一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法技术

本发明专利技术涉及匣钵窑具制备技术领域，特别涉及一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法，包括以下步骤：粉体预处理、装模预压、干燥、装模、成型，成型具体为：将紧密包覆有半成品匣钵坯料并密封好的弹性模具放入高压缸内并用耐高压的绳子悬空悬挂在高压缸内；接着盖上高压缸密封盖；向高压缸内部与弹性模具之间不断注入液体加压，当内部压力达到5000kgf/cm2时，保压12小时，然后放出液体缓慢泄压，泄压完成取出打开并去掉弹性模具即得到成品匣钵坯料。采用本发明专利技术所述方法压制得到的匣钵坯料具有组织结构均匀，密度高，烧结收缩率小，模具成本低，该方法生产效率高，可成型形状复杂、细长制品和大尺寸制品和精密尺寸制品，适于自动化作业。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法
本专利技术涉及匣钵窑具制备
，特别涉及一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法。
技术介绍
锂离子电池正极材料合成过程中所用的匣钵一般为刚玉质、莫来石质、石英质和堇青石质耐高温匣钵。其中堇青石质和刚玉质匣钵用的最多。但是由于合成锂离子正极材料所用原料在合成过程中会分解产生渗透力和反应活性强的氧化锂对耐高温匣钵进行侵蚀，另一方面，匣钵材料在高温后快速冷却时，随着使用次数的增加，匣钵容易产生裂纹，匣钵的热震稳定受到破坏，耐高温匣钵的使用寿命会大大降低。基于上述缺点，目前一种新的采用重结晶碳化硅质匣钵逐渐替代上述匣钵。采用重结晶碳化硅材料制备匣钵，需要将原料混合后成型制得匣钵生坯后，再煅烧而得。重结晶碳化硅材料的成型方法，在工业生产上目前使用的主要为注浆成型和挤出成型两种。注浆成型能制备出任意复杂外形及大型薄壁注件，坯体结构均匀。挤出成型法具有生产连续、效率高、应用范围广等优点。但是两者对材料粒径的要求比较高，材料颗粒的粒径不宜过大，而且两种方法制得的坯体，存在以下缺点：收缩率较大，降低热稳定性；坯体成型密度较低，影响坯体的高温机械强度；另外，虽然注浆成型可适用于各种形状的坯体，但是其不适合自动化生产，生产效率低；而挤出成型虽然较为适合自动化生产，生产效率也高，但是仅适合管状坯体的制作，而锂离子电池正极材料所用匣钵的形状通常为方形块状体。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于，提供一种适应粒径范围宽，坯体成型密度高，坯体收缩率低，适用于锂离子电池正极材料所用匣钵坯体成型，生产效率高，适于自动化作业的锂电池正极材料用匣钵的成型方法。具体技术方案如下：一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法，包括以下步骤：S1.粉体预处理：碳化硅粉体中加入粘结剂与偶联剂并混合均匀得预混料。S2.装模预压：将预混料装填在硬质模具中，采用自动液压机(类似于自动液压压砖机)预压成型得到半成品匣钵坯料。S3.干燥：将半成品匣钵坯料放入45-55℃的干燥室内风干18-22小时后取出。S4.装模：将步骤S3处理完成的半成品匣钵坯料用弹性模具包覆并密封；装模前弹性模具内部均匀涂抹脱模剂。S5.成型：将紧密包覆有半成品匣钵坯料并密封好的弹性模具放入高压缸内并用耐高压的绳子悬空悬挂在高压缸内；接着盖上高压缸密封盖；向高压缸内部与弹性模具之间不断注入液体加压，当内部压力达到4500-5500kgf/cm2时，保压10-20小时，然后高压缸内内部压力按每小时降低800kgf/cm2的速度放出液体缓慢泄压，泄压完成取出弹性模具，放入55-60℃的干燥室内风干30-60分钟后，取出打开弹性模具并去掉弹性模具即得到成品匣钵坯料。进一步地，步骤S2所述硬质模具为钢模，最好是不锈钢模具。进一步地，所述自动液压机作用在硬质模具上的压力为300-600kgf/cm2。更优地，所述自动液压机作用在硬质模具上的压力为500kgf/cm2。进一步地，步骤S3中干燥室的温度为50℃。进一步地，步骤S4所述弹性模具由硅橡胶、聚氨酯、氯乙烯中的一种制成。优选硅橡胶模具。进一步地，步骤S5所述保压时间为12小时。进一步地，步骤S1所述偶联剂为硅烷。本专利技术的优点如下：采用上述方法压制得到的匣钵坯料具有组织结构均匀，密度高，烧结收缩率小，模具成本低，生产效率高，可成型形状复杂、细长制品和大尺寸制品和精密尺寸制品，适于自动化作业等突出优点。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例一：一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法，包括以下步骤：S1.粉体预处理：碳化硅粉体中加入粘结剂与偶联剂并混合均匀得预混料。S2.装模预压：将预混料装填在不锈钢模具中，采用自动液压机(预压成型得到半成品匣钵坯料；所述自动液压机作用在硬质模具上的压力为500kgf/cm2。S3.干燥：将半成品匣钵坯料放入50℃的干燥室内风干20小时后取出。S4.