人造石墨負(fù)極材料生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)范

PAGE7PAGEII人造石墨負(fù)極材料生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了人造石墨的術(shù)語和定義、設(shè)備要求、生產(chǎn)工藝、原材料質(zhì)量要求、產(chǎn)品質(zhì)量控制。本文件適用于以炭為原料，經(jīng)過人工方法制得的石墨以及近似于完整晶體的石墨材料。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。 GB/T1429炭素材料灰分含量GB/T2001焦炭工業(yè)分析測定方法GB/T2286焦炭全硫含量的測定方法GB/T5162-2021金屬粉末振實密度的測定GB12348-2008工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297-1990大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T19077-2016粒度分布激光衍射法GB/T19587-2017氣體吸附BET法測定固態(tài)物質(zhì)比表面積GB/T24533-2019鋰離子電池石墨類負(fù)極材料GB/T32158-2015煤系針狀焦GB/T37308-2019油系針狀焦NBSHT0527-2019石油焦（生焦）YB/T5189炭素材料揮發(fā)分的測定YBT5299-2009瀝青焦術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。

人造石墨artificialgraphite經(jīng)過人工方法制得的石墨以及近似于完整晶體的石墨材料。

粉碎crush指對于體積過大的固體材料或不符合的半成品，進(jìn)行加工，使其粒徑變小，從而達(dá)到目標(biāo)要求的顆粒大小的機(jī)械過程。

造粒granulation指將粒徑小的原料，經(jīng)過一定的溫度和時間處理后，粘結(jié)形成由幾個顆粒相互粘接成二次顆粒的過程。

石墨化graphiting指非石墨質(zhì)炭經(jīng)1500℃以上的熱處理，主要因物理變化使其堆疊結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，轉(zhuǎn)變成具有石墨三維規(guī)則結(jié)構(gòu)的石墨質(zhì)炭。

表面改性surfacemodification應(yīng)用物理或化學(xué)方法對顆粒表面進(jìn)行改性處理，使其表面狀態(tài)發(fā)生變化，從而改變其原來表面的性能和功能。

