一種負極材料高溫提純專用石墨坩堝制造方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發(fā)明屬于鋰電池負極材料高溫提純專用石墨坩禍制造技術領域。
[0002]【背景技術】:
鋰電池的負極材料在生產(chǎn)過程中需要進行高溫提純，在經(jīng)過石墨化高溫提純的生產(chǎn)過程中，需要一種可以耐受3000°C以上高溫而且導電的石墨坩禍。目前制造石墨坩禍普遍采用的是采用優(yōu)質(zhì)的石墨電極坯料經(jīng)機械加工的方法生產(chǎn)，而石墨電極坯料生產(chǎn)需經(jīng)過石墨原料預碎、煅燒、粉碎、篩分、配料、混捏、壓型、焙燒、浸漬、石墨化等工序，此種方法生產(chǎn)周期長、效率低，由于采用機械切肩成型坩禍內(nèi)部空間，致使材料浪費較多，制造成本高。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)效率高、材料浪費少、制造成本較低的負極材料高溫提純專用石墨坩禍制造方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明依次按照如下操作步驟進行:
a.按重量配比份數(shù)準備以下原料:2?4mm粒徑石墨化焦20-22，I?2mm粒徑石墨化焦18-20，0-0.075mm粒徑石墨化焦45-50，改質(zhì)中溫煤瀝青23-24 ;
b.將三種粒徑的石墨化焦加入溫度為160?180°C的混捏鍋里預熱并干混攪拌30分鐘備用，在另外的容器中將改質(zhì)中溫瀝青加熱到170?180°C溫度后加入到混捏鍋里，然后繼續(xù)混捏攪拌40分鐘制成糊料，最后將糊料冷卻至135?140°C備用；
c.操作控制壓力模具溫度上升到145?150°C，將糊料裝入模具后開始加壓，當壓力上升到10?IlMP后保壓3分鐘，然后操作控制壓力模具降溫冷卻到60?70°C，冷卻定型后進行出模，制成胚料；
d.將批量的胚料裝入焙燒爐內(nèi)，焙燒溫度升溫至1220?1250°C后保持24小時，然后自然冷卻至100°C以下出爐，制造為成品。
[0005]本發(fā)明采用石墨化焦，經(jīng)破碎粒度分級、原料配比，加入改質(zhì)中溫瀝青經(jīng)壓力模具一次成型制成胚料，將胚料焙燒后可以直接加工成為成品石墨坩禍。整條工序簡單，制造的成品具有體積密度高，電阻率、熱膨脹系數(shù)、抗壓強度等主要指標滿足要求，符合負極材料高溫提純專用石墨坩禍使用工況條件，具有生產(chǎn)效率高、材料浪費少、制造成本等特點。
[0006]【具體實施方式】:
按下述重量份數(shù)稱取原料:2?4_粒徑石墨化焦21份、I?2_粒徑石墨化焦19份、0-0.075mm粒徑石墨化焦47份、改質(zhì)中溫煤瀝青23份，上述三種粒徑的石墨化焦呈固體狀態(tài)，可采用石墨化生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)石墨化焦經(jīng)破碎篩分制成。將三種粒徑的石墨化焦原料加入溫度為170°C的DR-1500L型混捏鍋里預熱并干混攪拌30分鐘備用。在另外的容器中，將改質(zhì)中溫瀝青加熱到175°C溫度形成液態(tài)后加入到混捏鍋里，液態(tài)改質(zhì)中溫瀝青起到粘結(jié)劑的作用，然后在混捏鍋里繼續(xù)混捏攪拌40分鐘制成均勻的糊料，最后將糊料冷卻至138°C備用，以待裝入壓力模具進行成型。在壓力模具周圍設置有加溫及降溫裝置，操作控制壓力模具溫度上升到148°C，將混捏鍋里的糊料裝入到模具后利用YHS32-2000型壓力機開始進行加壓，當壓力上升到1MP后保壓3分鐘，然后操作控制壓力模具降溫冷卻到65°C，冷卻定型后進行出模，制成坩禍胚料；為了保證坩禍胚料各部位密實均勻，每個坩禍多配糊料6%，模具的制作上增加5mm壓環(huán)間隙，工藝上要求多余糊料從此間隙完全擠出，達到擠滿壓實成型的效果，以增強坯料的均質(zhì)和密實性能。將制成的批量胚料裝入焙燒爐內(nèi)，焙燒溫度升溫至1230°C后保持24小時，焙燒的作用是將成型的坯料生制品中的粘結(jié)劑高溫炭化，從而把固體炭素原料顆粒用粘結(jié)劑炭化后的瀝青焦連接成整體，使生制品經(jīng)過焙燒后獲得所需的物理化學性能。最后自然冷卻至90°C進行出爐，制造為成品，經(jīng)檢驗合格包裝進入成品庫。
【主權項】
1.一種負極材料高溫提純專用石墨坩禍制造方法，其特征是依次按照如下操作步驟進行: a.按重量配比份數(shù)準備以下原料:2?4mm粒徑石墨化焦20-22，I?2mm粒徑石墨化焦18-20，0-0.075mm粒徑石墨化焦45-50，改質(zhì)中溫煤瀝青23-24 ; b.將三種粒徑的石墨化焦加入溫度為160?180°C的混捏鍋里預熱并干混攪拌30分鐘備用，在另外的容器中將改質(zhì)中溫瀝青加熱到170?180°C溫度后加入到混捏鍋里，然后繼續(xù)混捏攪拌40分鐘制成糊料，最后將糊料冷卻至135?140°C備用； c.操作控制壓力模具溫度上升到145?150°C，將糊料裝入模具后開始加壓，當壓力上升到10?IlMP后保壓3分鐘，然后操作控制壓力模具降溫冷卻到60?70°C，冷卻定型后進行出模，制成胚料； d.將批量的胚料裝入焙燒爐內(nèi)，焙燒溫度升溫至1220?1250°C后保持24小時，然后自然冷卻至100°C以下出爐，制造為成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種負極材料高溫提純專用石墨坩堝制造方法，依次按照如下操作步驟進行：a.按重量配比份數(shù)準備不同粒徑的石墨化焦和改質(zhì)中溫煤瀝青23-24；b.將石墨化焦加入溫度為160～180℃的混捏鍋里預熱并干混攪拌30分鐘備用，在另外的容器中將改質(zhì)中溫瀝青加熱到170～180℃溫度后加入到混捏鍋里，然后繼續(xù)混捏攪拌40分鐘制成糊料；c.操作控制壓力模具溫度上升到145～150℃，將糊料裝入模具后開始加壓，當壓力上升到10～11MP后保壓3分鐘，冷卻定型后進行出模，制成胚料；d.將批量的胚料裝入焙燒爐內(nèi)，焙燒溫度升溫至1220～1250℃后保持24小時，然后自然冷卻至100℃以下出爐，制造為成品。具有生產(chǎn)效率高、材料浪費少、制造成本等特點。
【IPC分類】C04B35/622, C04B35/532
【公開號】CN105218098
【申請?zhí)枴緾N201510722925
【發(fā)明人】劉樹林, 劉洋, 范慶斐, 劉虎, 馮磊
【申請人】武陟縣虹橋碳素有限責任公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月29日