[发明专利]一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵及其制备方法，属于耐火材料领域。

背景技术

目前，对于抗锂电池高温腐蚀匣钵方面的研究尚少。现有的相关匣钵容器材料主要为莫 来石、堇青石基耐火材料，其主要组分有Al₂O₃、SiO₂、MgO等。由于其匣钵结构原因和物质 构成原因，在烧结过程中，容易与锂电池材料发生互相渗透、反应等腐蚀行为，不能很好的 抵抗锂溶液的侵蚀，使匣钵容器使用寿命缩短。

发明内容

本发明需要解决的问题是提供一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵及其制备方法，可 有效阻止锂溶液对匣钵的侵蚀。

为了解决上述问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种具有抗锂电池高温腐蚀涂 层的匣钵，包括匣钵坯体(容器载体)；其特征在于：匣钵坯体的表面浸渍一层具有抗锂电 池高温腐蚀涂层的釉料，然后于高温炉中烧制成匣钵；

所述具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料由干物料和溶剂混合而成，釉料的固体含量为 30-40vol％；干物料组成及质量百分数为：Al₂O₃：20～50％、SiO₂：20～50％、ZrO₂：15～35％、 MgO：10～25％、Li₂O：5～16％。

所述匣钵坯体的材料采用下述三种之一：

①匣钵坯体的材料由莫来石和微粉组成，微粉所占质量百分数为：2～10％(莫来石90～ 98％)；所述的微粉为红柱石、蓝晶石(一般很少用蓝晶石，因其于1200℃左右，热膨胀系数 过大)、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物；

②匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成，微粉所占质量百分数为：2～10％(堇青石90～ 98％)；所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物；

③匣钵坯体的材料由莫来石、堇青石和微粉组成，各原料质量百分数为：莫来石20％～ 30％、堇青石60％～70％、微粉：2～10％；所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或 二种以上按任意配比的混合物。

所述的溶剂为水。

所述匣钵坯体的表面浸渍一层具有抗锂电池高温腐蚀涂层的釉料的厚度为2-3mm。

上述一种具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)按下述三种之一，选取匣钵坯体的材料：

①匣钵坯体的材料由莫来石和微粉组成，微粉所占质量百分数为：2～10％；所述的微粉 为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物；

②匣钵坯体的材料由堇青石和微粉组成，微粉所占质量百分数为：2～10％；所述的微粉 为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或二种以上按任意配比的混合物；

③匣钵坯体的材料由莫来石、堇青石和微粉组成，各原料质量百分数为：莫来石20％～ 30％、堇青石60％～70％、微粉：2～10％；所述的微粉为红柱石、蓝晶石、硅线石中的一种或 二种以上按任意配比的混合物；

2)将匣钵坯体的材料加水，控制含水量为9～11wt％(采取半干压法)，然后平铺于模具 中，在50～250MPa条件下共压形成匣钵坯体(生坯)；

3)按组成及质量百分数为：Al₂O₃：20～50％、SiO₂：20～50％、ZrO₂：15～35％、MgO：10～ 25％、Li₂O：5～16％，选取具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料；

将具有抗锂电池高温腐蚀涂层的干物料与溶剂(采用水)按固体含量为30-40vol％的配 比混合，制成釉料(经球磨机搅拌成釉浆)，釉料浸渍于匣钵坯体的表面，厚度为2-3mm；

4)于高温炉中空气气氛下烧至1450℃，升温速率为0-400℃范围内，升温速率1℃/min， 400-1200℃范围内升温速率1.5℃/min，在1200-1450℃范围内，升温速率1℃/min，在1450℃ 下保温3h，降温时，开始速率慢，后期速率快，得到具有抗锂电池高温腐蚀涂层的匣钵。