專利名稱:制造鋰二次電池的正極活性物質(zhì)用的窯具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及制造鋰二次電池的正極活性物質(zhì)時(shí)所用的窯具及其制造方法。
背景技術(shù):
鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳酸鋰等鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物作為鋰二次電池的正極活性物質(zhì)是有用的物質(zhì)。這些鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物一般通過(guò)將碳酸鋰與過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物等過(guò)渡金屬化合物的混合物裝入陶瓷制的匣缽等窯具中,在燒成爐內(nèi)進(jìn)行燒成來(lái)制造。作為這樣的匣缽等采用的陶瓷坯料,已知有尖晶石、堇青石及莫來(lái)石等。已知,在通過(guò)將碳酸鋰和過(guò)渡金屬化合物的混合物燒成來(lái)制造鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物時(shí),在燒成中,堿性強(qiáng)的物質(zhì)Li2O與窯具的陶瓷坯料反應(yīng),使該陶瓷坯料劣化。所以, 在采用以往的窯具時(shí),隨著坯料的劣化熱沖擊性降低,因而重復(fù)使用次數(shù)被限制。因此,提出了多種耐堿性高的窯具。例如專利文獻(xiàn)I中記載了含有30質(zhì)量% 70質(zhì)量%的尖晶石、15質(zhì)量% 70質(zhì)量%的堇青石及0質(zhì)量% 35質(zhì)量%的莫來(lái)石的匣缽。專利文獻(xiàn)2中,記載了通過(guò)將石英除去或微粉碎而得到的可塑性粘土、氧化鋁成分、氧化鎂成分混合后成形,在1100°C 1350°C進(jìn)行燒成來(lái)制造多孔質(zhì)陶瓷的反應(yīng)容器?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2009-292704號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-013316號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題可是,以前提出的匣缽等窯具所采用的坯料不能說(shuō)是耐堿性充分,以致沒有達(dá)到大幅度提高窯具的重復(fù)使用次數(shù)。所以,本發(fā)明的課題在于,提供一種可消除上述現(xiàn)有技術(shù)具有的各種缺陷的制造鋰二次電池的正極活性物質(zhì)用的窯具及其制造方法。用于解決問(wèn)題的手段為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)采用本來(lái)含有鋰成分的陶瓷還料作為窯具(kiln furniture)的材料,可得到對(duì)于正極活性物質(zhì)的原料中含有的鋰成分的高的耐腐蝕性。本發(fā)明是基于上述見識(shí)而完成的,通過(guò)提供由含有P鋰輝石的陶瓷坯料形成的制造鋰二次電池的正極活性物質(zhì)所用的窯具,解決了上述問(wèn)題。此外,作為上述窯具的合適的制造方法,本發(fā)明提供一種窯具的制造方法,其中具有下述工序?qū)⒑型镐囬L(zhǎng)石及高嶺土的混合粉成形為目標(biāo)窯具的形狀,將成形體在含氧氣氛下進(jìn)行燒成的工序。發(fā)明效果
本發(fā)明的窯具對(duì)于在通過(guò)燒成來(lái)制造正極活性物質(zhì)的期間從坯料擴(kuò)散的鋰成分具有高的耐腐蝕性,使材質(zhì)的劣化速度難以推進(jìn)。此外坯料本身的耐熱沖擊性優(yōu)良,因而重復(fù)使用次數(shù)提高。
圖I是實(shí)施例I中得到的窯具的粉末X射線衍射圖。圖2是切取制造了錳酸鋰后的實(shí)施例I的窯具的底面部的縱斷面,用光學(xué)顯微鏡觀察該斷面得到的顯微鏡像。圖3(a)是切取制造了錳酸鋰后的實(shí)施例2的窯具的底面部的縱斷面,用掃描電子顯微鏡觀察該斷面的顯微鏡像,圖3(b) (d)分別是圖3(a)中的鋁、硅及錳的元素面掃描圖像。
