Descripción general de la tecnología de esferoidización de grafito para ánodo de carbono en la industria de baterías de litio

15/05/2021

Los materiales del ánodo de la batería de iones de litio incluyen grafito natural en escamas, microesferas de carbono en mesofase y grafito artificial a base de coque de petróleo.
El carbono es el principal material usado para los ánodos de las baterías de iones de litio, y su rendimiento afecta a la calidad, coste y seguridad de dichas baterías.
Cómo mejorar la seguridad de las baterías de iones de litio, especialmente cómo desarrollar materiales de electrodos negativos que cumplan con los requisitos de las baterías eléctricas, es una preocupación para las empresas de materiales.
Aparte de la materia prima y la fórmula del proceso, otros factores importantes que determinan el rendimiento del material del ánodo son que se ofrezca un rendimiento estable, un triturado de grafito de alto rendimiento y energéticamente eficiente, así como la esferificación, el conformado y la clasificación entre otras tecnologías de equipos.

Etapa de triturado:
El grafito, ya sea natural o artificial, se tritura varias veces mediante varios conjuntos de unidades CSM710 (la nomenclatura cambia de fabricante a fabricante) hasta conseguir un polvo de D50:20 μm aproximadamente.El número de procesos de triturado también varía según la materia prima; por ejemplo, para láminas grandes de grafito natural se realizan entre 4 y 6 operaciones de triturado, mientras que para el grafito artificial es suficiente de 1 a 3 operaciones.

Etapa de esferificación:
Para el conformado se suelen preferir sistemas compuestos por turboclasificadores horizontales de alta precisión CSM410+, los cuales se encargan de aspirar de forma oportuna el polvo fino producido por el conformado.El número de procesos de conformado varía según la materia prima; por ejemplo, para el grafito natural se realizan entre 8 y 12 operaciones de conformado, mientras que para el grafito artificial son de 2 a 4 operaciones.

（Después de una práctica de proceso a largo plazo, hemos explorado y optimizado diferentes esquemas de proceso de esferoidización para grafito en escamas natural y grafito artificial, para su referencia.）

Programa del proceso de esferificación para grafito laminar natural

La materia prima es triturada hasta un tamaño ultrafino con un solo molino especial CSM710, donde la materia prima es triturada hasta convertirse en polvo microscópico con un tamaño de partícula de D50:21-23 μm, lo cual facilita el tratamiento de esferificación en el siguiente proceso.Las partículas se preparan en partículas de grafito esféricas con un tamaño D50:19-20 μm mediante un equipo esferificador CSM510 equipado con un clasificador de alto rendimiento FW260 conectado en serie. Las partículas son transportadas mediante una corriente de aire hasta un equipo esferificador CSM410 equipado con un clasificador de alto rendimiento FW230 conectado en serie donde las partículas de grafito adquieren forma de patata con un tamaño de partícula de D50:15-17 μm.

（La imagen de la izquierda es la materia prima del grafito en escamas, y la imagen de la derecha es el producto después de la esferoidización del grafito en escamas.）

Programa del proceso de esferificación para grafito artificial

La materia prima alimentada uniformemente mediante un transportador de tornillo a un solo molino especial CSM710, donde la materia prima es triturada hasta un tamaño ultrafino dando lugar a un polvo microscópico con un tamaño de partícula de D50:23-25 μm, lo cual facilita el tratamiento de esferificación en el siguiente proceso.Las partículas se preparan en micropolvo de grafito con un tamaño de partícula de D50:19-21 μm mediante un conjunto de 3 equipos esferificadores CSM510 equipados con varios clasificadores de alto rendimiento FW260 conectados en serie. El material de grafito esférico con forma de patata apto que es requerido se consigue mediante equipos de conformado y modificación superficial especiales para grafito.

（La imagen de la izquierda es la materia prima de carbono de grafito artificial, y la imagen de la derecha es el producto después de dar forma a la materia prima de grafito artificial.）