一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括钵体和保护涂层；钵体包括：莫来石50～70％、α‑氧化铝10～30％、有机金属盐5～15％、结合剂1～5％；保护涂层包括：碳化硅粗粉30～40％、碳化硅细粉30～40％、聚丙烯酸酯10～20％、甲醇1～10％、凹凸棒土0.1～0.5％。上述匣钵的制造方法包括：称取组成钵体的原料，加水形成浆料；将浆料置于模具中，冲压成型得到坯料；对坯料养护后脱模，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，即得钵体；称取保护涂层的原料，加水形成涂料；将涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干；烧成。本发明专利技术公开的锂电池正极材料用匣钵具有高成品率、高寿命、耐腐蚀性能。

A high yield saggar for cathode material of lithium battery and its manufacturing method

The invention discloses a saggar for positive material of lithium battery with high yield, which includes a bowl body and a protective coating; the bowl body includes: mullite 50-70%, \u03b1 - alumina 10-30%, organic metal salt 5-15%, binder 1-5%; the protective coating includes: silicon carbide coarse powder 30-40%, silicon carbide fine powder 30-40%, polyacrylate 10-20%, methanol 1-10%, attapulgite 0 .1\uff5e0.5\uff05\u3002 The manufacturing method of the sagger comprises the following steps: weighing the raw materials for forming the bowl body, adding water to form the slurry; placing the slurry in the mold and stamping to form the blank; demoulding the blank after curing to obtain the blank body, drying the demoulded blank body and burning it to obtain the bowl body; weighing the raw materials for protecting the coating, adding water to form the coating; coating the coating on the inner surface of the bowl body and drying it naturally; Firing. The saggar for the positive electrode material of the lithium battery has the advantages of high yield, high service life and corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵及其制造方法
本专利技术涉及匣钵
，更具体地说，本专利技术涉及一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵及其制造方法。
技术介绍
目前，钴酸锂和三元锂电池是国内目前广泛使用的锂电池正极材料，而大部分的正极材料的生产都是耐火窑炉中以高温固相合成的方法制成。在合成过程中，承烧用的匣钵材料一般为堇青石、莫来石、石英和刚玉质为主。该类型匣钵是以堇青石、莫来石、以及刚玉为原料，加入部分粘土及微粉作为结合剂，在高吨位压机下压制成型，经常温养护后，再入耐火窑炉进行高温烧成制得产品。并且。国内外匣钵消耗的平均指标为每吨正极材料消耗200～300公斤，用量非常大。传统的锂电池正极材料用匣钵的材料组成和工艺步骤限定了匣钵的成品率和使用寿命。匣钵的质量与匣钵的工艺步骤有着直接的关系。碳化硅因其具备优异的耐高温性能，被使用于制备锂电池正极材料匣钵，从而增加了匣钵的耐高温性能。但是锂电池正极材料匣钵仍存在着抗侵蚀性差的问题，用于焙烧的锂电池正极材料多为粉末状，渗透能力强，材料中的锂离子属于强碱性物质，强碱物质对匣钵材料具有很强的侵蚀性，锂电池正极材料焙烧过程中，由于锂离子与匣钵的接触过程中，锂离子能够将匣钵中的Si、Al、Mg等离子析出，从而破坏匣钵的微观结构，匣钵遭受到侵蚀，导致匣钵的使用寿命明显缩短。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供了一种耐高温且在高温下具有优异的耐腐蚀性能的高成品率的锂电池正极材料用匣钵及其制造方法。为了实现上述目的，本专利技术公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石50～70％、α-氧化铝10～30％、有机金属盐5～15％、结合剂1～5％；所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉30～40％、碳化硅细粉30～40％、聚丙烯酸酯10～20％、甲醇1～10％、凹凸棒土0.1～0.5％；其中，所述保护涂层的涂覆厚度为0.5～1.5mm。优选地，本专利技术中，所述结合剂为石蜡、羧甲基纤维素或者黄糊精。优选地，本专利技术中，所述莫来石的粒径为1～10μm，所述α-氧化铝的粒径为1～10nm，所述碳化硅粗粉的粒径为1～10mm，所述碳化硅细粉的粒径为1～10μm。优选地，本专利技术中，所述有机金属盐为乙酰丙酮钾或异丙醇钾。本专利技术公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：步骤一、按质量百分比计，称取50～70％的莫来石、10～30％的α-氧化铝、5～15％的有机金属盐及1～5％的结合剂，混合均匀后加水形成含水量为5～10％的浆料；步骤二、将所述浆料置于模具中，并模具放置在振动平台上，振动至所述浆料找平，然后冲压成型得到坯料；步骤三、对所述坯料养护后脱模，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，即得钵体；步骤四、按质量百分比计，称取30～40％的碳化硅粗粉、30～40％的碳化硅细粉、10～20％的聚丙烯酸酯、1～10％的甲醇及0.1～0.5％的凹凸棒土，混合均匀后加水形成含水量为5～10％的涂料；步骤五、将所述涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干后得到具有一定厚度的保护涂层的钵体；步骤六、对具有一定厚度的保护涂层的钵体进行烧成，得到高成品率的锂电池正极材料用匣钵。