具體實(shí)施例方式以下基于優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的窯具在制造鋰二次電池的正極活性物質(zhì)時(shí),可用作收容原料的容器。窯具根據(jù)情況有時(shí)也稱為托盤、套筒、匣缽、容器等,但本質(zhì)上哪個(gè)都一樣,都具有載置在燒成爐的爐床上的形成為矩形或圓形的底面部、和從該底面部的周圍立起而封閉的壁面部,且包含上方開口的形狀。此外,窯具有時(shí)也通過(guò)與框和板組合而實(shí)現(xiàn)作為容器的用法。采用本發(fā)明的窯具制造的鋰二次電池的正極活性物質(zhì)通常包含鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物或鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合磷酸鹽等。作為這樣的氧化物或磷酸鹽,可列舉出例如用LiMO2(M表示I種或2種以上的過(guò)渡金屬。)表示的化合物、用LiM2O4 (M表示I種或2種以上的過(guò)渡金屬。)表示的化合物、用LiPMO4 (M表示I種或2種以上的過(guò)渡金屬。)表示的化合物等。具體而言,可列舉出鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、橄欖石型磷酸鐵鋰、鋰錳尖晶石等。正極活性物質(zhì)的原料在該活性物質(zhì)為鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物的情況下,為含鋰化合物及含過(guò)渡金屬化合物的混合物。在正極活性物質(zhì)為鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合磷酸鹽的情況下,其原料為含鋰化合物、含磷酸化合物及過(guò)渡金屬化合物的混合物。作為含鋰化合物,可列舉出例如碳酸鋰及氫氧化鋰等。作為過(guò)渡金屬化合物,可列舉出過(guò)渡金屬氧化物、過(guò)渡金屬氫氧化物、過(guò)渡金屬的硫酸鹽、醋酸鹽及鹵化物等。作為含磷酸化合物,可列舉出磷酸、磷酸一氫鹽及磷酸二氫鹽等。如以上所述,在用于制造鋰二次電池的正極活性物質(zhì)的原料中含有含鋰化合物,因而在通過(guò)燒成該原料來(lái)制造正極活性物質(zhì)時(shí),生成Li2O等鋰成分。該鋰成分與構(gòu)成收容原料的窯具的陶瓷坯料反應(yīng),成為使該陶瓷坯料劣化的原因。與此相對(duì),在本發(fā)明中發(fā)現(xiàn)作為構(gòu)成窯具的陶瓷坯料,意外地采用本來(lái)含有鋰成分的坯料時(shí),對(duì)于從原料產(chǎn)生的鋰成分的耐腐蝕性顯著提高,坯料本身具有的耐熱沖擊性的下降少,從而完成了本發(fā)明。具體而言,發(fā)現(xiàn)通過(guò)采用鋰鋁硅酸鹽即P鋰輝石作為本來(lái)含有鋰成分的陶瓷坯料,因?qū)τ趶脑袭a(chǎn)生的鋰成分的耐腐蝕性顯著提高,并且其本來(lái)是耐熱沖擊性優(yōu)良的坯料,所以即使重復(fù)使用,耐熱沖擊性的下降也少。鋰輝石是用LiAlSi2O6表示的陶瓷坯料。已知鋰輝石有低溫穩(wěn)定相的a型和高溫穩(wěn)定相的P型。在本發(fā)明中采用對(duì)于鋰成分的耐腐蝕性更高的鋰輝石即P鋰輝石。本發(fā)明的窯具可以只由0鋰輝石構(gòu)成,或者也可以由除0鋰輝石以外還含有其它陶瓷坯料的材料構(gòu)成。作為其它陶瓷坯料,可列舉出例如氧化鋁、氧化硅及莫來(lái)石等。在本發(fā)明的窯具含有P鋰輝石及其它陶瓷坯料的情況下,從對(duì)于鋰成分的耐腐蝕性更高,且相對(duì)于正極材料的燒成溫度,賦予對(duì)于重復(fù)使用充分的耐熱沖擊性的觀點(diǎn)出發(fā),0鋰輝石在窯具中所占的比例優(yōu)選為10 60質(zhì)量%,特別優(yōu)選為30 55質(zhì)量%。本發(fā)明的窯具由怎樣的陶瓷成分構(gòu)成,能夠通過(guò)例如X射線衍射來(lái)鑒定。此外,例如在P鋰輝石中含有高嶺土的情況下,上述比例可通過(guò)對(duì)3鋰輝石的第I峰和高嶺土的第I峰的高度進(jìn)行比較半定量地求出。從進(jìn)一步提高本發(fā)明的窯具的耐腐蝕性的觀點(diǎn)出發(fā),Li2O在窯具中所占的含有比例優(yōu)選設(shè)定在I 12質(zhì)量%,更優(yōu)選設(shè)定在I. 5 10質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)定在I. 5 3質(zhì)量%。