硅碳负极生产的工艺流程

硅碳负极生产的工艺流程

硅碳负极材料是新能源电池领域的重要组成部分，其生产工艺流程复杂且技术要求高。本文将详细介绍硅碳负极的生产过程，包括气相沉积、筛分除磁和包装三个主要环节，并附有相关的化学反应方程式和工艺流程图。

硅碳负极生产工艺流程

（1）气相沉积

多孔碳材料粉末经人工投料入加料仓，加料仓经正压输送粉末加入气相沉积炉中，置换空气，通入硅烷/氮气混合气体，在高温（400-550℃）作用下，气体热解将硅沉积在碳材料上，一段时间（4h）后停止充入硅烷。再将温度升至 550-700℃，充入乙炔/氮气混合气体，气体热解将碳沉积在硅/碳材料上，持续时间 4h 。该过程涉及的反应：

SiH4 = Si↓ + 2H2
C2H2 = 2C↓ + H2

气相沉积过程主要工艺废气 G2 含有氢气、未发生反应的硅烷、乙炔，以及气流带出的颗粒物 G1，尾气先通入进行热氧化+水喷淋处理，再通入焚烧炉进一步燃烧。

（2）筛分除磁

反应结束后的负极材料人工转移倒入筛分机内进行筛分，筛上物直接作为固废，再将筛下物进入除磁设备中，除磁设备将物料中的磁性颗粒去除，去除的磁性物质直接作为固废，剩余的物料为产品。此工序主要污染物为颗粒物 G1-2、S1 废磁力材料。

（3）包装

筛分除磁后打开出料阀门，随后人工将负极材料输送到自动化的真空包装机内包装，负极材料会在密闭的包装机内完成装袋并封口，全过程密闭，产生逸散粉尘 G1-3经布袋除尘器收集处理后无组织排放，包装后的产品储存至仓库外售。

物料平衡

硅碳负极生多孔碳使用量为 19t/a，硅烷使用量为 21t/a，反应转化率达到 91%；乙炔使用量为 6300 m3，密度为 0.62kg/m3，折算质量为 3.906t/a，反应转化率达到 15%。

硅碳负极反应方程式

硅碳负极生产工艺流程图

硅碳负极主要生产设备

硅碳负极主要原辅料