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石墨负极材料

1.负极材料企业
杉杉、BTR、长沙海容(摩根)、汕头诚翔、湖南辉宇、青岛大华、远东、弘光、红顶、金卡本、瑞富特、华容、斯诺、湖南星光、余姚宏远、北京创亚、佛山三高、大阪石墨、长沙星城、金润、江苏镇江华邦能源材料有限公司
目前在国内,负极材料领先企业主要包括深圳贝特瑞、上海杉杉和长沙海容。

而在全球范围内,负极材料的市场份额主要集中在日本日立、日本精工碳素、JFE日本钢铁、三菱、中国贝特瑞、杉杉股份6大厂家2.碳负极材料分类
锂电池中具实用价值和应用前景的碳主要有三种:(1)高度石墨化的碳;(2)软碳和硬碳;(3)碳纳米材料。

2.1石墨类碳负极材料(动力电池负极普遍用该种材料)
人造石墨(主流产品)是将易石墨化炭(如沥青焦炭)在N2气氛中于1900~2800℃经高温石墨化处理制得。

常见人造石墨有中间相碳微球(MCMB)、石墨化碳纤维。

MCMB的优点是可逆容量高、可大倍率充放电,应用方向为动力电池和倍率电池。

缺点:价格略高、容量略低,在高容量和超高容量型产品中处于劣势(经常进行掺杂等改性手段制成高端产品)。

天然石墨一般都以天然石墨矿石出现。

在锂电应用中需要提纯为含碳在91~99%的高碳石墨,多以常用化学方法提纯。

天然石墨由于表面有较高的活性点,比表面高,不能直接用作负极材料,需要做表面改性处理。

优点:嵌锂电化学容量高;放电电压平台平稳;来源广泛,加工工艺成熟,制造成本低;加工性能优秀。

缺点:与电解液相容性差,电解液分解,SEI膜不稳定;溶剂共嵌入,石墨层剥离,循环稳定性差,衰减快,电池鼓胀;辊压造成各粒子晶体c轴平行且垂直板面,空隙小,大倍率充放电效率低。

3.碳负极材工艺流程
4.工业难点
1) 配方:生产过程只有扬尘,环评方面困难不大,主要在于生产配
方,即碳负极的原料掺杂与后处理工艺,这两个工艺段是决定产品质量的根本因素。

2) 主要设备都是些混料、筛选、烧结设备,对厂房的高度以及通风
有要求,因为车间环境是粉尘环境,要预防爆炸。

5.经济效益
1) 负极约占电池成本的10%~15%,普通动力电池负极生产成本为6
万元,目前国内低端负极材料主流报1.8-2.2万元/吨,中端产品主流报 4.5-6.5万元/吨,高端产品主流报8-10万元/吨。

2) 资金投入少(可小规模投资),比起正极材料工艺简单,环保所
需设备少。

(福建翔丰华新能源材料有限公司石墨生产项目,计划总投资6亿元,占地80亩,已建成高端天然石墨生产线12条、高端人造石墨生产线40条,年底将再建成12条同等生产线,项目完全建成后,年产能将达到1.5万吨) 进料检验 原料投入 风选除杂 粗碎 球形化
精碎 分级 纯化 干燥 一次磁选 包覆 碳化 高温处理 打散混合 筛分 二次磁选
包装、入库。

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