鋰電池負極加工中的電磁加熱應用

發布時間：2022-07-20  新聞來源：深圳喆能電子技術有限公司

對于電池負極材料大家應該都不陌生，最常用的就是烏黑發亮的石墨。石墨包括天然石墨材料和人造石墨材料，其中，天然石墨主要存在于伴生石墨礦藏中，在地球礦藏資源中儲量巨大。在我國天然石墨礦藏儲量和產量均居于世界首位，但天然石墨屬于不可再生礦產資源，而且天然石墨主要存在于伴生石墨礦藏中，需要經過開采及礦選并經過提純和整形分級等等工藝制成，其受天然礦床的影響較大，受成本的控制及產品品質的影響較大。

因而低成本、高性能的人造石墨則是鋰電池石墨負極材料新的來源途徑。人造石墨生產工業基本分為前中后三個階段，前期處理（破碎、粉碎、整形、氣流磨粉），中期處理（造粒、反應釜、過篩、除磁），后期處理（碳化、石墨化）。

電磁加熱主要應用于人工石墨中期處理的反應釜加熱階段，把充滿惰性氣體的反應釜加熱到200~300℃攪拌1-3h，然后繼續加熱至400-500℃。現階段大部分反應釜使用的都是耐酸堿腐蝕的不銹鋼，由于不銹鋼的弱磁性，很多人會有不銹鋼能不能采用電磁加熱？這個問題，現在喆能可以肯定的回答大家：能加熱。其實，所有的不銹鋼，無論是馬氏體、鐵素體、奧氏體，或者是混合體，都可以采用電磁感應直接加熱，差別在于磁性強弱不一樣，所需要匹配和檢測的方式不一樣。

大部分的電磁加熱廠家，無法識別不銹鋼負載，加熱控制主機根本無法正常啟動或者無法穩定工作。這樣就造成有些客戶向這些廠家咨詢時得不到肯定答復，因而造成錯覺說不銹鋼不能用電磁加熱。同時，應用多機并聯防干擾的 MCU 控制技術，不僅解決了輸出功率波動，還可以從技術上解決磁場耦合干擾導致的設備故障，又避免了多機并聯的線圈大間隔導致加熱不均勻。

石墨后期處理（碳化 石墨化）中也用到了電磁加熱技術，碳化、石墨化是不可或缺的一部分，我們需要使用碳化爐對材料進行中低溫碳化，通過電磁加熱把碳化爐的溫度達到1600攝氏度，可以滿足碳化的需求。人工石墨導熱性、耐腐蝕性會高于天然石墨與高分子樹脂復合材料，目前廣泛用于鋰電池的負極應用。

反應釜加熱由傳統的燃料或電阻加熱升級為磁感應加熱，是此類設備加熱工藝升級的重大進步，解決了諸如此類的問題：燃煤、生物燃料和燃油帶來的污染問題、燃氣管道接口費用高昂的問題、燃氣使用的安全隱患問題、生物質燃料短缺及價格波動問題，大幅度改變了電阻熱的熱能效率，徹底解決此類設備生產的不環保、不安全、不衛生、生產效率低、環境高溫等問題。

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