一种锂电池负极碳材料智能生产方法及系统与流程

    技术2025-02-10  38


    本技术涉及电池材料制备技术的领域,尤其是涉及一种锂电池负极碳材料智能生产方法及系统。


    背景技术:

    1、锂离子电池作为新一代绿色环保电池,具有比能量高、应用温度范围宽、循环稳定性好、寿命长、无污染、能量密度高、安全性能好等优点,在手机、笔记本电脑以及电动工具等领域有着广泛的应用。其中石墨一直是锂离子电池商业化后最为常用的负极材料之一,也是影响锂离子电池低温和倍率性能的重要因素之一。

    2、相关技术中,在进行锂离子电池石墨负极材料制备时,一般包括以下四个步骤:粉碎整形、二次造粒、预碳化、石墨化,其中粉碎整形即由外部固定压力将原料焦粉碎成不同大小的碎粒并将碎粒进行整形处理,二次造粒即将粉碎整形处理后的焦与粘结剂混合并反应以得到反应物,预碳化以及石墨化即对得到的反应物根据不同的温度进行处理。

    3、上述的相关技术中,由于不同粒径大小组合的碎粒与粘结剂进行混合时粘结效果不同,因此可能存在因为粒径大小不佳而导致粘结效果较差的情况发生,从而导致产品的良品率较低,尚有改进空间。


    技术实现思路

    1、为了提高锂电池负极碳材料的产品良品率,本技术提供一种锂电池负极碳材料智能生产方法及系统。

    2、第一方面,本技术提供一种锂电池负极碳材料智能生产方法,采用如下的技术方案:

    3、一种锂电池负极碳材料智能生产方法,包括:

    4、控制预设的粉碎装置对原料焦进行粉碎处理以得到原料碎粒,并将原料碎粒进行不同的预设的粒径范围多层筛分处理以将原料碎粒分配于各预设的碎粒放置盘中;

    5、于原料碎粒分配完成后获取部分碎粒重量;

    6、根据所有的部分碎粒重量进行求和计算以确定整体碎粒重量;

    7、根据各部分碎粒重量以及整体碎粒重量进行计算以确定部分碎粒占比,并根据各部分碎粒占比进行计算以确定碎粒分布情况;

    8、根据预设的粘结匹配关系以确定碎粒分布情况相对应的粘结需求方案,并根据粘结需求方案提供与原料碎粒包覆造粒处理的粘结剂,以获取包覆反应物;

    9、控制包覆反应物依次进行预碳化以及石墨化处理以获取锂电池负极碳材料。

    10、可选的,所述原料焦包括针状焦或石油焦。

    11、可选的,于部分碎粒占比确定后,锂电池负极碳材料智能生产方法还包括:

    12、获取各碎粒放置盘的需求碎粒占比;

    13、根据部分碎粒占比以及相对应的需求碎粒占比进行差值计算以确定差值碎粒占比;

    14、将差值碎粒占比大于零的原料碎粒定义为多余碎粒,并将差值碎粒占比小于零的原料碎粒定义为不足碎粒;

    15、根据多余碎粒的差值碎粒占比以及整体碎粒重量进行计算以确定可行转移重量,并根据不足碎粒的差值碎粒占比以及整体碎粒重量进行计算以确定需求补充重量;

    16、根据多余碎粒的粒径范围以及不足碎粒的粒径范围进行差值计算以确定碎粒相隔距离,并根据碎粒相隔距离由小至大依次排序以确定碎粒转化顺序;

    17、根据碎粒转化顺序、可行转移重量以及需求补充重量确定各多余碎粒的转移调整方案;

    18、根据预设的粉碎匹配关系以确定转移调整方案相对应的装置使用参数;

    19、根据转移调整方案以控制多余碎粒再次进入粉碎装置,并控制粉碎装置以装置使用参数进行作业。

    20、可选的,于转移调整方案确定后,锂电池负极碳材料智能生产方法还包括:

    21、根据各转移调整方案获取各不足碎粒的可得补充重量;

    22、根据可得补充重量以及需求补充重量进行差值计算以确定差值补充重量;

    23、判断是否所有的差值补充重量均小于预设的许可偏差重量;

    24、若所有的差值补充重量均小于许可偏差重量,则根据各转移调整方案控制粉碎装置作业;

    25、若所有的差值补充重量未均小于许可偏差重量,则输出碎粒异常信号。

    26、可选的,于碎粒异常信号输出后,锂电池负极碳材料智能生产方法还包括:

    27、获取当前粉碎装置的当前使用参数;

    28、将差值补充重量不小于许可偏差重量的不足碎粒定义为异常碎粒;

    29、根据预设的异常匹配关系以确定异常碎粒的绝对影响参数,并根据预设的调整匹配关系以确定差值补充重量相对应的需求调整数值;

    30、根据当前使用参数、绝对影响参数以及需求调整数值以确定参考作业参数。

    31、可选的,若所有的差值补充重量均小于许可偏差重量,锂电池负极碳材料智能生产方法还包括:

    32、根据转移调整方案以确定多余碎粒相对应的调整转移碎粒以及调整转移重量;

    33、根据预设的难度匹配关系以确定单个转移调整方案下调整转移碎粒以及调整转移重量的调整难度系数;

    34、判断调整难度系数是否大于预设的可行难度系数;

    35、若调整难度系数不大于可行难度系数,则根据转移调整方案控制粉碎装置作业;

    36、若调整难度系数大于可行难度系数,则根据可行难度系数以确定调整转移碎粒相对应的虚拟对应碎粒;

    37、将虚拟对应碎粒替换调整转移碎粒以更新该多余碎粒的转移调整方案,且重新确定多余碎粒以及不足碎粒以更新其余转移调整方案,并根据更新后的转移调整方案控制粉碎装置作业。

