負極材料は主に炭素材料と非炭素材料の2種類に分けられます。炭素とは炭素系システムを指し、主にメソフェーズ炭素マイクロビーズ、人造黒鉛、天然黒鉛、ハードカーボンが含まれます。現在、最も商業的に応用されている炭素材料は黒鉛系負極材料であり、その中でも人造黒鉛と天然黒鉛は大規模な工業用途があります。ここでは人造黒鉛負極材料の製造プロセスを紹介します。
人造黒鉛負極材料の製造工程は、4つの主要ステップと10以上の小工程に分けられ、造粒と黒鉛化が鍵となります。生産工程は、1）前処理、2）造粒、3）黒鉛化、4）ボールミルとふるい分けの4つのステップに分けられます。4つの主要ステップのうち、粉砕とふるい分けは比較的簡単で、造粒と黒鉛化の2つのリンクは主に負極業界の技術限界と企業の生産レベルを反映しています。
前処理には、投入、乾燥、粗粉砕、包装の4つの小工程が必要です。まず前処理工場で粉砕・成形し、投入システムの負圧で生コークスを粉砕機に投入し、ニードルコークスを乾燥させます。乾燥したニードルコークスは荷降ろし地点から荷降ろしされ、密閉ベルトで一時保管用のバッファビンに搬送され、その後、ビン底部の排出口から密閉ベルトで粉砕機に搬送され、粉砕されます。
破砕工場では、供給、破砕、成形、アスファルト供給、破砕が必要です。破砕工場に入ると、供給ステーションで負圧供給が行われ、供給ポートにはガス収集フードとバッグ集塵機が装備されています。乾燥した原料は機械式ミルに運ばれ、粉砕されます。粉砕時間は2時間です。粉砕後のニードルコークスの粒子サイズは0-1.5mmです。粉砕後のニードルコークスは、機械式ミルの排出口から密閉ベルトを介して成形分級機に運ばれ、分級されます。材料は負圧を介して成形機に供給され、さらに粉砕されます。成形プロセスは密閉環境で実行されます。
造粒工場では、供給、混合、造粒、粉砕および成形、包装のステップを経る必要があります。供給ステーションでは、粉砕されたアスファルト粉末と石油コークス粉末が負圧下で比例して供給されます。供給ポートには、ガス収集フードとバッグ集塵機が装備されています。材料はミキサーで密封され、均一に攪拌されます。混合および攪拌された材料は、真空空気輸送システムを介してバッファビンに一時的に保管されます。次に、材料は空気輸送システムを介して反応器に輸送されます。反応器は、反応器の外側に取り付けられた井戸型炉によって電気的に加熱されます。最初に空気が排気され、次に窒素が導入されて空気がパージおよび隔離され、材料が燃焼および酸化されるのを防ぎます。反応器は継続的に攪拌され、反応器内の軽成分ガスが継続的に蒸発します。加熱が完了すると、一定温度が維持され、その間に反応器内の重成分ガスが蒸発します。熱間撹拌が完了したら、反応器のバルブを開き、材料を重力でパイプラインを通して冷却釜に送り、室温まで冷却してコーティング効果を実現します。コーティング反応器の排出物は凝集しやすいため、凝集した材料をさらに粉砕してふるいにかけ、成形機を使用して熱混合材料を成形して粒子をより規則的にする必要があります。後処理プロセスのすべての機器は密閉されて接続されており、粉塵排気ガスは発生しません。材料は重力の作用により密閉されたパイプラインを介して包装システムに入り、包装後に倉庫に保管されます。
最後に、最終処理は完成品工場で行われます。供給、混合、一次ふるい分け、脱磁、二次ふるい分け、成形とグレーディング、パッケージングを実行する必要があります。供給ステーションでは、黒鉛化された材料が負圧下でミキサーに供給され、プロジェクトのリボンミキサーが物理的な混合を実行して、異なるバッチからの材料の均質化を実現します。均質化された材料は、負圧空気輸送システムによってふるい分け用の超音波振動スクリーンに輸送されます。最初のふるい分け後の材料は、空気輸送システムを介して次のプロセスに入ります。材料は空気輸送システムを介して3つのバッファサイロに入り、重力の作用下で閉じたパイプを介して6つの磁気機械に入り、脱磁されます。脱磁された材料は、負圧空気輸送システムによって二次ふるい分け用の超音波振動スクリーンに輸送されます。ふるい分けプロセスでふるい分けられた材料は、負圧によって成形および分類機に供給され、さらに粉砕されて副産物を形成します。二次選別後、包装機に搬送され包装され、袋詰めされた負極材が完成します。
