一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法与流程

文档序号:30136211发布日期:2022-05-21 01:21阅读:163来源:国知局

1.本发明涉及复合石墨颗粒技术领域,尤其涉及一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法。


背景技术:

2.锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池,锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的,而复合石墨颗粒是锂电池的重要组成部分。
3.现有的锂电池用复合石墨颗粒在制造时存在有大量扬尘和造粒时混合不够彻底的情况,并且内阻高、倍率性能不好,不能满足人们的需求,因此,亟需重新设计一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法。


技术实现要素:

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法。
5.为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
6.一种锂电池用复合石墨颗粒,包括以下重量份原料:石墨粉2-4份、硝酸钠4-6份、浓硫酸0.5-1.5份、分散剂1-2份、稳定剂0.2-0.8份、表面活性剂1-3份、溶剂85-95份和催化剂1-5份,所述石墨粉为鳞片石墨粉体、可膨胀石墨粉体、膨胀石墨粉体、人工石墨粉体、高取向石墨粉体中的一种或多种组合,所述分散剂为焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠其中任意一种。
7.作为本发明的进一步技术方案,所述稳定剂为三盐基硫酸铅、盐基亚磷酸铅、盐基性碳酸铅和二盐基苯二甲酸铅其中任意一种,所述表面活性剂为羧酸盐类、磺酸盐类和硫酸酯类其中任意一种。
8.作为本发明的进一步技术方案,所述溶剂为水,所述催化剂为l-赖氨酸。
9.进一步的,一种锂电池用复合石墨颗粒的制备方法,包括以下步骤:
10.s1:用具清理,将制作锂电池用复合石墨颗粒用到的器具放在消毒桶内部进行消毒清洗,且当器具清理好后,再对清洗消毒好的器具进行烘干;
11.s2:石墨称取,称取粉体石墨和一半量的溶剂,将粉体石墨加入溶剂中,经超声分散,得到分散均匀的石墨溶液,并将石墨溶液加入到搅拌桶内部启动搅拌机;
12.s3:物料混合,再称取适量的硝酸钠、浓硫酸、分散剂、稳定剂、表面活性剂、溶剂和催化剂,并将上述物料逐个间断的加入到有石墨溶液的搅拌桶内部,待所有的物料全部加入到搅拌桶内部后,在继续搅拌30-40min得到混合物a;
13.s4:石墨造粒,将混合物a加入到造粒机中并启动造粒机对石墨进行造粒,在造粒时可混合物a分批次加入到造粒机中,避免了混合物a堵塞堵塞进料口,最后对石墨颗粒进行收集;
14.s5:颗粒烘干,将得到的石墨颗粒加入烘干机中,且烘干机在烘干时可带动烘干机内部的石墨颗粒往复均匀的转动,使得能够对石墨颗粒进行全面的烘干,烘干好的石墨颗粒,静置10-20min在进行收集保存;
15.s6:颗粒封装,将烘干的石墨颗粒装袋密封备用。
16.作为本发明的进一步技术方案,所述s3中在添加物料时,两个物料添加的时间间隔为5-10min,并且在添加物料时,可适量的添加溶剂,为了保证石墨溶液能够和所有的物料都进行的混合。
17.作为本发明的进一步技术方案,所述搅拌机采用转速为1000-1500r/min,所述s3对混合物a继续搅拌是为了混合物能够混合的更加均匀。
18.作为本发明的进一步技术方案,所述s5对烘干好的颗粒静置后取出,是为了避免在烘干后立即取出有扬尘的产生。
19.本发明的有益效果:
20.1.一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法,通过逐个加入物料,使得物料在混合时混合的更加的均匀,进一步的提高了复合石墨颗粒在生产时的质量,并且在烘干时静置,避免了刚烘干结束就取出石墨颗粒,导致扬尘散出对工作人员身体健康造成影响的情况发生,进而提高了该一种锂电池用复合石墨颗粒的使用效果。
21.2.一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法,具有内阻低、倍率性能好的优点,可以显著提高锂电池的能量密度,增强锂电池产品的市场竞争力。
附图说明
