Achievements
1 成果簡(jiǎn)介
鋰電池是未來重要的動(dòng)力電池類型,以鱗片石墨為原料制備的球形負(fù)極粉體是這類電池的重要基礎(chǔ)材料。隨著國(guó)家能源政策的調(diào)整,動(dòng)力電池的需求日益增加。
清華大學(xué)自 1998 年開始進(jìn)行各類石墨粉體球形化技術(shù)的研發(fā),獲國(guó)家十一五、十二五、863 等科技計(jì)劃的支持,獲得過中國(guó)建筑材料科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。其中的整形技術(shù)歷經(jīng) 4 次改進(jìn),實(shí)現(xiàn)重大突破,形成目前 TH-F04 石墨球形化加工系統(tǒng)。與目前市場(chǎng)的流行產(chǎn)品相比,該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)球化處理能力超過日本同類型設(shè)備的現(xiàn)有技術(shù)指標(biāo),且實(shí)現(xiàn)全部國(guó)產(chǎn)化;
(2)球化產(chǎn)品得率提高,相同振實(shí)密度條件下,得率從全國(guó)平均水平的 40%提高到 60%左右,產(chǎn)品原料比例從 1:2.5 降低到 1:1.7;
(3)球化設(shè)備并聯(lián)布置,運(yùn)轉(zhuǎn)率提高到 100%。目前市場(chǎng)上流行的系統(tǒng)全部串聯(lián),若有一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障將造成全線停產(chǎn)。而本系統(tǒng)屬于單臺(tái)套各自獨(dú)立工作,單臺(tái)設(shè)備檢修不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行;
(4)產(chǎn)品潛力大;經(jīng)過調(diào)整球化設(shè)備關(guān)鍵部件,具備生產(chǎn)第二代動(dòng)力電池負(fù)極材料的能力;現(xiàn)在鋰電池負(fù)極用球形石墨粉體的粒度分布范圍在 15-30 微米之間,第二代球形石墨粉體的粒度分布范圍在 10-20 微米之間;隨著動(dòng)力電池單位體積容量和大電流充放電能力要求的提高,電極更薄,球形顆粒的粒度更細(xì);
(5)除鱗片石墨球形化以外,該球化設(shè)備還適應(yīng)于人工石墨、微晶石墨等其他種類石墨的球形化。微晶石墨的球化得率高達(dá) 50%(目前國(guó)內(nèi)水平在 30%)。
2 技術(shù)指標(biāo)
加工對(duì)象:鱗片石墨、微晶石墨、人工石墨
本系統(tǒng)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(無級(jí)可調(diào))
球化得率:55%-70%(鱗片石墨與人工石墨)
振實(shí)密度:≥0.85g/cm3
處理能力:400-600kg/h
工作制度:系統(tǒng)連續(xù)生產(chǎn)
3 效益分析
整形加工成本約 3000-5000 元/噸(各地成本有所不同),市場(chǎng)銷售價(jià)格在 15000-40000元/噸。形成 3000 噸生產(chǎn)能力的設(shè)備投入在 600 萬元左右。
4 合作方式
技術(shù)服務(wù)、新產(chǎn)品開發(fā)、裝備提供、委托加工。
5 項(xiàng)目所屬行業(yè)領(lǐng)域
新材料領(lǐng)域。