    38、可选的,根据可行难度系数以确定调整转移碎粒相对应的虚拟对应碎粒的步骤包括:

    39、将粒径范围最小的调整转移碎粒定义为需求变化碎粒,且将其余调整转移碎粒定义为需求固定碎粒;

    40、于调整转移碎粒中根据最小的粒径范围以及最大的粒径范围确定可行调整范围,并于可行调整范围中随机生成模拟替代碎粒;

    41、将模拟替代碎粒替换需求变化碎粒以获取模拟调整方案,并根据模拟调整方案确定模拟难度系数;

    42、将模拟难度系数小于可行难度系数时相对应的模拟替代碎粒定义为可行替代碎粒;

    43、将可行替代碎粒中为多余碎粒的可行替代碎粒定义为备选替代碎粒,并于备选替代碎粒中确定唯一一个备选替代碎粒作为虚拟对应碎粒。

    44、可选的,于备选替代碎粒中确定唯一一个备选替代碎粒作为虚拟对应碎粒的步骤包括:

    45、根据备选替代碎粒以及需求变化碎粒确定替代相隔距离;

    46、根据备选替代碎粒的可行转移重量以及当前需要替换的调整转移重量进行求和计算以更新可行转移重量;

    47、根据替代相隔距离以及更新后可行转移重量进行计算以确定碎粒选择参数;

    48、根据预设的排序规则以确定数值最大的碎粒选择参数,且将该碎粒选择参数相对应的备选替代碎粒作为虚拟对应碎粒。

    49、第二方面,本技术提供一种锂电池负极碳材料智能生产系统,采用如下的技术方案:

    50、一种锂电池负极碳材料智能生产系统,包括:

    51、获取模块,与处理模块连接,用于信息的获取;

    52、处理模块,与获取模块连接,用于信息的存储和处理;

    53、处理模块控制预设的粉碎装置对原料焦进行粉碎处理以得到原料碎粒,并将原料碎粒进行不同的预设的粒径范围多层筛分处理以将原料碎粒分配于各预设的碎粒放置盘中;

    54、获取模块于原料碎粒分配完成后获取部分碎粒重量;

    55、处理模块根据所有的部分碎粒重量进行求和计算以确定整体碎粒重量;

    56、处理模块根据各部分碎粒重量以及整体碎粒重量进行计算以确定部分碎粒占比,并根据各部分碎粒占比进行计算以确定碎粒分布情况;

    57、处理模块根据预设的粘结匹配关系以确定碎粒分布情况相对应的粘结需求方案,并根据粘结需求方案以提供粘结剂与原料碎粒包覆造粒处理以获取包覆反应物;

    58、处理模块控制包覆反应物依次进行预碳化以及石墨化处理以获取锂电池负极碳材料。

    59、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

    60、在进行锂电池负极碳材料生产时,针对原料碎粒进行分析以确定合适的粘结剂与其粘合,从而使得原料碎粒的粘结效果较佳,以提高产品的良品率;

    61、在原料进行粉碎处理时,比较各粒径的碎粒占比以控制碎粒进行再次加工处理,从而使得碎粒尽量向所需的碎粒占比靠近,以进一步提高产品的良品率;

    62、在碎粒再次加工的过程中,根据整体加工难度以控制碎粒的具体粉碎方案,从而便于原料碎粒粉碎至所需要求。


    技术特征:

    1.一种锂电池负极碳材料智能生产方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的锂电池负极碳材料智能生产方法,其特征在于,于部分碎粒占比确定后,锂电池负极碳材料智能生产方法还包括:

    3.根据权利要求2所述的锂电池负极碳材料智能生产方法,其特征在于,于转移调整方案确定后,锂电池负极碳材料智能生产方法还包括:

    4.根据权利要求3所述的锂电池负极碳材料智能生产方法,其特征在于,于碎粒异常信号输出后,锂电池负极碳材料智能生产方法还包括:

    5.根据权利要求3所述的锂电池负极碳材料智能生产方法,其特征在于,若所有的差值补充重量均小于许可偏差重量,锂电池负极碳材料智能生产方法还包括:

    6.根据权利要求5所述的锂电池负极碳材料智能生产方法,其特征在于,根据可行难度系数以确定调整转移碎粒相对应的虚拟对应碎粒的步骤包括:

    7.根据权利要求6所述的锂电池负极碳材料智能生产方法,其特征在于,于备选替代碎粒中确定唯一一个备选替代碎粒作为虚拟对应碎粒的步骤包括:

    8.一种锂电池负极碳材料智能生产系统,其特征在于,包括:


    技术总结
    本申请涉及一种锂电池负极碳材料智能生产方法及系统,涉及电池材料制备技术的领域,该方法包括对原料焦进行粉碎处理得到原料碎粒,并将原料碎粒进行多层筛分处理以分配于碎粒放置盘中;于原料碎粒分配完成后获取部分碎粒重量;根据所有的部分碎粒重量确定整体碎粒重量;根据各部分碎粒重量以及整体碎粒重量进行计算以确定部分碎粒占比,并根据各部分碎粒占比进行计算确定碎粒分布情况;根据粘结匹配关系以确定碎粒分布情况相对应的粘结需求方案,并根据粘结需求方案以提供粘结剂与原料碎粒包覆造粒处理以获取包覆反应物;控制包覆反应物依次进行预碳化以及石墨化处理以获取锂电池负极碳材料。本申请具有提高锂电池负极碳材料的产品良品率的效果。

    技术研发人员:周晓亮,郑基能,陈大鹏
    受保护的技术使用者:安徽清能碳再生科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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