[发明专利]一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵及其制造方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及匣钵技术领域，更具体地说，本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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，本发明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，本发明中，所述结合剂为石蜡、羧甲基纤维素或者黄糊精。

优选地，本发明中，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，本发明中，所述有机金属盐为乙酰丙酮钾或异丙醇钾。

本发明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；