22.图1是根据本发明的一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法的流程图;。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
24.实施例1
25.参照图1,一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法,包括以下重量份原料:石墨粉3份、硝酸钠5份、浓硫酸1份、分散剂1.5份、稳定剂0.5份、表面活性剂2份、溶剂90份和催化剂3份,石墨粉为鳞片石墨粉体、可膨胀石墨粉体、膨胀石墨粉体、人工石墨粉体、高取向石墨粉体中的一种或多种组合,分散剂为焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠其中任意一种。
26.本实施例,稳定剂为三盐基硫酸铅、盐基亚磷酸铅、盐基性碳酸铅和二盐基苯二甲酸铅其中任意一种,表面活性剂为羧酸盐类、磺酸盐类和硫酸酯类其中任意一种。
27.本实施例,溶剂为水,催化剂为l-赖氨酸。
28.优选的,一种锂电池用复合石墨颗粒的制备方法,包括以下步骤:
29.s1:用具清理,将制作锂电池用复合石墨颗粒用到的器具放在消毒桶内部进行消毒清洗,且当器具清理好后,再对清洗消毒好的器具进行烘干;
30.s2:石墨称取,称取粉体石墨和一半量的溶剂,将粉体石墨加入溶剂中,经超声分散,得到分散均匀的石墨溶液,并将石墨溶液加入到搅拌桶内部启动搅拌机;
31.s3:物料混合,再称取适量的硝酸钠、浓硫酸、分散剂、稳定剂、表面活性剂、溶剂和催化剂,并将上述物料逐个间断的加入到有石墨溶液的搅拌桶内部,待所有的物料全部加入到搅拌桶内部后,在继续搅拌35min得到混合物a;
32.s4:石墨造粒,将混合物a加入到造粒机中并启动造粒机对石墨进行造粒,在造粒时可混合物a分批次加入到造粒机中,避免了混合物a堵塞堵塞进料口,最后对石墨颗粒进行收集;
33.s5:颗粒烘干,将得到的石墨颗粒加入烘干机中,且烘干机在烘干时可带动烘干机内部的石墨颗粒往复均匀的转动,使得能够对石墨颗粒进行全面的烘干,烘干好的石墨颗粒,静置15min在进行收集保存;s6:颗粒封装,将烘干的石墨颗粒装袋密封备用。
34.本实施例,s3中在添加物料时,两个物料添加的时间间隔为5-10min,并且在添加物料时,可适量的添加溶剂,为了保证石墨溶液能够和所有的物料都进行的混合。
35.本实施例,搅拌机采用转速为1300r/min,s3对混合物a继续搅拌是为了混合物能够混合的更加均匀。
36.本实施例,s5对烘干好的颗粒静置后取出,是为了避免在烘干后立即取出有扬尘的产生。
37.工作原理:在实际使用时,通过逐个加入物料,使得物料在混合时混合的更加的均匀,进一步的提高了复合石墨颗粒在生产时的质量,并且在烘干时静置,避免了刚烘干结束就取出石墨颗粒,导致扬尘散出对工作人员身体健康造成影响的情况发生,进而提高了该一种锂电池用复合石墨颗粒的使用效果,具有内阻低、倍率性能好的优点,可以显著提高锂电池的能量密度,增强锂电池产品的市场竞争力。
38.实施例2
39.参照图1,一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法,包括以下重量份原料:石墨粉3份、硝酸钠5份、浓硫酸1份、分散剂1.5份、稳定剂0.5份、表面活性剂2份、溶剂90份和催化剂3份,石墨粉为鳞片石墨粉体、可膨胀石墨粉体、膨胀石墨粉体、人工石墨粉体、高取向石墨粉体中的一种或多种组合,分散剂为焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠其中任意一种。
40.本实施例,稳定剂为三盐基硫酸铅、盐基亚磷酸铅、盐基性碳酸铅和二盐基苯二甲酸铅其中任意一种,表面活性剂为羧酸盐类、磺酸盐类和硫酸酯类其中任意一种。
41.本实施例,溶剂为水,催化剂为l-赖氨酸。
42.优选的,一种锂电池用复合石墨颗粒的制备方法,包括以下步骤:
43.s1:用具清理,将制作锂电池用复合石墨颗粒用到的器具放在消毒桶内部进行消毒清洗,且当器具清理好后,再对清洗消毒好的器具进行烘干;
44.s2:石墨称取,称取粉体石墨和一半量的溶剂,将粉体石墨加入溶剂中,经超声分散,得到分散均匀的石墨溶液,并将石墨溶液加入到搅拌桶内部启动搅拌机;
45.s3:物料混合,再称取适量的硝酸钠、浓硫酸、分散剂、稳定剂、表面活性剂、溶剂和催化剂,并将上述物料逐个间断的加入到有石墨溶液的搅拌桶内部,待所有的物料全部加入到搅拌桶内部后,在继续搅拌30min得到混合物a;