混合mix物料在外力（重力或機(jī)械力等）作用下發(fā)生運(yùn)動速度和運(yùn)動方向的改變，使各組分顆粒均勻分布的操作過程。典型工藝流程圖人造石墨負(fù)極材料主要工藝流程應(yīng)包括粉碎、造粒、石墨化、表面改性、成品加工等環(huán)節(jié)?？筛鶕?jù)實際需求不同，對以上工藝流程進(jìn)行增加、減少或調(diào)整工藝流程順序。原料原料粉碎造粒石墨化表面改性成品加工典型工藝流程圖設(shè)備要求粉碎設(shè)備人造石墨負(fù)極材料粉碎設(shè)備應(yīng)包括粗碎機(jī)、粉碎機(jī)，宜包括分級機(jī)、整形機(jī)。人造石墨負(fù)極材料粉碎設(shè)備應(yīng)粉碎到平均粒徑在30微米以下。人造石墨負(fù)極材料粉碎設(shè)備使用應(yīng)符合GB12348。造粒設(shè)備人造石墨負(fù)極材料造粒設(shè)備應(yīng)具備加熱功能，加熱溫度宜為400℃-1000℃。人造石墨負(fù)極材料造粒設(shè)備應(yīng)具實現(xiàn)惰性氣氛的功能。人造石墨負(fù)極材料造粒設(shè)備應(yīng)包括造粒裝置和尾氣處理裝置。人造石墨負(fù)極材料造粒設(shè)備使用應(yīng)符合GB16297。石墨化設(shè)備人造石墨負(fù)極材料石墨化設(shè)備應(yīng)包括主體石墨化裝置和尾氣處理裝置，宜包含自動裝料和自動出料裝置。人造石墨負(fù)極材料石墨化設(shè)備應(yīng)具備高溫加熱功能，加熱溫度宜為1500℃-3200℃；人造石墨負(fù)極材料的石墨化設(shè)備使用應(yīng)符合GB16297。表面改性設(shè)備人造石墨負(fù)極材料的表面改性設(shè)備應(yīng)包括混合裝置和表面改性裝置，宜包含自動裝料和自動出料裝置。人造石墨負(fù)極材料表面改性設(shè)備應(yīng)具備加熱功能，加熱溫度宜為300℃-1400℃；人造石墨負(fù)極材料表面改性設(shè)備使用應(yīng)符合GB16297。成品加工設(shè)備成品加工設(shè)備應(yīng)包括混料機(jī)、篩分機(jī)、除磁機(jī)、包裝機(jī)，宜配備除塵裝置。成品加工設(shè)備應(yīng)包括稱量裝置，精度范圍為±0.1kg。成品加工設(shè)備應(yīng)無異物混入，易密閉防塵，方便清理，維修方便。成品加工設(shè)備和物料接觸部分應(yīng)使用不銹鋼材質(zhì)。檢測設(shè)備檢測設(shè)備應(yīng)符合表1要求。檢測設(shè)備要求項目分析設(shè)備和檢測儀器要求粒度分布激光粒度儀應(yīng)符合GBT19077-2016粒度分布激光衍射法比表面積比表面和孔隙度分析儀應(yīng)符合GBT19587-2017氣體吸附BET法測定固態(tài)物質(zhì)比表面積振實密度振實密度檢測儀應(yīng)符合GBT5162-2021金屬粉末振實密度的測定水分恒溫干燥箱/卡爾費(fèi)休水分測定儀1.原材料應(yīng)符合GB/T2001焦炭工業(yè)分析測定方法2.石墨材料應(yīng)符合GBT24533-2019鋰離子電池石墨類負(fù)極材料規(guī)定石墨化度X-射線衍射儀應(yīng)符合GBT24533-2019鋰離子電池石墨類負(fù)極材料規(guī)定灰分馬弗爐分析天平原材料應(yīng)符合GB/T1429炭素材料灰分含量的測定方法石墨材料應(yīng)符合GBT24533-2019鋰離子電池石墨類負(fù)極材料規(guī)定真密度真密度測試儀符合GB/T24533鋰離子電池石墨類負(fù)極材料中的真密度測試方法揮發(fā)分馬弗爐分析天平原材料應(yīng)符合YB/T5189炭素材料揮發(fā)分的測定硫含量馬弗爐分析天平碳硫分析儀應(yīng)符合GB/T2286焦炭全硫含量的測定方法微量元素電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀應(yīng)符合GBT24533-2019鋰離子電池石墨類負(fù)極材料規(guī)定磁性物質(zhì)電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀應(yīng)符合GBT24533-2019鋰離子電池石墨類負(fù)極材料規(guī)定放電容量電池充放電測試儀扣式電池應(yīng)符合GBT24533-2019鋰離子電池石墨類負(fù)極材料規(guī)定首次效率電池充放電測試儀扣式電池應(yīng)符合GBT24533-2019鋰離子電池石墨類負(fù)極材料規(guī)定形貌掃描電子顯微鏡/生產(chǎn)工藝要求一般要求應(yīng)根據(jù)計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、產(chǎn)品要求進(jìn)行安排生產(chǎn)。