球形化的天然石墨材料具有较小的比表面积，更高的振实密度，从而具有更高的库伦效率，更高的可逆充放电容量及更优异的循环稳定性，目前广泛地应用于锂离子电池的负极材料.天然石墨球形化主要是以天然石墨为原料，通过对天然石墨表面进行整形处理，从而得到球状或者类球状的石墨颗粒！这类方法原料成本较低，工艺相对简单，使得球形石墨的生产能够实现大规模的产业化。天然石墨球形化的关键在于球形化设备，选择合适的球形化设备会提高球形化石墨的产出率和各项性能指标，因此石墨球形化设备是目前国内外机械设备领域的研究热点之

　　气流涡旋微粉机(图4)以天然鳞片石墨为原料进行球形石墨生产，其球化原理与高速气流冲击式造粒机大致相同，都是依靠锤头产生高速气流，带动天然石墨颗粒在设备内部不断剪切、摩擦、碰撞，从而在较短时间内实现天然石墨颗粒弯曲成球!气流涡旋微粉机设置了内置分级机，可以在球形化的同时进行颗粒的分级，提高了设备效率.目前国内外厂家均针对球形石墨生产对气流涡旋微粉机进行了结构上的改进，如日本细川公司研制的ACM型气流涡旋微粉机，是气流涡旋微粉机的典型代表，其可以通过锤头与衬套不同配置组合，对不同材料进行破碎或者球化。

　　还需对气流涡旋微粉机的筒体、锤头、衬板等关键结构以及生产工艺继续改进，简化石墨球化工艺流程，提高石墨球化效率！天然石墨颗粒在球化过程中的受力较为复杂，颗粒的剪切、碰撞、摩擦在整个设备内部均有发生，现有的石墨球化机理也缺乏对石墨颗粒具体的受力分析！对石墨球化机理进行深入研究，分析单个石墨颗粒的受力变形，将会是改进现有球化设备以及研发新型球化设备的关键！未来球形石墨市场可能会持续出现供应缺口，随着市场对于球形石墨需求量的不断增多以及对产品质量稳定性要求的不断提升，球化设备的大型化就显得尤为重要！

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　　2高速气流冲击式造粒机1987年东京理工大学的小石教授提出了通过高速气流的机械冲击力使微粒子之间发生塑性变形、粘结附着的气流冲击法，并与日本奈良机械制作所共同开发了HYB系统(图1)，该系统成为高速气流冲击式造粒机的典型代表！1999年Spahr等申请了使用高速气流冲击式造粒机生产球形石墨颗粒的专利，之后Ohzeki等使用该设备也生产出了平均粒径为10μm的球形石墨颗粒!国内的王富祥等、郝向阳等、杨玉芬等在HYB系统的基础上通过不断地改进，自主研发设计了一套微纳米颗粒复合化设备MNPC系统，该系统的工作原理与HYB系统原理大致相同，并用该系统生产出了粒度范围10～30μm，振实密度达到0！

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　　生产球形石墨主要以高碳天然鳞片石墨或者天然微晶石墨作为原料，这两类天然石墨颗粒外在形貌具有差异性，其球形化机理也有所不同。天然鳞片石墨颗粒呈片状结构，在球形化过程中主要发生片状弯曲的塑性变形。首先是大片状颗粒折叠弯曲，逐渐被冲击成球状或者类球状，成为球形颗粒的主核；由片状石墨破碎产生或是原料中本就含有的微细颗粒附着在主核上；之后在冲击力不断的作用下，微细颗粒固定或者嵌入在主核表面，不断紧实，最终形成球形石墨颗粒！

　　设备采用干式生产，省去了成品干燥的程序，在生产球形石墨的过程中同样不会有其它杂质颗粒的介入，且气流涡旋微粉机属于连续型设备，处理量是同容积的高速气流冲击式造粒机的50～100倍，能耗可达1800～2200kWh/t，因此该类设备受到了球形石墨生产厂商的青睐，近年来广泛应用于球形石墨的大规模工业化生产中！但是业内普遍认为该设备存在以下不足:产线长，通常需要十几道甚至是几十道球化级联处理；球形石墨产率偏低，只能达到40%～50%左右；单线产能较低，只有2500～3500t/a!

　　该设备为干法石墨球形化设备，不排放液体废弃物，属于环境友好型设备!但受设备容积限制，球形石墨单次生产量较低(单批次处理量仅为200g左右)，目前主要用于实验室级别的小规模多批次生产中，无法运用于大规模连续生产！3气流涡旋微粉机气流涡旋微粉机是一种先进的立式微粉碎设备，因其结构简单、粉碎性能好等优点广泛应用于各种微细颗粒的生产制备(图3).国内部分厂商发现气流涡旋微粉机的设备结构与原理与高速气流冲击式造粒机相似，引入该设备进行球形石墨生产研究，研究中发现该设备可以很好地应用于球形石墨的生产!