46.s4:石墨造粒,将混合物a加入到造粒机中并启动造粒机对石墨进行造粒,在造粒时可混合物a分批次加入到造粒机中,避免了混合物a堵塞堵塞进料口,最后对石墨颗粒进
行收集;
47.s5:颗粒烘干,将得到的石墨颗粒加入烘干机中,且烘干机在烘干时可带动烘干机内部的石墨颗粒往复均匀的转动,使得能够对石墨颗粒进行全面的烘干,烘干好的石墨颗粒,静置10min在进行收集保存;
48.s6:颗粒封装,将烘干的石墨颗粒装袋密封备用。
49.本实施例,s3中在添加物料时,两个物料添加的时间间隔为5-10min,并且在添加物料时,可适量的添加溶剂,为了保证石墨溶液能够和所有的物料都进行的混合。
50.本实施例,搅拌机采用转速为1000r/min,s3对混合物a继续搅拌是为了混合物能够混合的更加均匀。
51.本实施例,s5对烘干好的颗粒静置后取出,是为了避免在烘干后立即取出有扬尘的产生。
52.工作原理:在实际使用时,通过逐个加入物料,使得物料在混合时混合的更加的均匀,进一步的提高了复合石墨颗粒在生产时的质量,并且在烘干时静置,避免了刚烘干结束就取出石墨颗粒,导致扬尘散出对工作人员身体健康造成影响的情况发生,进而提高了该一种锂电池用复合石墨颗粒的使用效果,具有内阻低、倍率性能好的优点,可以显著提高锂电池的能量密度,增强锂电池产品的市场竞争力。
53.实施例3
54.参照图1,一种锂电池用复合石墨颗粒及其制备方法,包括以下重量份原料:石墨粉3份、硝酸钠5份、浓硫酸1份、分散剂1.5份、稳定剂0.5份、表面活性剂2份、溶剂90份和催化剂3份,石墨粉为鳞片石墨粉体、可膨胀石墨粉体、膨胀石墨粉体、人工石墨粉体、高取向石墨粉体中的一种或多种组合,分散剂为焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠其中任意一种。
55.本实施例,稳定剂为三盐基硫酸铅、盐基亚磷酸铅、盐基性碳酸铅和二盐基苯二甲酸铅其中任意一种,表面活性剂为羧酸盐类、磺酸盐类和硫酸酯类其中任意一种。
56.本实施例,溶剂为水,催化剂为l-赖氨酸。
57.优选的,一种锂电池用复合石墨颗粒的制备方法,包括以下步骤:
58.s1:用具清理,将制作锂电池用复合石墨颗粒用到的器具放在消毒桶内部进行消毒清洗,且当器具清理好后,再对清洗消毒好的器具进行烘干;
59.s2:石墨称取,称取粉体石墨和一半量的溶剂,将粉体石墨加入溶剂中,经超声分散,得到分散均匀的石墨溶液,并将石墨溶液加入到搅拌桶内部启动搅拌机;
60.s3:物料混合,再称取适量的硝酸钠、浓硫酸、分散剂、稳定剂、表面活性剂、溶剂和催化剂,并将上述物料逐个间断的加入到有石墨溶液的搅拌桶内部,待所有的物料全部加入到搅拌桶内部后,在继续搅拌40min得到混合物a;
61.s4:石墨造粒,将混合物a加入到造粒机中并启动造粒机对石墨进行造粒,在造粒时可混合物a分批次加入到造粒机中,避免了混合物a堵塞堵塞进料口,最后对石墨颗粒进行收集;
62.s5:颗粒烘干,将得到的石墨颗粒加入烘干机中,且烘干机在烘干时可带动烘干机内部的石墨颗粒往复均匀的转动,使得能够对石墨颗粒进行全面的烘干,烘干好的石墨颗粒,静置20min在进行收集保存;
63.s6:颗粒封装,将烘干的石墨颗粒装袋密封备用。
64.本实施例,s3中在添加物料时,两个物料添加的时间间隔为5-10min,并且在添加物料时,可适量的添加溶剂,为了保证石墨溶液能够和所有的物料都进行的混合。
65.本实施例,搅拌机采用转速为1500r/min,s3对混合物a继续搅拌是为了混合物能够混合的更加均匀。
66.本实施例,s5对烘干好的颗粒静置后取出,是为了避免在烘干后立即取出有扬尘的产生。
67.工作原理:在实际使用时,通过逐个加入物料,使得物料在混合时混合的更加的均匀,进一步的提高了复合石墨颗粒在生产时的质量,并且在烘干时静置,避免了刚烘干结束就取出石墨颗粒,导致扬尘散出对工作人员身体健康造成影响的情况发生,进而提高了该一种锂电池用复合石墨颗粒的使用效果,具有内阻低、倍率性能好的优点,可以显著提高锂电池的能量密度,增强锂电池产品的市场竞争力。
68.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明,因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
69.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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