛托品对形貌的冻结效果，对实施例一的物料进行了1000oc的炭化处理。下表和图1、图2分别列出了实施例一及其炭化品的粒度分布和扫描电镜照片。炭化后粒度没有变大，说明酚醛粘结剂已被乌洛托品固化定型，炭化时酚醛没有变成流体。炭化前后，材料的扫描电镜照片证明本发明成功完成了团聚造粒，且前驱体的形貌被冻结下来，不致于石墨化时产品的形貌发生变化。案例d10d50d90d100实施例一7.8μm15.6μm26.2μm51.0μm实施例一炭化品7.7μm15.2μm25.3μm49.2μm尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。技术特征：1.一种长循环人造石墨负极前驱体的制备方法，其特征在于：包括如下方法步骤：以重量计，100份平均粒度为7-11μm的石油焦粉或/和沥青焦粉或/和针状焦粉与14-18份热塑性酚醛粉体均匀混合；物料在混捏机或滚筒炉或卧式釜或立式釜中边搅拌边加热，温度为150-170oc并保温1-2小时；物料冷却后加入乌洛托品粉体再次混合，乌洛托品与热塑性酚醛脂的重量比为10-20:100；(4)物料再次在混捏机或滚筒炉或卧式釜或立式釜中边搅拌边加热，温度为150oc并保温30min，再次冷却后得到人造石墨负极的前驱体；团聚造粒所用粘结剂为热塑性酚醛树脂，而非常规的沥青；造粒后材料的形貌由固化剂乌洛托品来冻结。2.根据权利要求1所述的长循环人造石墨负极前驱体的制备方法，其特征在于：所述热塑性酚醛脂软化点为80-120℃，灰分小于0.04%，游离酚小于3%。3.根据权利要求1所述的长循环人造石墨负极前驱体的制备方法，其特征在于：以重量计，乌洛托品的用量是酚醛树脂的10-20%。4.根据权利要求1所述的长循环人造石墨负极前驱体的制备方法，其特征在于：团聚造粒所用粘结剂为热塑性酚醛树脂，而非常规的沥青；造粒后材料的形貌由固化剂乌洛托品来冻结。技术总结本发明公开了一种长循环人造石墨负极前驱体的制备方法。将热塑性酚醛树脂粉体与石油焦粉或/和沥青焦粉或/和针状焦粉进行混合，然后在混捏机或滚筒炉或卧式釜或立式釜中边搅拌边加热，物料冷却后加入乌洛托品粉体再次混合，随后再次在混捏机或滚筒炉或卧式釜或立式釜中边搅拌边加热，再次冷却后得到人造石墨负极的前驱体。本发明是以酚醛树脂作粘结剂完成焦炭粉的团聚造粒的。与常规的沥青粘结剂相比，本发明所示方法生产周期更短、环境污染更小、生产成本更低、产量更高，更易规模化生产。技术研发人员：李海;杨应昌;黄伟受保护的技术使用者：铜仁学院技术研发日：2020.07.21技术公布日：2020.11.10