Al2O3的含有比例優(yōu)選設(shè)定在15 45質(zhì)量%,更優(yōu)選設(shè)定在18 40質(zhì)量%。SiO2的含有比例優(yōu)選設(shè)定在50 75質(zhì)量%,更優(yōu)選設(shè)定在55 75質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)定在60 72質(zhì)量%。這些各氧化物的含有比例例如可通過(guò)熒光X射線元素分析法進(jìn)行測(cè) 定。此外,各氧化物的含有比例可通過(guò)對(duì)制造窯具時(shí)采用的原料即透鋰長(zhǎng)石等含Li成分的原料和高嶺土等不含Li成分的原料的配合比進(jìn)行調(diào)整來(lái)控制。從進(jìn)一步提高本發(fā)明的窯具的耐腐蝕性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選盡量減少窯具中所含的堿金屬(但鋰除外)的量。具體而言,將Na2O在窯具中所占的含有比例優(yōu)選設(shè)定為I質(zhì)量%以下、更優(yōu)選0. 7質(zhì)量%以下的少量。此外關(guān)于與Na同樣的堿金屬K,將K2O在窯具中所占的含有比例優(yōu)選設(shè)定為2質(zhì)量%以下、更優(yōu)選I. 5質(zhì)量%以下的少量。另外,從堿金屬總量(但鋰除外)的含有比例也盡量減少的觀點(diǎn)出發(fā),將Na2O和K2O的總和優(yōu)選設(shè)定為3質(zhì)量%以下,更優(yōu)選設(shè)定為2質(zhì)量%以下。這些堿金屬氧化物的含有比例能夠用與上述的Li2O或Al2O3的含有比例同樣的方法測(cè)定。為了盡量減少堿金屬(但鋰除外)的量,作為制造窯具時(shí)采用的原料即透鋰長(zhǎng)石及高嶺土,只要采用Na或K的含量低的就可以。除了上述的Na及K等堿金屬以外,在本發(fā)明的窯具中,從進(jìn)一步提高耐腐蝕性的觀點(diǎn)出發(fā),還優(yōu)選盡量減少鐵成分的量。具體而言,將Fe2O3在窯具中所占的含有比例規(guī)定為優(yōu)選0. 5質(zhì)量%以下、更優(yōu)選0. 3質(zhì)量%以下的少量。鐵成分的含有比例能夠用與上述Li2O或Al2O3的含有比例同樣的方法測(cè)定。為了盡量減少鐵成分的量,作為制造窯具時(shí)采用的原料即透鋰長(zhǎng)石及高嶺土,只要采用雜質(zhì)Fe的含量低的就可以。本發(fā)明的窯具優(yōu)選將其松裝比重設(shè)定在I. 5 2. 5,更優(yōu)選設(shè)定在I. 65 2. 3。此夕卜,優(yōu)選將其氣孔率設(shè)定在5 40%,更優(yōu)選設(shè)定在10 37%。通過(guò)將松裝比重規(guī)定為上述的下限值以上或?qū)饪茁室?guī)定為上述上限值以下,能夠提高窯具的耐熱沖擊性。此外通過(guò)將松裝比重規(guī)定為上述的上限值以下或?qū)饪茁室?guī)定為上述下限值以上,能夠提高窯具的強(qiáng)度,有效地防止裂紋等的發(fā)生。松裝比重例如能夠通過(guò)測(cè)定窯具的質(zhì)量,將其除以從窯具的尺寸測(cè)定中得到的體積來(lái)算出。此外氣孔率可從(I-松裝比重/表觀比重)X 100的計(jì)算式算出。這里,表觀比重為用窯具的質(zhì)量除以具有與其表觀容積相同的容積的4°C的水的質(zhì)量得到的值(JIS R2001),可用阿基米德法測(cè)定。在本發(fā)明的窯具的制造工序中,松裝比重或氣孔率能夠通過(guò)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ鳛榻桓稛傻某尚误w的成形方法來(lái)調(diào)整。例如如果通過(guò)油壓成形來(lái)進(jìn)行成形體的成形,則容易制造松裝比重高、氣孔率低的窯具。如果通過(guò)澆鑄成形來(lái)進(jìn)行成形體的成形,則容易制造松裝比重低、氣孔率高的窯具。
