科技服务

Achievements

锂电粉体材料球形化技术

发布时间: 浏览次数:59 分享到:



1 成果简介

锂电池是未来重要的动力电池类型,以鳞片石墨为原料制备的球形负极粉体是这类电池的重要基础材料。随着国家能源政策的调整,动力电池的需求日益增加。

清华大学自 1998 年开始进行各类石墨粉体球形化技术的研发,获国家十一五、十二五、863 等科技计划的支持,获得过中国建筑材料科技进步一等奖。其中的整形技术历经 4 次改进,实现重大突破,形成目前 TH-F04 石墨球形化加工系统。与目前市场的流行产品相比,该系统具有以下优点:

(1)球化处理能力超过日本同类型设备的现有技术指标,且实现全部国产化;

(2)球化产品得率提高,相同振实密度条件下,得率从全国平均水平的 40%提高到 60%左右,产品原料比例从 1:2.5 降低到 1:1.7;

(3)球化设备并联布置,运转率提高到 100%。目前市场上流行的系统全部串联,若有一台设备出现故障将造成全线停产。而本系统属于单台套各自独立工作,单台设备检修不影响整个系统的运行;

(4)产品潜力大;经过调整球化设备关键部件,具备生产第二代动力电池负极材料的能力;现在锂电池负极用球形石墨粉体的粒度分布范围在 15-30 微米之间,第二代球形石墨粉体的粒度分布范围在 10-20 微米之间;随着动力电池单位体积容量和大电流充放电能力要求的提高,电极更薄,球形颗粒的粒度更细;

(5)除鳞片石墨球形化以外,该球化设备还适应于人工石墨、微晶石墨等其他种类石墨的球形化。微晶石墨的球化得率高达 50%(目前国内水平在 30%)。


2 技术指标

加工对象:鳞片石墨、微晶石墨、人工石墨

本系统入料粒度:800 目(≥15μm,D10),325 目(≤45μm,D90)

期望的出料粒度:d50=13-18μm,d90≤25-30μm(无级可调)

球化得率:55%-70%(鳞片石墨与人工石墨)

振实密度:≥0.85g/cm3

处理能力:400-600kg/h

工作制度:系统连续生产


3 效益分析

整形加工成本约 3000-5000 元/吨(各地成本有所不同),市场销售价格在 15000-40000元/吨。形成 3000 吨生产能力的设备投入在 600 万元左右。


4 合作方式

技术服务、新产品开发、装备提供、委托加工。


5 项目所属行业领域

新材料领域。