在作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)張貼作業(yè)指導(dǎo)書。并按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行操作。在生產(chǎn)前應(yīng)首先了解自己的操作工藝及前工序操作工藝流程，每一個工位在操作前都要檢查前工序是否合格，然后再進(jìn)行本工序的操作，操作完畢后要對自己操作的產(chǎn)品進(jìn)行檢測，檢測合格后方可流入下道工序。在生產(chǎn)過程中，所有物料應(yīng)有標(biāo)識，不良品應(yīng)有不良品的標(biāo)識。生產(chǎn)過程中宜進(jìn)行首檢，對于不滿足規(guī)格要求的產(chǎn)品指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)工藝指示單，進(jìn)行調(diào)整，如果仍然不滿足要求的，需上報并做不合格處理，做出標(biāo)識。人造石墨負(fù)極材料屬于粉體材料，在制造和生產(chǎn)過程中，物料宜封閉輸送，以免造成粉塵污染和異物混入；加工工藝中有揮發(fā)性物質(zhì)排出時，應(yīng)加裝尾氣收集裝置，尾氣排放應(yīng)符合GB16297；生產(chǎn)過程中不宜引入異物和雜質(zhì)，發(fā)現(xiàn)有明顯影響性能的異物混入，上報并做不合格標(biāo)識處理；粉碎粉碎工藝應(yīng)包括破碎、粉碎，宜包括分級、整形。粉碎工藝應(yīng)控制指標(biāo)粒度分布（D10、D50、D90、Dmax），宜控制指標(biāo)振實密度和形貌。粉碎工藝應(yīng)進(jìn)行首檢和過程檢測，監(jiān)測粒度分布（D10、D50、D90、Dmax）。如粒度分布或振實密度不能滿足要求，宜再進(jìn)行粉碎、分級工序或二者的組合，直到達(dá)到目標(biāo)要求。造粒造粒工藝應(yīng)包括混合、造粒，宜包括過篩或打散。造粒工藝應(yīng)控制指標(biāo)粒度分布（D10、D50、D90、Dmax）和揮發(fā)分。造粒工藝指示單宜包括粘結(jié)劑種類、比例，造粒的溫度曲線、進(jìn)出料溫度。石墨化石墨化工藝宜包含預(yù)碳化、石墨化、過篩。石墨化工藝應(yīng)控制指標(biāo)石墨化度、灰分、微量元素（Fe、Ni、Zn、Al、Cu、S）、比表面積。石墨化工藝單宜包含送電曲線。表面改性表面改性宜包含混合、熱處理、過篩。表面改性工藝控制指標(biāo)宜包含粒度分布（D10、D50、D90、Dmax）、振實密度、比表面積、放電容量和首次效率。成品加工成品加工工藝應(yīng)包括混合、過篩、除磁、包裝。成品控制工藝應(yīng)包含粒度分布（D10、D50、D90、Dmax）、振實密度、比表面積、放電容量、首次效率、灰分、微量元素（Fe、Ni、Zn、Al、Cu、S）、磁性物質(zhì)（Fe+Cr+Ni+Zn）。產(chǎn)品指標(biāo)應(yīng)符合產(chǎn)品設(shè)計要求。原材料質(zhì)量要求人造石墨原材料宜選擇瀝青焦、石油焦生焦、石油焦熟焦、煅前煤系針狀焦、煅后煤系針狀焦、煅前油系針狀焦、煅后油系針狀焦。原料質(zhì)量要求應(yīng)符合產(chǎn)品設(shè)計要求。原材料分類、測試方法及要求按照表格2進(jìn)行原材料質(zhì)量要求原材料種類指標(biāo)項目測試方法及要求要求瀝青焦真密度應(yīng)符合GB/T24533鋰離子電池石墨類負(fù)極材料中的真密度測試方法原材料應(yīng)符合YBT5299-2009瀝青焦規(guī)定硫含量應(yīng)符合GB/T2286焦炭全硫含量的測定方法揮發(fā)分應(yīng)符合YB/T5189炭素材料揮發(fā)分的測定灰分應(yīng)符合GB/T1429炭素材料灰分含量的測定方法水分應(yīng)符合GB/T2001焦炭工業(yè)分析測定方法按照干燥基水分測試方法進(jìn)行石油焦生焦真密度應(yīng)符合GB/T24533鋰離子電池石墨類負(fù)極材料中的真密度測試方法原材料應(yīng)符合NBSHT0527-2019石油焦（生焦）規(guī)定硫含量應(yīng)符合GB/T2286焦炭全硫含量的測定方法揮發(fā)分應(yīng)符合YB/T5189炭素材料揮發(fā)分的測定灰分應(yīng)符合GB/T1429炭素材料灰分含量的測定方法水分應(yīng)符合GB/T2001焦炭工業(yè)分析測定方法按照干燥基水分測試方法進(jìn)行石油焦熟焦真密度應(yīng)符合GB/T24533鋰離子電池石墨類負(fù)極材料中的真密度測試方法/硫含量應(yīng)符合GB/T2286焦炭全硫含量的測定方法揮發(fā)分應(yīng)符合YB/T5189炭素材料揮發(fā)分的測定灰分應(yīng)