阅读说明：本技术 一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵及其制备方法 (Sagger special for sintering lithium battery positive electrode material and preparation method thereof ) 是由 张毅 贺辉华 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵及其制备方法,属于耐火材料技术领域。所述的用于烧结锂电池正极材料专用匣钵,包括匣钵主体及匣钵主体底层设有与匣钵主体一体压制成型的耐腐蚀层,所述耐腐蚀层的厚度为2-3mm；所述耐腐蚀层包括铝镁尖晶石、电熔刚玉、氧化锆粉、高岭土粉、氧化铝粉、粘结剂、水；所述匣钵主体包括堇青石、烧结莫来石、氧化铝粉、高岭土粉、粘结剂、水。本发明在普通匣钵的内部底层增设一层耐腐蚀层,使得本发明的匣钵相对于普通匣钵的生产成本仅提高10-15％,而使用次数相对于普通匣钵可以提高2倍以上。(The invention provides a sagger special for sintering a lithium battery positive electrode material and a preparation method thereof, belonging to the technical field of refractory materials. The sagger special for sintering the lithium battery anode material comprises a sagger main body and a corrosion-resistant layer which is integrally pressed and formed with the sagger main body is arranged on the bottom layer of the sagger main body, and the thickness of the corrosion-resistant layer is 2-3 mm; the corrosion-resistant layer comprises aluminum magnesium spinel, fused corundum, zirconia powder, kaolin powder, alumina powder, a binder and water; the sagger main body comprises cordierite, sintered mullite, alumina powder, kaolin powder, a binder and water. According to the invention, the corrosion-resistant layer is additionally arranged on the bottom layer in the common sagger, so that the production cost of the sagger is only increased by 10-15% compared with that of the common sagger, and the use frequency of the sagger can be increased by more than 2 times compared with that of the common sagger.)

一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵及其制备方法。

背景技术

由于锂电池正极材料钴酸锂、锰酸锂及三元锂需要经过1000℃左右的高温焙烧，且本身又具有很强的腐蚀性，正极材料的pH值>11，有很强的的碱性，从而对于承烧该原料的匣钵就必须具备既要耐高温，又要抗腐蚀的特殊性能。而目前国内外供应的普通型匣钵以堇青石和莫来石为主要原料生产，虽然价格较低，但使用次数少，报废快，并容易对正极材料造成污染；而用含锆质及刚玉质原料做成的匣钵成本高，价格是普通匣钵价格的3倍以上，给正极材料厂家增加了生产成本。

发明内容

本发明通过提供一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵及其制备方法，以解决现有技术中用普通材料制成的匣钵使用次数少，以及用耐腐蚀材料制作的匣钵成本高的技术问题，在匣钵主体上增加耐腐蚀层，在稍微增加成本的基础上最大程度的提高匣钵的使用次数。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵，包括匣钵主体及匣钵主体底层设有与匣钵主体一体压制成型的耐腐蚀层，所述耐腐蚀层的厚度为2-3mm。

优选地，所述耐腐蚀层包括以下原料：铝镁尖晶石20-30％、电熔刚玉15-25％、氧化锆粉10-20％、高岭土粉10-15％、氧化铝粉20-25％、粘结剂2-5％、水5-7％。

优选地，所述匣钵主体包括以下原料：堇青石25-35％、烧结莫来石27-38％、氧化铝粉10-15％、高岭土粉15-20％、粘结剂2-5％、水5-7％。其中粘结剂为本领域常用的专用粘结剂。

