锂电池负极加工中的电磁加热应用

发布时间：2022-07-20  新闻来源：深圳喆能电子技术有限公司

对于电池负极材料大家应该都不陌生，最常用的就是乌黑发亮的石墨。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矿藏中，在地球矿藏资源中储量巨大。在我国天然石墨矿藏储量和产量均居于世界首位，但天然石墨属于不可再生矿产资源，而且天然石墨主要存在于伴生石墨矿藏中，需要经过开采及矿选并经过提纯和整形分级等等工艺制成，其受天然矿床的影响较大，受成本的控制及产品品质的影响较大。

因而低成本、高性能的人造石墨则是锂电池石墨负极材料新的来源途径。人造石墨生产工业基本分为前中后三个阶段，前期处理（破碎、粉碎、整形、气流磨粉），中期处理（造粒、反应釜、过筛、除磁），后期处理（碳化、石墨化）。

电磁加热主要应用于人工石墨中期处理的反应釜加热阶段，把充满惰性气体的反应釜加热到200~300℃搅拌1-3h，然后继续加热至400-500℃。现阶段大部分反应釜使用的都是耐酸碱腐蚀的不锈钢，由于不锈钢的弱磁性，很多人会有不锈钢能不能采用电磁加热？这个问题，现在喆能可以肯定的回答大家：能加热。其实，所有的不锈钢，无论是马氏体、铁素体、奥氏体，或者是混合体，都可以采用电磁感应直接加热，差别在于磁性强弱不一样，所需要匹配和检测的方式不一样。

大部分的电磁加热厂家，无法识别不锈钢负载，加热控制主机根本无法正常启动或者无法稳定工作。这样就造成有些客户向这些厂家咨询时得不到肯定答复，因而造成错觉说不锈钢不能用电磁加热。同时，应用多机并联防干扰的 MCU 控制技术，不仅解决了输出功率波动，还可以从技术上解决磁场耦合干扰导致的设备故障，又避免了多机并联的线圈大间隔导致加热不均匀。

石墨后期处理（碳化 石墨化）中也用到了电磁加热技术，碳化、石墨化是不可或缺的一部分，我们需要使用碳化炉对材料进行中低温碳化，通过电磁加热把碳化炉的温度达到1600摄氏度，可以满足碳化的需求。人工石墨导热性、耐腐蚀性会高于天然石墨与高分子树脂复合材料，目前广泛用于锂电池的负极应用。

反应釜加热由传统的燃料或电阻加热升级为磁感应加热，是此类设备加热工艺升级的重大进步，解决了诸如此类的问题：燃煤、生物燃料和燃油带来的污染问题、燃气管道接口费用高昂的问题、燃气使用的安全隐患问题、生物质燃料短缺及价格波动问题，大幅度改变了电阻热的热能效率，彻底解决此类设备生产的不环保、不安全、不卫生、生产效率低、环境高温等问题。

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