鋰離子電池石墨類負(fù)極材料

鋰離子電池石墨類負(fù)極材料水分測(cè)定儀,鋰電池水分測(cè)定儀,自動(dòng)微量水分測(cè)定儀符合GB/T 24533-2009 鋰離子電池石墨類負(fù)極材料的水分測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),且符合GB/T 7600、GB/T 6283、SH/T 0246、SH/T 0255等方法標(biāo)準(zhǔn)要求。采用卡爾費(fèi)休(庫(kù)倫)法測(cè)定性質(zhì)不同的液體中微量水分的含量。具有測(cè)量精度高、速度快、測(cè)定數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、環(huán)保、醫(yī)藥等部門(mén)?？煽焖贉y(cè)定醇類、油類、脂類、醚類、酯類、酸類、烷類、苯類、胺類、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥、酚類、藥原料等化工、石油、制藥、農(nóng)藥等產(chǎn)品的水分含量。

XFWS-V20鋰電池水分測(cè)定儀技術(shù)參數(shù)：

1 滴定方式：微處理機(jī)控制滴定。

2 電解電流輸出：0～400mA自動(dòng)控制。

3 顯示系統(tǒng)：7寸彩色大屏幕觸摸屏。

4 測(cè)量范圍：0ug～100mg[0.0001%（1ppm)—100%]

5 分辨率/靈敏閾：0.1ugH2O。

6 準(zhǔn)確度：10ug～1mgH2O為±3ug,1mgH2O以上，為0.3%（不含進(jìn)樣誤差）。

7 功率消耗：小于100W。

8 使用環(huán)境：溫度5℃～40℃，濕度小于85%。

9 電源：AC220V±10% 50Hz±2.5Hz。

儀器特點(diǎn)：

1 結(jié)構(gòu)緊湊，造型美觀，操作方便,無(wú)標(biāo)識(shí)按鍵，界面友好。

2 測(cè)試速度快、重復(fù)性好,測(cè)試同步顯示過(guò)程曲線,實(shí)驗(yàn)過(guò)程更直觀

3 使用電解液空白電流補(bǔ)償，平衡點(diǎn)漂移補(bǔ)償來(lái)修正測(cè)量結(jié)果。

4 軟件調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速，可在0～9之間選擇,直接從界面輸入數(shù)字調(diào)整攪拌速度

5 采用高速微電腦芯片控制，7寸大屏彩色液晶、觸摸屏顯示。

6 自動(dòng)或手動(dòng)打印機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，方便備案存檔。36個(gè)字符，漢字輸出

7能對(duì)低含量樣品進(jìn)行微量分析，靈敏度高。

8友好的人機(jī)對(duì)話，具有觸摸屏方式的人機(jī)交互式界面。

9顯示時(shí)鐘（年、月、日、時(shí)、分、秒），掉電保持。

10多種公式選擇，自動(dòng)更換顯示單位（ug、mg/L、ppm、%）可記憶

編者按

人造石墨的制備需要經(jīng)過(guò)“破碎、造粒、石墨化、篩分”四個(gè)大工序和和許多小小工序，其中的造粒和石墨化兩個(gè)環(huán)節(jié)都有很高的技術(shù)壁壘，并不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的燒結(jié)就可以了。

作為鋰離子電池企業(yè)而言，其本身是不燒結(jié)材料的，材料是從原材料廠商處購(gòu)買得來(lái)的。如果把鋰離子電池企業(yè)比作一個(gè)廚師，那負(fù)極材料就是一個(gè)硬菜，如何把這個(gè)硬菜做好，是廣大鋰電企業(yè)工程師們的主要責(zé)任，而這個(gè)硬菜本身材質(zhì)的好壞，就需要考量種菜師傅的能力了，這些種菜師傅們就是負(fù)極材料廠商了。

1. 人造石墨的生產(chǎn)工藝

人們往往覺(jué)得負(fù)極材料的制造很簡(jiǎn)單，只需要把原材料往燒結(jié)爐里一扔，升高溫度燒結(jié)就可以了，殊不知這種認(rèn)識(shí)是很膚淺的。人造石墨的制備需要經(jīng)過(guò)“破碎、造粒、石墨化、篩分”四個(gè)大工序和和許多小小工序，其中的造粒和石墨化兩個(gè)環(huán)節(jié)都有很高的技術(shù)壁壘，并不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的燒結(jié)就可以了。下面從人造石墨的原材料開(kāi)始講起：

人造石墨的骨料分為煤系、石油系以及煤和石油混合系三大類。其中煤系針狀焦、石油系針狀焦以及石油焦應(yīng)用最廣，就目前市場(chǎng)而言，高端負(fù)極采用針狀焦作為原材料，中低端負(fù)極采用價(jià)格便宜的石油焦作為原料；瀝青則作為粘結(jié)劑起到將不同粒子粘結(jié)到一起的作用。

