锂电池正极材料烧制用匣钵的配方及其制作工艺组成比例

本发明专利技术公开了锂电池正极材料烧制用匣钵的配方及其制作工艺，其中，该配方由表面复合层配方和匣钵主体配方构成，以质量百分比计，表面复合层配方为：200目锆英砂18‑22％、8000目超细锆英砂8‑10％、800目氧化铝粉16‑20％、100目以下堇青石16‑23％、325目苏州高岭土30％；匣钵主体配方为：8‑16目堇青石8‑12％、16‑60目堇青石20‑24％、60‑100目堇青石3‑7％、100目以上堇青石1‑5％、16‑60目莫来石9‑12％、800目氧化铝粉18‑22％、325目2#手选苏州土25％、黄糊精3‑5％。本发明专利技术的有益之处在于：1、在匣钵的配方中，本发明专利技术用锆英砂代替ZrO2，锆英砂的价格相对较低，从而极大地降低了匣钵的制作成本；2、采用本发明专利技术的配方和工艺制作得到的匣钵，具有锆英砂复合层，抗腐蚀能力更强；3、完美的统一了经济性与高性能。

【技术实现步骤摘要】
锂电池正极材料烧制用匣钵的配方及其制作工艺
本专利技术涉及匣钵的配方及其制作工艺，该匣钵用在锂电池正极材料烧制过程中，用于承载锂电池正极材料，属于耐火材料