优选地，所述铝镁尖晶石的粒径为0.1-1.5mm，电熔刚玉的粒径为0.1-1.0mm，氧化锆粉的粒径为325目，高岭土粉的粒径为325目，氧化铝粉的粒径为5μ。

优选地，所述堇青石的粒径为0.5-1.0mm，烧结莫来石的粒径为0.1-1.3mm，氧化铝粉的粒径为5μ，高岭土粉的粒径为325目。

一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵的制备方法，包括以下步骤：

S1：按比例称取耐腐蚀层原料铝镁尖晶石、电熔刚玉、氧化锆粉、高岭土粉、氧化铝粉、粘结剂，放入混料机内加水搅拌均匀，制成耐腐蚀原料备用；

S2：按比例称取主体层原料堇青石、烧结莫来石、氧化铝粉、高岭土粉、粘结剂，放入混料机内加水搅拌均匀，制成匣钵主体原料备用；

S3：将耐腐蚀原料均匀分筛到模具底部，厚度为2-3mm，再将匣钵主体料装进模具内，经800-1000吨的液压机加压成型，使得耐腐蚀料位于匣钵胚体的底部；

S4：将压制成型的匣钵胚体送入干燥器内烘干将水份去除，再将干燥好的匣钵胚体放进自动窑炉内经1400℃高温烧制20小时，即得匣钵成品。

本发明的有益效果是：

1.本发明在普通匣钵的内部底层增设一层耐腐蚀层，经过发明人多年的经验和无数次的实验，得到耐腐蚀层的配方，使得本发明的匣钵相对于普通匣钵的生产成本提高10-15％，而使用次数相对于普通匣钵可以提高2倍以上。

2.本发明中匣钵主体和耐腐蚀层采用不同的原料配方，即保证了匣钵的使用次数，同时也降低了匣钵的制造成本，具有非常高的经济价值。

附图说明

图1是本发明匣钵的截面图。

图中：1-匣钵主体底层；2-耐腐蚀层。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1，一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵，包括匣钵主体，所述匣钵主体底层1设有与匣钵主体一体压制成型的耐腐蚀层2，所述耐腐蚀层2的厚度为2-3mm。

实施例1

所述用于烧结锂电池正极材料专用匣钵，包括匣钵主体及匣钵主体底层设有与匣钵主体一体压制成型的耐腐蚀层；所述耐腐蚀层包括以下原料：1.5mm铝镁尖晶石22％、0.5mm电熔刚玉20％、325目氧化锆粉16％、325目高岭土粉11％、5μ氧化铝粉20％、粘结剂5％、水6％；所述匣钵主体包括以下原料：1.0mm堇青石28％、1.3mm烧结莫来石31％、5μ氧化铝粉15％、325目高岭土粉15％、粘结剂5％、水6％。

以上所述的用于烧结锂电池正极材料专用匣钵的制备方法，包括以下步骤：

S1：按比例称取耐腐蚀层原料铝镁尖晶石、电熔刚玉、氧化锆粉、高岭土粉、氧化铝粉、粘结剂，放入混料机内加水搅拌均匀，制成耐腐蚀原料备用；

S2：按比例称取主体层原料堇青石、烧结莫来石、氧化铝粉、高岭土粉、粘结剂，放入混料机内加水搅拌均匀，制成匣钵主体原料备用；

S3：将耐腐蚀原料均匀分筛到模具底部，厚度为3mm，再将匣钵主体料装进模具内，经1000吨的液压机加压成型，使得耐腐蚀料位于匣钵胚体的底部；

S4：将压制成型的匣钵胚体送入干燥器内烘干将水份去除，再将干燥好的匣钵胚体放进自动窑炉内经1400℃高温烧制20小时，即得匣钵成品。

实施例2

所述用于烧结锂电池正极材料专用匣钵，包括匣钵主体及匣钵主体底层设有与匣钵主体一体压制成型的耐腐蚀层；所述耐腐蚀层包括以下原料：0.1mm铝镁尖晶石20％、1.0mm电熔刚玉15％、325目氧化锆粉18％、325目高岭土粉15％、5μ氧化铝粉23％、粘结剂2％、水7％；所述匣钵主体包括以下原料：0.5mm堇青石25％、0.1mm烧结莫来石38％、5μ氧化铝粉10％、325目高岭土粉18％、粘结剂2％、水7％。

