[发明专利]用于含锂化合物的热处理容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种当热处理含锂化合物时使用的用于含锂化合物的热处理容器及其制造方法。

背景技术

各种化合物、特别是无机类化合物是通过热处理步骤制造。通常，热处理是在耐热性的热处理容器中盛装被热处理化合物(无机类化合物或其原料)的状态下通过加热来进行。热处理容器不仅要求耐热性，还要求对于被热处理化合物的稳定性。

通过上述热处理步骤制造的无机类化合物之一，有含锂化合物。含锂化合物是例如用于锂离子电池的正极活性材料。作为含锂化合物，可以例示出LiMnO₂类化合物、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂类化合物、LiMn₂O₄类化合物、LiCoO₂类化合物、LiNiO₂类化合物。

锂离子电池用正极活性材料(含锂化合物)通过烧成原料粉末而制造。该含锂化合物的热处理(烧成)，一般收纳在以氧化铝、多铝红柱石、堇青石、尖晶石等具备耐热性的材料作为主要构成成分而烧成的容器(匣钵)中进行。匣钵例如记载在特开2009-292704号公报中。

以堇青石为主要成分的匣钵，具有高耐热冲击性。然而，与含锂化合物的反应活性高，所以存在因反应产物的混入而热处理后的含锂化合物纯度下降的问题。特别是，锂离子电池的正极活性材料中，若混入这种杂质，则不仅会导致锂离子电池的电池性能下降，还存在成为发生短路的来源的风险。

此外，以氧化铝或尖晶石为主要成分的匣钵，与含锂化合物的反应活性低。然而，热膨胀系数高，且这些成分的含有率越高，存在因热冲击容易开裂的问题。因此，很难使氧化铝或尖晶石的含有率高。

在特开2009-292704号公报中，记载有由尖晶石、堇青石、多铝红柱石形成的匣钵。这些材料，具有上述问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2009-292704号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明鉴于上述实际情况而提出，其目的在于提供一种能够抑制含锂化合物被污染的用于含锂化合物的热处理容器及其制造方法。

解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明人等反复研究用于含锂化合物的热处理容器及其制造方法的结果，完成了本发明。

即，本发明的用于含锂化合物的热处理容器，当热处理含锂化合物时用于盛装含锂化合物，其特征在于，具备：基底部，当基底部全部为100质量%时，含有60～95质量%的氧化铝；表面部，当表面部全部为100质量%时，含有20～80质量%的尖晶石，与基底部一体形成，形成与用于含锂化合物的热处理容器中的含锂化合物接触的表面。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器中，优选表面部的剩余部由形成基底部的材料形成。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器中，当用于含锂化合物的热处理容器全部为100质量%时，优选包含5～40质量%的表面部。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器中，当基底部全部为100质量%时，优选基底部含有5～30质量%的二氧化硅。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器中，优选基底部由氧化铝和多铝红柱石形成。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器中，优选表面部的基底部侧的表面呈现凹凸形状。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器中，优选基底部具有10～30%的空隙率。

本发明的用于含锂化合物的热处理容器的制造方法，包括如下步骤：将含有60～95质量%氧化铝的氧化铝类粉末以未压缩状态配置的步骤；将含有20～80质量%尖晶石的尖晶石类粉末以未压缩状态配置在氧化铝类粉末上方的步骤；向氧化铝类粉末和尖晶石类粉末重叠的方向压缩而成形的步骤；烧成成形体的步骤。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器的制造方法中，优选尖晶石类粉末的剩余部分为氧化铝类粉末。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器的制造方法中，当尖晶石类粉末全部为100质量%时，该尖晶石类粉末优选含有20～80质量%的尖晶石。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器的制造方法中，当氧化铝类粉末全部为100质量%时，优选该氧化铝类粉末含有5～30质量%的二氧化硅粉末。

在本发明的用于含锂化合物的热处理容器的制造方法中，优选氧化铝类粉末是氧化铝粉末和多铝红柱石粉末的混合粉末。