本發(fā)明的窯具的按照J(rèn)IS R2619測(cè)定的常溫彎曲強(qiáng)度優(yōu)選為5 60MPa,特別優(yōu)選為10 60MPa。此外在1000°C時(shí),優(yōu)選為5 70MPa,特別優(yōu)選為8 60MPa,尤其是8 45MPa。1000°C左右為本發(fā)明的窯具的典型的使用溫度,即正極活性物質(zhì)的原料的燒成溫度。窯具通過(guò)具有此范圍的彎曲強(qiáng)度,再加上對(duì)于鋰成分的耐腐蝕性高,可進(jìn)一步增加重復(fù)使用次數(shù)。在本發(fā)明的窯具的制造工序中,此范圍的彎曲強(qiáng)度能夠通過(guò)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ鳛榻桓稛傻某尚误w的成形方法來(lái)調(diào)整。這樣的成形方法的例子如上所述。本發(fā)明的窯具在25°C 1200°C時(shí)的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為5X10_6/K以下、特別優(yōu)選為3. 5X 10_6/K以下的低值。此外優(yōu)選彈性模量在25°C時(shí)為5GPa以上、特別是IOGPa以上的值。窯具通過(guò)具有此范圍的熱膨脹系數(shù)及彈性模量,再加上耐熱沖擊性優(yōu)良、且對(duì)于鋰成分的耐腐蝕性高,能夠進(jìn)一步增加窯具的重復(fù)使用次數(shù)。此范圍的熱膨脹系數(shù)及彈性模量可通過(guò)調(diào)整制造窯具時(shí)采用的原料即透鋰長(zhǎng)石和高嶺土的配合比例來(lái)控制。熱膨脹系數(shù)能夠按照J(rèn)IS R 1618進(jìn)行測(cè)定。彈性模量能夠采用例如拉伸試驗(yàn)機(jī)來(lái)測(cè)定。本發(fā)明的窯具優(yōu)選將含有透鋰長(zhǎng)石的粉末、更優(yōu)選將含有透鋰長(zhǎng)石及高嶺土的混合粉末成形為目標(biāo)匣缽等窯具,將成形體在含氧氣氛下進(jìn)行燒成來(lái)制造。作為原料之一的 透鋰長(zhǎng)石為含有鋰和鋁的硅酸鹽礦物,是用Li (AlSi4O10)表示的物質(zhì)。另一種原料即高嶺土為鋁的含水硅酸鹽礦物,是用Al2Si2O5 (OH)4表示的物質(zhì)。在本制造方法中,將透鋰長(zhǎng)石及高嶺土制成規(guī)定粒徑的粉末后進(jìn)行混合。從減少制造的窯具中的成分偏差這點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選將混合粉中的透鋰長(zhǎng)石及高嶺土的粒徑D5tl規(guī)定為I 1000 u m,特別優(yōu)選規(guī)定為I 100 y m。透鋰長(zhǎng)石和高嶺土的配合比率對(duì)得到的窯具中的陶瓷坯料的組成及特性產(chǎn)生影響。從提高陶瓷坯料中的@鋰輝石的比率的觀點(diǎn)、或從使Li20、Al2O3及SiO2的含有比例在所希望的范圍的觀點(diǎn)出發(fā),透鋰長(zhǎng)石和高嶺土的配合比率以質(zhì)量比計(jì)優(yōu)選規(guī)定為透鋰長(zhǎng)石高嶺土 = 100 : 0 20 : 80,更優(yōu)選規(guī)定為70 30 40 60。原料的混合粉可以只含透鋰長(zhǎng)石及高嶺土,或者也可以是除了透鋰長(zhǎng)石及高嶺土以外還含有其它礦物。此外,如前所述,作為原料粉有時(shí)也可以只采用透鋰長(zhǎng)石,不采用高嶺土。關(guān)于采用原料混合粉得到窯具的前體即成形體,能夠采用各種成形方法,例如油壓成形或澆鑄成形。在采用油壓成形的情況下,相對(duì)于混合粉添加0. 5 5質(zhì)量%左右的水,形成含水流動(dòng)體,將該含水流動(dòng)體填充到金屬模具的型腔內(nèi),然后進(jìn)行加壓成形。關(guān)于加壓成形,能夠采用例如雙軸加壓。優(yōu)選將加壓力設(shè)定在200 800kg/cm2左右。通過(guò)調(diào)節(jié)加壓力,能夠?qū)Φ玫降母G具中的松裝比重及氣孔率、彎曲強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。將如此得到的成形體干燥除去水分,然后供于燒成。另一方面,在進(jìn)行澆鑄成形的情況下,相對(duì)于混合粉添加20 50質(zhì)量%左右的水及0. 2 3質(zhì)量%左右的分散劑,制成漿料。作為分散劑,能夠采用例如聚羧酸系分散劑等。使?jié){料流入石膏模內(nèi)并固化。