[发明专利]一种降低成本的锂电池正极材料用匣钵及其制备方法

说明书

本发明公开了一种降低成本的锂电池正极材料用匣钵，所述匣钵包括钵体和压制在所述钵体内表面的防腐层；按重量份数计，所述钵体由40～60份的碳化硅粗粉、20～30份的碳化硅细粉、5～15份的α‑氧化铝、5～10份的活性氧化镁及1～5份的结合剂；按重量份数计，所述防腐层由50～60份的氧化锆、10～20份聚丙烯酸酯、1～5份的高岭土及1～5份的甲醇。本发明还公开了制备方法，包括制备钵体，将防腐层压制在所述钵体的内表面，烧成。本发明公开的锂电池正极材料用匣钵不与锂电池材料反应，不会污染环境，并且可实现钵体的重复利用，降低了成本。

技术领域

本发明涉及锂电池正极材料用匣钵技术领域，更具体地说，本发明涉及一种降低成本的锂电池正极材料用匣钵及其制备方法。

背景技术

目前，锂电池正极材料是利用匣钵承载物料高温煅烧而成，一般是采用匣钵来承载碳酸锂和金属氧化物(锰、钴、镍等)进行高温反应，在高温下碱性氧化物Li₂O与匣钵表层中酸性氧化物二氧化硅、两性氧化物三氧化二铝发生一定的化学反应，产生玻璃质物质，国内外匣钵消耗的平均指标是每吨正极材料消耗200～300公斤，仅2011年中国锂电池正极材料生产消耗了超过3.4万吨的匣钵，匣钵经过冷热重复使用，一般使用20～30次就会报废。现有的匣钵一般为两种结构，一种是由单一结构的复合材料制成，但这种匣钵在使用完之后会被锂电池正极材料渗透污染后，导致匣钵表面沾覆了少量的正极材料，正极材料无法清理下来，只能进行掩埋，这样，报废的匣钵变成工业垃圾，一旦被埋入地下后，不可避免的造成重金属污染，而另一种则是分为双层结构，即在基体层表面进行喷涂，但这种结构会再使用到一定次数后，匣钵表面的喷涂层与基体理化性能发生变化，匣钵表面开始剥落，不仅污染了正极材料，造成成品率比较低，还容易引发后续锂电池的安全事故。

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降低成本的锂电池正极材料用匣钵及其制备方法，该锂电池正极材料用匣钵不与锂电池材料反应，不会污染环境，并且可实现钵体的重复利用，降低了成本。

为了实现上述目的，本发明公开了一种降低成本的锂电池正极材料用匣钵，所述匣钵包括钵体和压制在所述钵体内表面的防腐层；

按重量份数计，所述钵体由40～60份的碳化硅粗粉、20～30份的碳化硅细粉、5～15份的α-氧化铝、5～10份的活性氧化镁及1～5份的结合剂；

按重量份数计，所述防腐层由50～60份的氧化锆、10～20份聚丙烯酸酯、1～5份的高岭土及1～5份的甲醇。

优选地，本发明中，所述防腐层的厚度为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，所述碳化硅粗粉的粒径为1～50mm，所述碳化硅细粉的粒径为1～50μm。

本发明公开了一种降低成本的锂电池正极材料用匣钵的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按重量份数计，将40～60份的碳化硅粗粉、20～30份的碳化硅细粉、5～15份的α-氧化铝、5～10份的活性氧化镁及1～5份的结合剂混合均匀，加水搅拌15～30min，将搅拌后的混合材料加到金属模具中，通过压制成型设备压制成型得到钵体；

步骤二、按重量份数计，将50～60份的氧化锆、10～20份聚丙烯酸酯、1～5份的高岭土及1～5份的甲醇混合均匀，加水搅拌10～15min，得混合料，通过布料机将所述混合料均匀分布在所述钵体的内表面并通过压制成型设备再次压制，得到半成品；

步骤三、将所述半成品干燥后进行烧成，得到锂电池正极材料用匣钵。

优选地，本发明中，所述步骤三中，烧成温度为1300～1400℃，时间为2～4h。