优选地，本专利技术中，所述步骤三中，坯体的烧成温度为1400～1500℃，烧成时间为2～3h。优选地，本专利技术中，所述步骤六中，具有一定厚度的保护涂层的钵体的烧成温度为1400～1500℃，烧成时间为2～3h。优选地，本专利技术中，所述步骤三中，养护时间为8～12h。本专利技术至少包括以下有益效果：1、本专利技术提供的高成品率的锂电池正极材料用匣钵具有高成品率、高使用寿命的优点。2、本专利技术提供的高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法简单、降低了材料成本和生产成本，且制备的锂电池正极材料用匣钵具有耐高温、耐腐蚀的优点。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。实施例1本专利技术公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石50％、α-氧化铝30％、乙酰丙酮钾15％、石蜡5％；所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉40％、碳化硅细粉30％、聚丙烯酸酯20％、甲醇9.9％、凹凸棒土0.1％；保护涂层的涂覆厚度为0.5mm。莫来石的粒径为10μm，α-氧化铝的粒径为10nm，碳化硅粗粉的粒径为10mm，碳化硅细粉的粒径为10μm。上述高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：步骤一、按质量百分比计，称取50％的莫来石、30％的α-氧化铝、15％的乙酰丙酮钾及5％的石蜡，混合均匀后加水形成含水量为10％的浆料；步骤二、将所述浆料置于模具中，并模具放置在振动平台上，振动至所述浆料找平，然后冲压成型得到坯料；步骤三、对所述坯料养护后脱模，养护时间为8h，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，烧成温度为1400℃，烧成时间为3h，即得钵体；步骤四、按质量百分比计，称取40％的碳化硅粗粉、30％的碳化硅细粉、20％的聚丙烯酸酯、9.9％的甲醇及0.1％的凹凸棒土，混合均匀后加水形成含水量为5％的涂料；步骤五、将所述涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干后得到具有一定厚度的保护涂层的钵体；步骤六、对具有一定厚度的保护涂层的钵体进行烧成，烧成温度为1400℃，烧成时间为3h，得到高成品率的锂电池正极材料用匣钵。成品率为95％。实施例2本专利技术公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石70％、α-氧化铝20％、异丙醇钾5％、羧甲基纤维素5％；所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉39.5％、碳化硅细粉40％、聚丙烯酸酯10％、甲醇10％、凹凸棒土0.5％；保护涂层的涂覆厚度为1.5mm。莫来石的粒径为1μm，α-氧化铝的粒径为1nm，碳化硅粗粉的粒径为1mm，碳化硅细粉的粒径为1μm。上述高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：步骤一、按质量百分比计，称取70％的莫来石、20％的α-氧化铝、5％的异丙醇钾及5％的羧甲基纤维素，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，其特征在于，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；/n所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石50～70％、α-氧化铝10～30％、有机金属盐5～15％、结合剂1～5％；/n所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉30～40％、碳化硅细粉30～40％、聚丙烯酸酯10～20％、甲醇1～10％、凹凸棒土0.1～0.5％；/n其中，所述保护涂层的涂覆厚度为0.5～1.5mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，其特征在于，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；
所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石50～70％、α-氧化铝10～30％、有机金属盐5～15％、结合剂1～5％；
所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉30～40％、碳化硅细粉30～40％、聚丙烯酸酯10～20％、甲醇1～10％、凹凸棒土0.1～0.5％；
其中，所述保护涂层的涂覆厚度为0.5～1.5mm。


2.根据权利要求1所述的一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，其特征在于，所述结合剂为石蜡、羧甲基纤维素或者黄糊精。


3.根据权利要求1所述的一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，其特征在于，所述莫来石的粒径为1～10μm，所述α-氧化铝的粒径为1～10nm，所述碳化硅粗粉的粒径为1～10mm，所述碳化硅细粉的粒径为1～10μm。


4.根据权利要求1所述的一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，其特征在于，所述有机金属盐为乙酰丙酮钾或异丙醇钾。


5.一种制造如权利要求1～4任意一项所述的高成品率的锂电池正极材料用匣钵的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按质量百分比计，称取50～70％的莫来石、10～30％的α-氧化铝、5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘骏，刘振华，张海，
申请(专利权)人：湖南太子新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43