以上所述的用于烧结锂电池正极材料专用匣钵的制备方法，包括以下步骤：

S1：按比例称取耐腐蚀层原料铝镁尖晶石、电熔刚玉、氧化锆粉、高岭土粉、氧化铝粉、粘结剂，放入混料机内加水搅拌均匀，制成耐腐蚀原料备用；

S2：按比例称取主体层原料堇青石、烧结莫来石、氧化铝粉、高岭土粉、粘结剂，放入混料机内加水搅拌均匀，制成匣钵主体原料备用；

S3：将耐腐蚀原料均匀分筛到模具底部，厚度为2mm，再将匣钵主体料装进模具内，经800吨的液压机加压成型，使得耐腐蚀料位于匣钵胚体的底部；

S4：将压制成型的匣钵胚体送入干燥器内烘干将水份去除，再将干燥好的匣钵胚体放进自动窑炉内经1400℃高温烧制20小时，即得匣钵成品。

实施例3

所述用于烧结锂电池正极材料专用匣钵，包括匣钵主体及匣钵主体底层设有与匣钵主体一体压制成型的耐腐蚀层；所述耐腐蚀层包括以下原料：0.5mm铝镁尖晶石28％、0.1mm电熔刚玉19％、325目氧化锆粉10％、325目高岭土粉10％、5μ氧化铝粉25％、粘结剂3％、水5％；所述匣钵主体包括以下原料：0.8mm堇青石34％、0.8mm烧结莫来石27％、5μ氧化铝粉12％、325目高岭土粉19％、粘结剂3％、水5％。

以上所述的用于烧结锂电池正极材料专用匣钵的制备方法，包括以下步骤：

S1：按比例称取耐腐蚀层原料铝镁尖晶石、电熔刚玉、氧化锆粉、高岭土粉、氧化铝粉、粘结剂，放入混料机内加水搅拌均匀，制成耐腐蚀原料备用；

S2：按比例称取主体层原料堇青石、烧结莫来石、氧化铝粉、高岭土粉、粘结剂，放入混料机内加水搅拌均匀，制成匣钵主体原料备用；

S3：将耐腐蚀原料均匀分筛到模具底部，厚度为2mm，再将匣钵主体料装进模具内，经900吨的液压机加压成型，使得耐腐蚀料位于匣钵胚体的底部；

S4：将压制成型的匣钵胚体送入干燥器内烘干将水份去除，再将干燥好的匣钵胚体放进自动窑炉内经1400℃高温烧制20小时，即得匣钵成品。

试验案例

采用实施例1-3所述的方法制备的匣钵，用于烧结锂电池正极材料，在1000℃下烧结，保温20小时后，观察不同温度下的匣钵底部腐蚀深度，并将其进行循环使用，直至匣钵不能使用，记录使用寿命。

对照组，按照实施例1所述的匣钵主体原料制备匣钵，匣钵主体底层不设置耐腐蚀层。将制得的无耐腐蚀层匣钵用于烧结锂电池正极材料，在1000℃下烧结，保温20小时后，观察不同温度下的匣钵底部腐蚀深度，并将其进行循环使用，直至匣钵不能使用，记录使用寿命。试验结果见表1。

表1匣钵的耐腐蚀性能和使用寿命

组别	腐蚀深度(mm)	使用次数
			实施例1	0.31-0.35	39
实施例2	0.25-0.30	43
			实施例3	0.28-0.32	41
对照组	0.36-0.41	19

从上表可知，本发明在普通匣钵的内部底层增设一层耐腐蚀层，如实施例1-3，匣钵使用次数在39-43次范围内；而对照组中无耐腐蚀层的匣钵，使用次数只有19次。因此，本发明匣钵内部底层增设一层耐腐蚀层后，使用次数相对于普通匣钵可以提高2倍以上。根据发明人多年的不断实验，调整耐腐蚀层的原料配方，使增设耐腐蚀层后的匣钵相对于普通匣钵的生产成本仅提高10-15％，而匣钵使用次数提高2倍以上，极大提高了经济效益。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。