在從石膏模脫模后,將通過(guò)干燥除去水分的成形體供于燒成。通過(guò)在大氣等含氧氣氛下對(duì)用各種成形方法得到的成形體進(jìn)行燒成,得到目標(biāo)窯具。作為燒成條件,優(yōu)選將燒成溫度規(guī)定為1000 1400°C左右。在燒成溫度在此范圍內(nèi)的情況下,最聞溫度保持時(shí)間設(shè)定為2 10小時(shí)左右。如此得到的本發(fā)明的窯具是含有鋰的陶瓷坯料即含有P鋰輝石的窯具,因此難以產(chǎn)生由正極活性物質(zhì)的原料中含有的鋰成分引起的劣化,使重復(fù)使用次數(shù)顯著提高。此夕卜,成為制造物即正極活性物質(zhì)的剝離性優(yōu)良的窯具。而且成為耐散裂(spalling)性也高的窯具。在采用本發(fā)明的窯具制造正極活性物質(zhì)時(shí),例如將成為正極活性物質(zhì)的原料的各種粉末混合,將規(guī)定量的混合粉填充到窯具內(nèi)。然后,將填充有混合粉的窯具設(shè)置在燒成爐內(nèi)。作為燒成爐,能夠采用輥底式窯、梭式窯、隧道窯及推送式爐等公知的爐。燒成氣氛可規(guī)定為以大氣為代表的含氧氣氛。燒成溫度因混合粉的種類而異,但一般可規(guī)定為950 1100°C左右。燒成時(shí)間一般可規(guī)定為3 10小時(shí)左右。[實(shí)施例]以下,通過(guò)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。但是本發(fā)明的范圍并不限定于所述實(shí)施例。只要不特別指出”就是指“質(zhì)量% ”。[實(shí)施例I] 將40%的透鋰長(zhǎng)石粉和60 %的高嶺土粉混合,相對(duì)于混合粉添加2 %的水,得到含水流動(dòng)體。透鋰長(zhǎng)石及高嶺土的定量分析結(jié)果如表I所示。此外混合粉的平均粒徑D5q為50 y m。將該含水流動(dòng)體填充到金屬模具中,進(jìn)行利用雙軸加壓的成形。加壓力為800kg/cm2。在將得到的成形體自然干燥I天后,在100°C下干燥I天。將干燥后的成形體在大氣氣氛爐內(nèi)在1200°C保持5小時(shí)進(jìn)行燒成,得到目標(biāo)窯具即匣缽。匣缽的底面部為300mm見方的正方形,壁面部的高度為200mm。壁厚為12mm。對(duì)得到的匣缽進(jìn)行了粉末X射線衍射測(cè)定。其結(jié)果示于圖I。從該圖所示的結(jié)果確認(rèn),本實(shí)施例中得到的匣缽含有P鋰輝石。[實(shí)施例2及3]除了將原料的混合粉的組成規(guī)定為下表2所示的以外,按照與實(shí)施例I同樣的步驟得到成形體。將得到的成形體與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行燒成,得到匣缽。對(duì)得到的匣缽進(jìn)行了與實(shí)施例I同樣的粉末X射線衍射測(cè)定,確認(rèn)匣缽含有0鋰輝石。[實(shí)施例4及5]將與實(shí)施例I中采用的透鋰長(zhǎng)石及高嶺土同樣的物質(zhì)按下表2所示的組成混合。相對(duì)于混合粉添加35%的水、1%的聚羧酸銨鹽(分散劑),得到漿料。使該漿料流入石膏模內(nèi),在放置I小時(shí)使其固化后脫模。在將得到的成形體自然干燥2天后,在100°C下干燥I天。將干燥后的成形體在大氣氣氛爐內(nèi)在1200°C保持5小時(shí)進(jìn)行燒成,得到具有與實(shí)施例I同樣的形狀及尺寸的匣缽。對(duì)得到的匣缽進(jìn)行了與實(shí)施例I同樣的粉末X射線衍射測(cè)定,確認(rèn)匣缽含有P鋰輝石。[比較例I]將60%的尖晶石、20%的堇青石及20%的莫來(lái)石混合,相對(duì)于混合粉添加2%的水,得到含水流動(dòng)體。將該含水流動(dòng)體填充到金屬模具內(nèi),進(jìn)行利用雙軸加壓的成形。將加壓力規(guī)定為800kg/cm2。在使得到的成形體自然干燥I天后,在100°C下干燥I天。將干燥后的成形體在大氣氣氛爐內(nèi)在1350°C保持5小時(shí)進(jìn)行燒成,得到目標(biāo)匣缽。[評(píng)價(jià)]對(duì)實(shí)施例及比較例中得到的匣缽,用上述方法進(jìn)行了各成分的組成分析。此外用上述方法測(cè)定了表觀比重、松裝比重、氣孔率、彎曲強(qiáng)度(25°C及1000°C )、熱膨脹系數(shù)(25°C 1200°C)及彈性模量(25°C)。