技术介绍
近年来，新能源汽车的兴起带动了锂电池的发展。在锂电池的正极材料中，用的比较普遍的是Li2CoO2。目前，Li2CoO3主要是用Li2CO3和CoCO3合成得来的。在合成过程中，需要加热至900℃左右，且在合成加热过程中，原料及成品对承载用匣钵有极大的侵蚀性。匣钵被侵蚀的后果是：匣钵材料会混入锂电池的正极材料中，严重影响锂电池的正极材料的性能。目前，在制作匣钵的主流材料中，ZrO2是抗腐蚀性最好的，但由于其价格高昂，不可能大量使用。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可以大幅降低制作成本的匣钵配方，以及利用该配方制作抗腐蚀能力更强的匣钵的工艺。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：锂电池正极材料烧制用匣钵的配方，其特征在于，该配方由表面复合层配方和匣钵主体配方构成，以质量百分比计，其中：前述表面复合层配方为：200目锆英砂18-22％、8000目超细锆英砂8-10％、800目氧化铝粉16-20％、100目以下堇青石16-23％、325目苏州高岭土30％；前述匣钵主体配方为：8-16目堇青石8-12％、16-60目堇青石20-24％、60-100目堇青石3-7％、100目以上堇青石1-5％、16-60目莫来石9-12％、800目氧化铝粉18-22％、325目2#手选苏州土25％、黄糊精3-5％。前述的锂电池正极材料烧制用匣钵的配方，其特征在于，在前述匣钵主体配方中：8-16目堇青石、16-60目堇青石、60-100目堇青石和100目以上堇青石的总体用量占匣钵主体配方的40％。利用前述的配方制作锂电池正极材料烧制用匣钵的工艺，其特征在于，包括以下步骤：Step1：根据表面复合层配方配得用于制作表面复合层的原料，记为原料A，然后向原料A中加入少量的水，再放入搅拌轮碾造粉机中进行搅拌，最后取出过20目筛备用；Step2：根据匣钵主体配方配得用于制作匣钵主体的原料，记为原料B，然后向原料B中加入少量的水，再放入搅拌轮碾造粉机中进行搅拌，最后取出过4目筛备用；Step3：在成型模具表面平铺原料A，然后加入原料B，最后压制成所需尺寸的匣钵；Step4：对压制得到的匣钵进行干燥；Step5：将干燥后的匣钵置于1350℃环境下烧成10h，保温不低于2h。前述的工艺，其特征在于，在Step1中，向原料A中加入的水的量为原料A的重量的5％。前述的工艺，其特征在于，在Step1中，前述搅拌轮碾造粉机的搅拌时间设定为30-40min。前述的工艺，其特征在于，在Step2中，向原料B中加入的水的量为原料B的重量的5％。前述的工艺，其特征在于，在Step2中，前述搅拌轮碾造粉机的搅拌时间设定为30-40min。前述的工艺，其特征在于，在Step3中，前述原料A与原料B的重量比为3:53。本专利技术的有益之处在于：1、在匣钵的配方中，本专利技术用锆英砂代替ZrO2，锆英砂的价格相对较低，从而极大地降低了匣钵的制作成本；2、采用本专利技术的配方和工艺制作得到的匣钵，具有锆英砂复合层，抗腐蚀能力更强；3、完美的统一了经济性与高性能。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作具体的介绍。一、锂电池正极材料烧制用匣钵的配方该配方由两部分组成：表面复合层配方、匣钵主体配方。1、表面复合层配方以质量百分比计，表面复合层配方为：200目锆英砂20％、8000目超细锆英砂10％、800目氧化铝粉20％、100目以下堇青石20％、325目苏州高岭土30％。2、匣钵主体配方以质量百分比计，匣钵主体配方为：8-16目堇青石10％、16-60目堇青石20％、60-100目堇青石5％、100目以上堇青石5％、16-60目莫来石12％、800目氧化铝粉20％、325目2#手选苏州土25％、黄糊精3％。ZrO2的价格相对较高，制作匣钵的成本昂贵，本专利技术用锆英砂代替ZrO2，锆英砂的价格相对较低，从而可以极大地降低匣钵的制作成本。二、锂电池正极材料烧制用匣钵的制作工艺实施例1：制作有表面复合层的匣钵1、准备原料根据前已给出的表面复合层配方配得用于制作表面复合层的原料，记为原料A，然后向原料A中加入少量的水(水的量具体为原料A的重量的5％)，再放入搅拌轮碾造粉机中进行搅拌，搅拌时间设定为35min，最后取出过20目筛备用。根据前已给出的匣钵主体配方配得用于制作匣钵主体的原料，记为原料B，然后向原料B中加入少量的水(水的量具体为原料B的重量的5％)，再放入搅拌轮碾造粉机中进行搅拌，搅拌时间设定为35min，最后取出过20目筛备用。2、成型在成型模具表面平铺0.3kg原料A，然后加入5.3kg原料B，最后在300吨压力压机中以350rpm转速由工人流水操作压制成320cm×230cm×125cm的规格匣钵，静置。3、干燥脱模后，在干燥通风的室内将压制得到的匣钵静置24h，使其干燥。4、烧成将干燥后的匣钵置于辊道窑中，在1350℃环境下烧成10h，保温不低于2h，制成成品，成品外观白、一致性高，对比普通匣钵表面更为细腻。实施例2：制作无表面复合层的匣钵1、准备原料根据前已给出的匣钵主体配方配得用于制作匣钵主体的原料，记为原料B，然后向原料B中加入少量的水(水的量具体为原料B的重量的5％)，再放入搅拌轮碾造粉机中进行搅拌，搅拌时间设定为35min，最后取出过20目筛备用。2、成型在成型模具表面平铺5.6kg原料B，在300吨压力压机中以350rpm转速由工人流水操作压制成320cm×230cm×125cm的规格匣钵，静置。3、干燥脱模后，在干燥通风的室内将压制得到的匣钵静置24h，使其干燥。4、烧成将干燥后的匣钵置于辊道窑中，在1350℃环境下烧成10h，保温不低于2h，制成成品，成品外观白。三、检测匣钵的性能1、抗腐蚀能力试验方法：在不同匣钵中合成Li2CO3和CoCO3，保温20h后，观察不同温度下匣钵内壁被腐蚀的深度。试验结果：大批量制作时，抽检样品，合格率达到96.8％。2、使用寿命检测依据：同二元系正极材料制作烧制次数对比。试验结果：由此可见，采用本专利技术的配方和工艺制作得到的匣钵，抗腐蚀能力更强，使用寿命与市面上具代表性的匣钵相当，保持甚至提高了现有匣钵的性能。此外，经试验，将表面复合层的配方在下列范围内做适当调整：200目锆英砂18-22％、8000目超细锆英砂8-10％、800目氧化铝粉16-20％、100目以下堇青石16-23％、325目苏州高岭土30％，将匣钵主体的配方在下列范围内做适当调整：8-16目堇青石8-12％、16-60目堇青石20-24％、60-100目堇青石3-7％、100目以上堇青石1-5％、16-60目莫来石9-12％、800目氧化铝粉18-22％、325目2#手选苏州土25％、黄糊精3-5％，制作得到的锂电池正极材料烧制用匣钵均具有与实施例1相当的抗腐蚀能力和使用寿命。需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.锂电池正极材料烧制用匣钵的配方，其特征在于，该配方由表面复合层配方和匣钵主体配方构成，以质量百分比计，其中：所述表面复合层配方为：200目锆英砂18‑22％、8000目超细锆英砂8‑10％、800目氧化铝粉16‑20％、100目以下堇青石16‑23％、325目苏州高岭土30％；所述匣钵主体配方为：8‑16目堇青石8‑12％、16‑60目堇青石20‑24％、60‑100目堇青石3‑7％、100目以上堇青石1‑5％、16‑60目莫来石9‑12％、800目氧化铝粉18‑22％、325目2#手选苏州土25％、黄糊精3‑5％。

【技术特征摘要】
1.锂电池正极材料烧制用匣钵的配方，其特征在于，该配方由表面复合层配方和匣钵主体配方构成，以质量百分比计，其中：所述表面复合层配方为：200目锆英砂18-22％、8000目超细锆英砂8-10％、800目氧化铝粉16-20％、100目以下堇青石16-23％、325目苏州高岭土30％；所述匣钵主体配方为：8-16目堇青石8-12％、16-60目堇青石20-24％、60-100目堇青石3-7％、100目以上堇青石1-5％、16-60目莫来石9-12％、800目氧化铝粉18-22％、325目2#手选苏州土25％、黄糊精3-5％。2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料烧制用匣钵的配方，其特征在于，在所述匣钵主体配方中：8-16目堇青石、16-60目堇青石、60-100目堇青石和100目以上堇青石的总体用量占匣钵主体配方的40％。3.利用权利要求1或2所述的配方制作锂电池正极材料烧制用匣钵的工艺，其特征在于，包括以下步骤：Step1：根据表面复合层配方配得用于制作表面复合层的原料，记为原料A，然后向原料A中加入少量的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏哲韬，魏金富，
申请(专利权)人：佛山市骏美特种陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44