锂电池负极材料-石墨生产工艺介绍（一）

想来一直没有分享过负极材料的制作工艺，正好近来有些时间，就给大家分享一下负极材料-人造石墨的制作工艺。如果你去过各种材料企业，你会发现，有意思的不止我们的电池制造，每个材料的诞生过程一样很有趣。从最初的矿粗加工到半成品，从半成品到成品，带着问题去探索其形成的机理以及制造的方法，会给你提供很多新奇的信息。

      负极材料的研发，有石墨类负极、硅基负极、钛酸锂、金属锂以及有机负极，但负极材料大范围选择的还是石墨类负极，相较于其他负极材料，石墨负极在现阶段有其独特的优势。在石墨负极中，又以人造石墨负极为目前市场主流。个人认为，人造石墨是目前锂电池材料中制造周期最长、制作工艺最复杂的材料之一。

      简单介绍一下石墨的发展历程，早在上个世纪九十年代，索尼最先提出以钴酸锂为正极、石油焦为负极的锂离子电池。在这后面的十几年，无论是石油焦还是MCMB（中间相炭微球）替代石油焦，一直是日韩在主导着整个负极材料的市场和技术。这里不得不提一下贝特瑞、杉杉和紫宸三家企业，为了负极材料的国产化做出来很大的努力和贡献。到了2012年中间相碳微球逐渐势微，占比仅剩10%左右，天然石墨成为当时最主流的负极品类，占比达60%。到了2017年，天然和人造之间发生了逆转，随着软包电池应用以及高容量圆柱要求提高，人造石墨占比达到60%，天然石墨的用量则变化不大。而近几年，我国的石墨产量占据90%以上，且以人造石墨为主要负极材料。

      如果说锂电池材料中哪一种材料制作工艺最复杂、工艺路线最多的话，那肯定非石墨莫属了。整个石墨制造周期相当长，业内也只是把石墨生产工艺大致分为四块，破碎、造粒、石墨化、筛分除磁。关注到负极几家龙头企业，你会发现在工艺上会存在一些差别，并且不同型号的石墨的工艺也会存在差别。

           在锂电池制造中，负极材料约占锂电材料成本的10%。

      而在石墨负极生产的过程中，石墨化占据了55%的成本，人造石墨制造成本，原料占29%，石墨化占55%，造粒占10%，粉碎和筛分所占比例较小。

      现阶段大约50%的石墨化加工集中在了内蒙地区，故而要是内蒙发个抖，负极行业都要抖三抖。主要得益于当地具有价格优势的电价，其次是四川和山西，石墨化主流以艾奇逊窑炉为主，单吨耗电量为 1-1.2 万度，石墨化温度需要高达2-3000度，石墨化度和加热温度和加热时间存在正向的关系。早期很多企业仅有原料粉碎、造粒和成品筛分的工序，把石墨化委外加工的比较多，毕竟很多负极厂在广东江浙沿海一带，能耗指标严格，随着行业的发展，委外加工带来的成本上升和供应中断的风险不断增加，现在各企业都在布局自己的石墨化工厂。更有甚者，碳酸锂带给行业的阵痛并没有过去，越来越多的负极企业往更前端布局，从煤焦油，针状焦都进一步的布局从而提升自己的竞争力。

      今天就开了个头，后面一篇文章将介绍负极材料的制作工艺以及相关的检测方面。