進(jìn)而用以下方法評(píng)價(jià)了耐腐蝕性。其結(jié)果示于下表2。關(guān)于實(shí)施例1,在以下所述的耐腐蝕性評(píng)價(jià)后,切取制造了錳酸鋰后的匣缽的底面部的縱斷面,用光學(xué)顯微鏡對(duì)該斷面進(jìn)行組織觀察。其結(jié)果示于圖2。另外關(guān)于實(shí)施例2,切取制造了錳酸鋰后的匣缽的底面部的縱斷面,用掃描電子顯微鏡觀察該斷面,同時(shí)進(jìn)行鋁、娃及猛的元素面掃描(mapping)。其結(jié)果示于圖3。[耐腐蝕性的評(píng)價(jià)方法]將碳酸鋰和錳氧化物(Mn02、Mn203)按照達(dá)到Mn Li = 2 I的摩爾比的方式混合,得到錳酸鋰的原料粉。將該原料粉IOkg填充到實(shí)施例及比較例中得到的匣缽內(nèi)。將該匣缽在輥底式窯內(nèi)在100(TC下經(jīng)5小時(shí)燒成,制造了錳酸鋰。重復(fù)進(jìn)行該工序,測(cè)定直到匣缽產(chǎn)生裂紋等缺陷的使用次數(shù)。表I
權(quán)利要求
1.一種制造鋰二次電池的正極活性物質(zhì)用的窯具,其由含有0鋰輝石的陶瓷坯料形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯具,其中,Li2O的含有比例為I 12質(zhì)量%、A1203的含有比例為15 45質(zhì)量%、SiO2的含有比例為50 75質(zhì)量%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯具,其中,Na2O的含有比例為I質(zhì)量%以下,K2O的含有比例為2質(zhì)量%以下,且兩者的總和為3質(zhì)量%以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯具,其松裝比重為I.5 2. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯具,其氣孔率為5 40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯具,其中,按照J(rèn)ISR2619測(cè)定的常溫彎曲強(qiáng)度為5 60MPao
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯具,其中,25°C 1200°C時(shí)的熱膨脹系數(shù)為5X10_6/K以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯具,其彈性模量在25°C時(shí)為5GPa以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯具,其中,F(xiàn)e2O3的含有比例為0.5質(zhì)量%以下。
10.一種窯具的制造方法,其是權(quán)利要求I所述的窯具的制造方法,其中,具有下述工序?qū)⒑型镐囬L(zhǎng)石及高嶺土的混合粉成形為目標(biāo)窯具的形狀,將成形體在含氧氣氛下進(jìn)行燒成的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造鋰二次電池的正極活性物質(zhì)用的窯具及其制造方法。提供一種窯具,其對(duì)于在通過(guò)燒成來(lái)制造正極活性物質(zhì)的期間從原料擴(kuò)散的鋰成分耐腐蝕性高。本發(fā)明的制造鋰二次電池的正極活性物質(zhì)用的窯具由含有β鋰輝石的陶瓷坯料形成。優(yōu)選窯具中的Li2O的含有比例為1~12質(zhì)量%、Al2O3的含有比例為15~40質(zhì)量%、SiO2的含有比例為55~75質(zhì)量%。還優(yōu)選窯具中的Na2O的含有比例為1質(zhì)量%以下,K2O的含有比例為2質(zhì)量%以下,且兩者的總和為3質(zhì)量%以下。
文檔編號(hào)C04B35/16GK102751468SQ201210114848
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者堤英氣, 津山辰己 申請(qǐng)人:三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社