Materiali negativnih elektrod so večinoma razdeljeni v dve kategoriji: ogljikovi materiali in neogljikovi materiali. Ogljik se nanaša na sisteme na osnovi ogljika, ki vključujejo predvsem mezofazne ogljikove mikrokroglice, umetni grafit, naravni grafit in trdi ogljik. Trenutno najbolj komercialno uporabljeni ogljikovi materiali so materiali negativnih elektrod na osnovi grafita, med katerimi imata umetni grafit in naravni grafit obsežno industrijsko uporabo. Predstavili bomo postopek izdelave umetnih grafitnih negativnih elektrodnih materialov.
Proizvodni proces materialov za negativne elektrode z umetnim grafitom lahko razdelimo na štiri glavne korake in več kot deset majhnih procesov, pri čemer sta ključna granulacija in grafitizacija. Proizvodni proces lahko razdelimo na štiri korake: 1) predobdelava 2) granulacija 3) grafitizacija 4) kroglično mletje in presejanje. Med štirimi glavnimi koraki sta drobljenje in presejanje sorazmerno preprosta, dve povezavi granulacije in grafitizacije pa v glavnem odražata tehnični prag industrije negativnih elektrod in raven proizvodnje podjetij.
Med predobdelavo so potrebni štirje majhni procesi: dovajanje, sušenje, grobo drobljenje in pakiranje. Najprej ga je treba zdrobiti in oblikovati v delavnici za predobdelavo, surovi koks pa se skozi podtlak polnilnega sistema dovaja v drobilnik. , nato pa se iglasti koks posuši. Posušeni iglasti koks se raztovori z razkladalne točke, prenese v vmesni zaboj za začasno skladiščenje skozi zaprt trak, nato pa se skozi izpustno odprtino na dnu zaboja skozi zaprt trak prenese v drobilnik za drobljenje.
V delavnici za drobljenje je potrebno dovajanje, drobljenje, oblikovanje, dovajanje in drobljenje asfalta. Ob vstopu v drobilnico se na napajalni postaji izvaja dovajanje podtlaka, dovodna odprtina pa je opremljena s pokrovom za zbiranje plina in vrečastim zbiralnikom prahu. Posušene surovine se odpeljejo v mehanski mlin za mletje. Čas mletja je 2 uri. Velikost delcev igelnega koksa po mletju je 0-1,5 mm. Igelni koks se po mletju transportira v klasifikator za oblikovanje skozi zaprt trak iz izpustne odprtine mehanskega mlina za razvrščanje. Material se skozi podtlak dovaja v oblikovalni stroj za nadaljnje drobljenje. Proces oblikovanja poteka v zaprtem okolju.
V delavnici za granulacijo mora iti skozi korake hranjenja, mešanja, granulacije, drobljenja in oblikovanja ter pakiranja. Na postaji za hranjenje se zdrobljen asfaltni prah in prah petrolkoksa dovajata v razmerju pod negativnim tlakom. Napajalna odprtina je opremljena s pokrovom za zbiranje plina in vrečastim zbiralnikom prahu. Materiale zapremo in enakomerno premešamo v mešalniku. Zmešani in premešani materiali se začasno shranijo v vmesni zaboj prek vakuumskega pnevmatskega transportnega sistema. Material se nato prepelje v reaktor s pnevmatskim transportnim sistemom. Reaktor je električno ogrevan s pečjo, nameščeno zunaj reaktorja. Zrak se najprej izprazni, nato pa se uvede dušik za čiščenje in izolacijo zraka, da se prepreči gorenje in oksidacija materiala. Reaktor se neprestano meša, da povzroči neprekinjeno izhlapevanje lahke komponente plina v reaktorju. Po končanem segrevanju se vzdržuje konstantna temperatura, pri kateri težka komponenta plina v reaktorju izhlapi. Ko je vroče mešanje končano, se reaktorski ventil odpre in material se s pomočjo gravitacije skozi cevovod pošlje v hladilni kotel, da se ohladi na sobno temperaturo, s čimer se doseže učinek premaza. Ker je praznjenje reaktorja za premazovanje nagnjeno k aglomeraciji, potrebno je dodatno zdrobiti in presejati aglomerirane materiale ter uporabiti stroj za oblikovanje za oblikovanje vroče mešanih materialov, da bodo delci bolj pravilni. Vsa oprema v procesu naknadne obdelave je zatesnjena in povezana, pri čemer ni vpletenega izpušnega prahu. Materiali vstopijo v embalažni sistem po zaprtem cevovodu pod vplivom gravitacije in se po pakiranju shranijo v skladišču.
Končna obdelava se izvede v delavnici končnih izdelkov. Izvajati mora dovajanje, mešanje, primarno presejanje, razmagnetenje, sekundarno presejanje, oblikovanje in razvrščanje ter pakiranje. Na postaji za dovajanje se grafitizirani materiali dovajajo v mešalnik pod negativnim tlakom, projektni mešalnik s trakom pa izvaja fizično mešanje do doseči homogenizacijo materialov iz različnih serij. Homogenizirani materiali se transportirajo do ultrazvočnega vibracijskega sita za presejanje s pnevmatskim transportnim sistemom pod negativnim tlakom. Materiali po prvem presejanju gredo v naslednji proces preko pnevmatskega transportnega sistema. Po pnevmatskem transportnem sistemu materiali vstopijo v tri tamponske silose, po zaprtih ceveh pod delovanjem gravitacije pa v šest magnetnih strojev za razmagnetenje. Razmagneteni materiali se transportirajo do ultrazvočnega vibrirajočega sita za sekundarno presejanje s pnevmatskim transportnim sistemom pod negativnim tlakom. Presejani materiali postopka sejanja se s podtlakom dovajajo v stroj za oblikovanje in razvrščanje za nadaljnje drobljenje, da nastanejo stranski proizvodi. Po sekundarnem presejanju se materiali prepeljejo v pakirni stroj za pakiranje, materiali negativnih elektrod v vrečah pa so končani.
