石墨负极材料的生产工艺主要分为天然石墨和人造石墨两大类,具体工艺流程和特点如下:
一、天然石墨负极生产工艺
矿石开采与加工 采用机械破碎、分级洗选等工艺,去除杂质后得到纯净石墨粉。
石墨发泡与预处理
通过热解或气流粉碎技术将矿粉转化为石墨粉末,并进行清洗、湿法成型、烧结等预处理,改善成型性能。
成型与精加工
使用压力型成型机(如压坯、动板或注模成型)将粉末制成坯体,再经抛光、表面处理等工序提升导电性和机械强度。
二、人造石墨负极生产工艺
原料准备
以粉状碳粉(如焦炭、针状焦)为原料,添加沥青等粘结剂。
混捏与成型
通过混捏机将原料混合均匀,再经造粒工艺制成颗粒状坯体。
高温石墨化
在2200-3300℃下进行高温处理,将碳原子转化为六方平面网状结构,提升导电性和耐腐蚀性。
后处理
包括筛分、除磁、干燥、硫化等工序,最终得到片状或柱状负极材料。
三、工艺核心环节与技术趋势
造粒与石墨化: 是工艺门槛最高、能耗最大的核心环节,直接影响负极材料的性能。 连续式工艺创新
四、市场应用与占比
天然石墨负极目前约占锂电池负极材料总产量的14%-20%,人造石墨因成本和性能优势,预计未来占比将提升至30%以上。