装模：将步骤S3处理完成的半成品匣钵坯料用硅橡胶模具包覆并密封；装模前硅橡胶模具内部均匀涂抹脱模剂。S5.成型：将紧密包覆有半成品匣钵坯料并密封好的硅橡胶模具放入高压缸内并用耐高压的绳子悬空悬挂在高压缸内；接着盖上高压缸密封盖；向高压缸内部与硅橡胶模具之间不断注入液体加压，当内部压力达到5000kgf/cm2时，保压12小时，然后高压缸内内部压力按每小时降低800kgf/cm2的速度放出液体缓慢泄压，泄压完成取出硅橡胶模具，放入55℃的干燥室内风干40分钟后，取出打开硅橡胶模具并去掉硅橡胶模具即得到成品匣钵坯料。实施例二：一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法，包括以下步骤：S1.粉体预处理：碳化硅粉体中加入粘结剂与偶联剂并混合均匀得预混料。S2.装模预压：将预混料装填在硬质模具中，采用自动液压机预压成型得到半成品匣钵坯料；所述自动液压机作用在硬质模具上的压力为350kgf/cm2。S3.干燥：将半成品匣钵坯料放入55℃的干燥室内风干22小时后取出。S4.装模：将步骤S3处理完成的半成品匣钵坯料用聚氨酯模具包覆并密封；装模前聚氨酯模具内部均匀涂抹脱模剂。S5.成型：将紧密包覆有半成品匣钵坯料并密封好的聚氨酯模具放入高压缸内并用耐高压的绳子悬空悬挂在高压缸内；接着盖上高压缸密封盖；向高压缸内部与聚氨酯模具之间不断注入液体加压，当内部压力达到4600kgf/cm2时，保压16小时，然后高压缸内内部压力按每小时降低800kgf/cm2的速度放出液体缓慢泄压，泄压完成取出聚氨酯模具，放入60℃的干燥室内风干35分钟后，取出打开聚氨酯模具并去掉聚氨酯模具即得到成品匣钵坯料。实施例三：一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法，包括以下步骤：S1.粉体预处理：碳化硅粉体中加入粘结剂与偶联剂并混合均匀得预混料。S2.装模预压：将预混料装填在硬质模具中，采用自动液压机预压成型得到半成品匣钵坯料；所述自动液压机作用在硬质模具上的压力为400kgf/cm2。。S3.干燥：将半成品匣钵坯料放入45℃的干燥室内风干22小时后取出。S4.装模：将步骤S3处理完成的半成品匣钵坯料用氯乙烯模具包覆并密封；装模前氯乙烯模具内部均匀涂抹脱模剂。S5.成型：将紧密包覆有半成品匣钵坯料并密封好的氯乙烯模具放入高压缸内并用耐高压的绳子悬空悬挂在高压缸内；接着盖上高压缸密封盖；向高压缸内部与氯乙烯模具之间不断注入液体加压，当内部压力达到5500kgf/cm2时，保压10小时，然后高压缸内内部压力按每小时降低800kgf/cm2的速度放出液体缓慢泄压，泄压完成取出氯乙烯模具，放入55℃的干燥室内风干50分钟后，取出打开氯乙烯模具并去掉氯乙烯模具即得到成品匣钵坯料。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.粉体预处理：碳化硅粉体中加入粘结剂与偶联剂并混合均匀得预混料；/nS2.装模预压：将预混料装填在硬质模具中，采用自动液压机预压成型得到半成品匣钵坯料；/nS3.干燥：将半成品匣钵坯料放入45-55℃的干燥室内风干18-22小时后取出；/nS4.装模：将步骤S3处理完成的半成品匣钵坯料用弹性模具包覆并密封；装模前弹性模具内部均匀涂抹脱模剂；/nS5.成型：将紧密包覆有半成品匣钵坯料并密封好的弹性模具放入高压缸内并用耐高压的绳子悬空悬挂在高压缸内；接着盖上高压缸密封盖；向高压缸内部与弹性模具之间不断注入液体加压，当内部压力达到4500-5500kgf/cm2时，保压10-20小时，然后高压缸内内部压力按每小时降低800kgf/cm2的速度放出液体缓慢泄压，泄压完成取出弹性模具，放入55-60℃的干燥室内风干30-60分钟后，取出打开弹性模具并去掉弹性模具即得到成品匣钵坯料。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池正极材料用匣钵的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.粉体预处理：碳化硅粉体中加入粘结剂与偶联剂并混合均匀得预混料；
S2.装模预压：将预混料装填在硬质模具中，采用自动液压机预压成型得到半成品匣钵坯料；
S3.干燥：将半成品匣钵坯料放入45-55℃的干燥室内风干18-22小时后取出；
S4.装模：将步骤S3处理完成的半成品匣钵坯料用弹性模具包覆并密封；装模前弹性模具内部均匀涂抹脱模剂；
S5.成型：将紧密包覆有半成品匣钵坯料并密封好的弹性模具放入高压缸内并用耐高压的绳子悬空悬挂在高压缸内；接着盖上高压缸密封盖；向高压缸内部与弹性模具之间不断注入液体加压，当内部压力达到4500-5500kgf/cm2时，保压10-20小时，然后高压缸内内部压力按每小时降低800kgf/cm2的速度放出液体缓慢泄压，泄压完成取出弹性模具，放入55-60℃的干燥室内风干30-60分钟后，取出打开弹性模具并去掉弹性模具即得到成品匣钵坯料。


2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘骏，
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