符合GB/T1429炭素材料灰分含量的測定方法水分應(yīng)符合GB/T2001焦炭工業(yè)分析測定方法按照干燥基水分測試方法進(jìn)行煅前煤系針狀焦真密度應(yīng)符合GB/T24533鋰離子電池石墨類負(fù)極材料中的真密度測試方法/硫含量應(yīng)符合GB/T2286焦炭全硫含量的測定方法揮發(fā)分應(yīng)符合YB/T5189炭素材料揮發(fā)分的測定灰分應(yīng)符合GB/T1429炭素材料灰分含量的測定方法原材料質(zhì)量要求（續(xù)）原材料種類指標(biāo)項目測試方法及要求要求煅前煤系針狀焦水分應(yīng)符合GB/T2001焦炭工業(yè)分析測定方法按照干燥基水分測試方法進(jìn)行/煅后煤系針狀焦（煤系針狀焦）真密度應(yīng)符合GB/T24533鋰離子電池石墨類負(fù)極材料中的真密度測試方法原材料應(yīng)符合GBT32158-2015煤系針狀焦規(guī)定硫含量應(yīng)符合GB/T2286焦炭全硫含量的測定方法揮發(fā)分應(yīng)符合YB/T5189炭素材料揮發(fā)分的測定灰分應(yīng)符合GB/T1429炭素材料灰分含量的測定方法水分應(yīng)符合GB/T2001焦炭工業(yè)分析測定方法按照干燥基水分測試方法進(jìn)行煅前油系針狀焦真密度應(yīng)符合GB/T24533鋰離子電池石墨類負(fù)極材料中的真密度測試方法原材料應(yīng)符合GB/T37308-2019油系針狀焦規(guī)定硫含量應(yīng)符合GB/T2286焦炭全硫含量的測定方法揮發(fā)分應(yīng)符合YB/T5189炭素材料揮發(fā)分的測定灰分應(yīng)符合GB/T1429炭素材料灰分含量的測定方法水分應(yīng)符合GB/T2001焦炭工業(yè)分析測定方法按照干燥基水分測試方法進(jìn)行煅后油系針狀焦真密度應(yīng)符合GB/T24533鋰離子電池石墨類負(fù)極材料中的真密度測試方法原材料應(yīng)符合GB/T37308-2019油系針狀焦規(guī)定硫含量應(yīng)符合GB/T2286焦炭全硫含量的測定方法揮發(fā)分應(yīng)符合YB/T5189炭素材料揮發(fā)分的測定灰分應(yīng)符合GB/T1429炭素材料灰分含量的測定方法水分應(yīng)符合GB/T2001焦炭工業(yè)分析測定方法按照干燥基水分測試方法進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制產(chǎn)品質(zhì)量控制應(yīng)符合產(chǎn)品設(shè)計要求。產(chǎn)品制作完成后，應(yīng)監(jiān)控以下指標(biāo)，并按照表3規(guī)定進(jìn)行取樣和檢驗。成品取樣規(guī)定和檢驗頻次控制項目取樣規(guī)定檢驗頻次粒度分布取樣應(yīng)按照GBT2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分規(guī)定執(zhí)行生產(chǎn)過程中應(yīng)每批取一個樣品進(jìn)行檢測振實密度取樣應(yīng)按照GBT2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分規(guī)定執(zhí)行生產(chǎn)過程中應(yīng)每批取一個樣品進(jìn)行檢測成品取樣規(guī)定和檢驗頻次（續(xù)）控制項目取樣規(guī)定檢驗頻次比表面積取樣應(yīng)按照GBT2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分規(guī)定執(zhí)行生產(chǎn)過程中應(yīng)每批取一個樣品進(jìn)行檢測真密度取樣應(yīng)按照GBT2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分規(guī)定執(zhí)行生產(chǎn)過程中應(yīng)每批取一個樣品進(jìn)行檢測放電容量取樣應(yīng)按照GBT2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分規(guī)定執(zhí)行生產(chǎn)過程中應(yīng)每批取一個樣品進(jìn)行檢測首次效率取樣應(yīng)按照GBT2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分規(guī)定執(zhí)行生產(chǎn)過程中應(yīng)每批取一個樣品進(jìn)行檢測灰分取樣應(yīng)按照GBT2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分規(guī)定執(zhí)行生產(chǎn)過程中應(yīng)每批取一個樣品進(jìn)