上圖為某高端負(fù)極廠商的人造石墨生產(chǎn)工序圖，首先是預(yù)處理工序，根據(jù)產(chǎn)品的需要，將石墨原料和瀝青按照不同比例混合，然后進(jìn)行氣流磨粉，磨好的原材料進(jìn)入造粒工序，其中，造粒工序又分為熱解和球磨篩選工序，造粒的大小、分布、形貌等將直接影響著負(fù)極材料的性能，這在以前的專題中涉及過(guò)，在此不再詳述。

熱解工序就是一個(gè)梯度加熱以及攪拌的過(guò)程，可以的到中間產(chǎn)物，球磨篩選工序是一個(gè)機(jī)械球磨的過(guò)程，將大顆粒磨的更小，此時(shí)的產(chǎn)品進(jìn)入石墨化工序，根據(jù)需要燒結(jié)到不同的溫度，得到不同石墨化程度的產(chǎn)品，最后進(jìn)行球磨篩分，中間還有很多小工序，各個(gè)廠家各有不同，在此不在贅述。

石墨化是把待制品置于石墨化爐內(nèi)保護(hù)介質(zhì)中加熱到高溫，使六角碳原子平面網(wǎng)格從二維空間的無(wú)序重疊轉(zhuǎn)變?yōu)槿S空間的有序重疊，且具有石墨結(jié)構(gòu)的高溫?zé)崽幚磉^(guò)程，從上圖中可以看出，隨著燒結(jié)溫度的提高，石墨結(jié)構(gòu)的缺陷越來(lái)越少，石墨化程度也越來(lái)越高，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，溫度的分布往往是不均勻的，這就需要在設(shè)備上去想辦法讓溫度的分布更加均勻一些，使得整個(gè)材料的受熱更加均勻，提高產(chǎn)品的純度。

2. 天然石墨的生產(chǎn)工藝

大的步驟也是破碎、造粒、石墨化、篩分這四個(gè)主要工序，由于天然石墨存在缺陷，所以還必須進(jìn)行球形化處理、除磁性物質(zhì)、表面包覆等步驟，也是為了提高天然石墨的物理性能以及電化學(xué)性能。

隨著技術(shù)的發(fā)展，以天然石墨為原料的人造石墨的生產(chǎn)也在同時(shí)進(jìn)行，畢竟我國(guó)地大物博，天然石墨儲(chǔ)量豐富，但目前而言仍然存在著較大的問(wèn)題，工藝路線以及相關(guān)技術(shù)仍在發(fā)展之中。

3. 中間相碳微球（MCMB）的生產(chǎn)工藝

瀝青類化合物熱處理時(shí)，發(fā)生熱縮聚反應(yīng)生成具有各向異性的中間相小球體，把中間相小球從瀝青母體中分離出來(lái)形成的微米級(jí)球形碳材料就稱為中間相炭微球。

它是一種球形顆粒，它能夠緊密堆積而形成高密度電極；具有較低的表面積，減少了在充放電過(guò)程中發(fā)生的副反應(yīng)；內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)呈徑向排列，意味著其表面存在許多暴露著的石墨晶體邊緣，從而使其能夠大電流密度充放電，在功率型以及快充型鋰離子電池上的到了廣泛應(yīng)用。

4. 其他石墨材料生產(chǎn)工藝

軟碳：俗稱易石墨化碳材料，在2000℃以下可石墨化的無(wú)定型碳材料，結(jié)晶度低，層間距大，首次放電不可逆容量高，無(wú)明顯電壓平臺(tái)，可通過(guò)石油焦、針狀焦燒結(jié)而成；

硬碳：俗稱難石墨化碳材料，在3000℃以上也難以石墨化，一般樹(shù)脂碳材料、乙炔黑等物質(zhì)，其層間距合適，在充放電過(guò)程中無(wú)明顯膨脹，具有很好的充放電性能，在日本已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

隨著負(fù)極生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，已經(jīng)有廠家可以在人造石墨的表面包覆軟碳或者硬碳材料，這樣既保證了人造石墨充放電的高容量，也使得材料本身具有了大倍率充放電能能力和良好的高低溫性能，但成本也會(huì)相應(yīng)高一些。

小結(jié)：本文簡(jiǎn)單介紹了人造石墨、天然石墨、中間相碳微球的生產(chǎn)步驟和工藝，每個(gè)企業(yè)都有自己獨(dú)有的技術(shù)和生產(chǎn)工藝，相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，更多高容量、高性能的負(fù)極材料也會(huì)慢慢的研發(fā)和批量生產(chǎn)出來(lái)，整個(gè)鋰離子電池行業(yè)也會(huì)隨之進(jìn)步。至此，負(fù)極材料系列到此為止，希望廣大鋰電同仁們可以提出寶貴意見(jiàn)，以促進(jìn)行業(yè)的共同發(fā)展。