一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵制造技术

本发明专利技术提供一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，由镍金属或镍合金制作而成，应用于烧结温度不高于1100度的锂离子电池正极材料的烧结过程。本发明专利技术具有很好的导热性，烧结后的正极材料的一次颗粒大小很均匀，烧结时间较短；具有较低的热容，综合无用能耗降低20％以上；不容易掉渣，烧结时正极材料中的杂质少；使用寿命长，可以重复使用200次以上；耐强碱腐蚀性；废匣钵可以作为有价资源重复利用，不会产生废弃物，具有良好的社会与经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机化工新能源材料领域，具体涉及一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵。
技术介绍
锂离子电池面世20多年来，由于其能量密度高，循环寿命长，已得到广泛的应用。电动汽车电池、储能、人工智能设备等也将大量应用锂离子电池，其需求量将非常巨大，伴随着锂离子电池的增长，其正极材料需求量也将随之扩大，制备正极材料过程中的烧结装料匣钵需求量必将不断增长。目前，锂离子电池正极材料烧结过程中，装料匣钵的材质基本上都采用堇青莫来石。然而，堇青莫来石导热差，其导热率只有1.5-2.42W/(m·k)，从而造成匣钵底部和四周热量传递慢，延长匣钵内材料加热时间，且材料受热不均匀，进而影响匣钵内材料上下质量不一致，材料一次颗粒的粒径范围比较宽泛；堇青莫来石匣钵比热容大，通常在800-1100J/(mol·k)，每次使用时会有大量的热量被匣钵吸收而导致热能浪费；堇青莫来石匣钵使用过程中易掉渣，从而会造成匣钵中的材料含有匣钵掉下来的杂质；堇青莫来石匣钵使用寿命通常只有20次左右，会产生大量难处理的危险废物。装料匣钵的材质也有少量采用过刚玉、碳化硅等，但它们同样存在使用寿命差、易裂、易腐蚀等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，采用镍金属或镍合金为原材料，能显著提高锂离子电池正极材料质量，降低生产成本与能耗，减少危险废物的产生，具有良好的社会与经济效益。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，由镍金属或镍合金制作而成。根据以上方案，所述镍金属或镍合金熔点不低于1350度。根据以上方案，所述镍金属中镍的质量含量大于或等于98％。根据以上方案，所述镍合金中镍的质量含量大于或等于40％。根据以上方案，装料匣钵壁厚小于或等于10毫米。根据以上方案，装料匣钵形状为方形或圆形。根据以上方案，装料匣钵用于烧结温度不高于1100度的锂离子电池正极材料，如钴酸锂、两元或多元素材料、磷酸铁锂、锰酸锂等。本专利技术采用镍金属或镍基合金制造，能极大地改善堇青莫来石匣钵上述缺陷。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术具有很好的导热性，其导热率大约在60-100w/(m·k)，烧结后的材料的一次颗粒大小很均匀，最高烧结温度同比下降，烧结时间也相应要短；2)具有较低的热容，其比热容在410-450J/(mol·k)，综合无用能耗降低20％以上；3)不容易掉渣，烧结时正极材料中的杂质较小；4)使用寿命长，可以重复使用200次以上，而堇青莫来石匣钵使用次数只有20次左右；5)耐强碱腐蚀性；6)废匣钵可以作为有价资源重复利用，不会产生废弃物，更不会产生危险废物，具有良好的环境保护功效。总之，本专利技术能提高正极材料品质，降低成本，减少能耗，提高产能，具有很好的经济和社会效益。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案进行说明。实施例1：本专利技术提供一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，由镍的质量含量为99％的镍金属制作而成，形状为方形，尺寸为320*320*80毫米，壁厚3毫米，重5.1公斤。装待烧材料(中径位10微米1∶1∶1镍钴锰前驱体和碳酸锂混合物)5公斤，放入试验辊道炉中，设定炉的温度曲线，最高烧结温度950度12小时，烧结后经后处理得样品1-1，用堇青莫来石匣钵(通常其重量5公斤左右)同样条件，制备的样品1-2，样品结果如表1：表1实施例1样品测试结果实施例2：本专利技术提供一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，由镍的质量含量为98％的镍金属制作而成，形状为方形，尺寸为320*320*80毫米，壁厚3毫米，重5.1公斤。装待烧材料(中径位10微米1∶1∶1镍钴锰前驱体和碳酸锂混合物)5公斤，放入试验辊道炉中，设定炉的温度曲线，最高烧结温度930度12小时，烧结后经后处理得样品2-1，用堇青莫来石匣钵(通常其重量5公斤左右)同样条件，制备的样品2-2，样品结果如表2：表2实施例2样品测试结果实施例3：本专利技术提供一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，由镍的质量含量为99％的镍金属制作而成，形状为方形，尺寸为320*320*80毫米，壁厚3毫米，重5.1公斤。装待烧材料(中径位3微米1∶1∶1镍钴锰前驱体和碳酸锂混合物)3公斤，放入试验辊道炉中，设定炉的温度曲线，最高烧结温度990度12小时，烧结后经后处理得样品3-1，用堇青莫来石匣钵(通常其重量5公斤左右)同样条件，制备的样品3-2，样品结果如表3：表3实施例3样品测试结果实施例4：本专利技术提供一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，由镍的质量含量为50％的镍合金制作而成，形状为方形，尺寸为320*320*80毫米，壁厚3毫米，重5.1公斤。装待烧材料(中径位12微米8∶2镍钴前驱体和碳酸锂混合物)5公斤，放入试验辊道炉中，设定炉的温度曲线，最高烧结温度760度12小时，烧结后经后处理得样品4-1，用堇青莫来石匣钵(通常其重量5公斤左右)同样条件，制备的样品4-2，样品结果如表4：表4实施例4样品测试结果实施例5：本专利技术提供一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，由镍的质量含量为99％的镍合金制作而成，形状为方形，尺寸为320*320*80毫米，壁厚3毫米，重5.1公斤。已经重复使用211次后，装待烧材料(中径位5微米四氧化钴和碳酸锂混合物)5公斤，放入试验辊道炉中，设定炉的温度曲线，最高烧结温度1000度12小时，烧结后经后处理得样品5-1，用堇青莫来石匣钵(通常其重量5公斤左右)同样条件，制备的样品5-2，样品结果如表5：表5实施例5品测试结果以上实施例仅用以说明而非限制本专利技术的技术方案，尽管上述实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本专利技术进行修改或者同等替换，但不脱离本专利技术精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本专利技术的权利要求范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，其特征在于，由镍金属或镍合金制作而成。

【技术特征摘要】
1.一种制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，其特征在于，由镍金属或镍合金制作而成。2.根据权利要求1所述的制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，其特征在于，所述镍金属或镍合金熔点不低于1350度。3.根据权利要求1所述的制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，其特征在于，所述镍金属中镍的质量含量大于或等于98％。4.根据权利要求1所述的制备锂离子电池正极材料过程中烧结用的装料匣钵，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王苗飞，
申请(专利权)人：王苗飞，
类型：发明
国别省市：浙江;33