用于含鋰化合物的熱處理容器及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器，其特征在于，具備：基底部，含有60～95質(zhì)量%的氧化鋁；表面部，含有20～80質(zhì)量%的尖晶石，并與基底部一體形成。此外，本發(fā)明的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：配置氧化鋁類粉末的步驟；在氧化鋁類粉末的上方配置尖晶石類粉末的步驟；壓縮成形的步驟；以及進(jìn)行燒成的步驟。
【專利說明】用于含鋰化合物的熱處理容器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種當(dāng)熱處理含鋰化合物時(shí)使用的用于含鋰化合物的熱處理容器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]各種化合物、特別是無機(jī)類化合物是通過熱處理步驟制造。通常，熱處理是在耐熱性的熱處理容器中盛裝被熱處理化合物(無機(jī)類化合物或其原料)的狀態(tài)下通過加熱來進(jìn)行。熱處理容器不僅要求耐熱性，還要求對(duì)于被熱處理化合物的穩(wěn)定性。
[0003]通過上述熱處理步驟制造的無機(jī)類化合物之一，有含鋰化合物。含鋰化合物是例如用于鋰離子電池的正極活性材料。作為含鋰化合物，可以例示出LiMnO2類化合物、LiNil73Col73Mnl73O2類化合物、LiMn2O4類化合物、LiCoO2類化合物、LiNiO2類化合物。
[0004]鋰離子電池用正極活性材料(含鋰化合物)通過燒成原料粉末而制造。該含鋰化合物的熱處理(燒成)，一般收納在以氧化鋁、多鋁紅柱石、堇青石、尖晶石等具備耐熱性的材料作為主要構(gòu)成成分而燒成的容器(匣缽)中進(jìn)行。匣缽例如記載在特開2009-292704號(hào)公報(bào)中。
[0005]以堇青石為主要成分的匣缽，具有高耐熱沖擊性。然而，與含鋰化合物的反應(yīng)活性高，所以存在因反應(yīng)產(chǎn)物的混入而熱處理后的含鋰化合物純度下降的問題。特別是，鋰離子電池的正極活性材料中，若混入這種雜質(zhì)，則不僅會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池的電池性能下降，還存在成為發(fā)生短路的來源的風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]此外，以氧化鋁或尖晶石為主要成分的匣缽，與含鋰化合物的反應(yīng)活性低。然而，熱膨脹系數(shù)高，且這些成分的含有率越高，存在因熱沖擊容易開裂的問題。因此，很難使氧化招或尖晶石的含有率聞。
[0007]在特開2009-292704號(hào)公報(bào)中，記載有由尖晶石、堇青石、多鋁紅柱石形成的匣缽。這些材料，具有上述問題。
[0008]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:特開2009-292704號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的問題
[0012]本發(fā)明鑒于上述實(shí)際情況而提出，其目的在于提供一種能夠抑制含鋰化合物被污染的用于含鋰化合物的熱處理容器及其制造方法。
[0013]解決問題的方法
[0014]為了解決上述問題，本發(fā)明人等反復(fù)研究用于含鋰化合物的熱處理容器及其制造方法的結(jié)果，完成了本發(fā)明。
[0015]即，本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器，當(dāng)熱處理含鋰化合物時(shí)用于盛裝含鋰化合物，其特征在于，具備:基底部，當(dāng)基底部全部為100質(zhì)量％時(shí)，含有60~95質(zhì)量％的氧化鋁；表面部，當(dāng)表面部全部為100質(zhì)量％時(shí)，含有20~80質(zhì)量％的尖晶石，與基底部一體形成，形成與用于含鋰化合物的熱處理容器中的含鋰化合物接觸的表面。
[0016]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器中，優(yōu)選表面部的剩余部由形成基底部的材料形成。
[0017]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器中，當(dāng)用于含鋰化合物的熱處理容器全部為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選包含5~40質(zhì)量％的表面部。
[0018]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器中，當(dāng)基底部全部為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選
基底部含有5~30質(zhì)量％的二氧化硅。
[0019]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器中，優(yōu)選基底部由氧化鋁和多鋁紅柱石形成。
[0020]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器中，優(yōu)選表面部的基底部側(cè)的表面呈現(xiàn)凹凸形狀。
[0021]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器中，優(yōu)選基底部具有10~30%的空隙率。
[0022]本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，包括如下步驟:將含有60~95質(zhì)量％氧化鋁的氧化鋁類粉末以未壓縮狀態(tài)配置的步驟；將含有20~80質(zhì)量％尖晶石的尖晶石類粉末以未壓縮狀態(tài)配置在氧化鋁類粉末上方的步驟；向氧化鋁類粉末和尖晶石類粉末重疊的方向壓縮而成形的步驟；燒成成形體的步驟。
[0023]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法中，優(yōu)選尖晶石類粉末的剩余部分為氧化招類粉末。
[0024]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法中，當(dāng)尖晶石類粉末全部為100質(zhì)量％時(shí)，該尖晶石類粉末優(yōu)選含有20~80質(zhì)量％的尖晶石。
[0025]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法中，當(dāng)氧化鋁類粉末全部為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選該氧化鋁類粉末含有5~30質(zhì)量％的二氧化硅粉末。
[0026]在本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法中，優(yōu)選氧化鋁類粉末是氧化鋁粉末和多鋁紅柱石粉末的混合粉末。
[0027]發(fā)明效果
[0028]本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器，由于與含鋰化合物接觸的表面部，含有大量的與含鋰化合物的反應(yīng)活性低的尖晶石，所以抑制熱處理時(shí)該表面部與含鋰化合物反應(yīng)并抑制其反應(yīng)產(chǎn)物污染含鋰化合物。而且，由于基底部含有大量的耐熱性優(yōu)異的氧化鋁，抑制熱沖擊時(shí)發(fā)生開裂。
[0029]即，本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器，通過抑制與含鋰化合物的反應(yīng)活性來抑制含鋰化合物被汚染，且抑制熱沖擊引起的開裂(損壞)。
[0030]本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，發(fā)揮能夠制造上述本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的效果。進(jìn)一步，本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，通過層疊氧化鋁類粉末和尖晶石類粉末而壓縮成形，從而能夠制造抑制層疊方向剝離的用于含鋰化合物的熱處理容器?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0031]圖1是示出試樣1~3的彈性系數(shù)測量結(jié)果的圖。
[0032]圖2是示出試樣4~6的彈性系數(shù)測量結(jié)果的圖。
[0033]圖3是示出試樣10~14的彈性系數(shù)測量結(jié)果的圖。
[0034]圖4是示出試樣15~19的彈性系數(shù)測量結(jié)果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035](用于含鋰化合物的熱處理容器)
[0036]本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器(以下稱為本發(fā)明的熱處理容器)是，當(dāng)熱處理含鋰化合物時(shí)盛裝含鋰化合物的用于含鋰化合物的熱處理容器。在本發(fā)明的熱處理容器中，被熱處理的含鋰化合物，只要是在其化學(xué)式中包含鋰(Li)的化合物均可，進(jìn)一步，也可以是混合有含有鋰的化合物的混合物。
[0037]而且，本發(fā)明的熱處理容器，由耐熱性高的材料形成的基底部和大量含有對(duì)被熱處理化合物反應(yīng)活性低的材料(主要構(gòu)成成分)的表面部一體形成。即，本發(fā)明的熱處理容器，具有基底部和表面部。
[0038]在本發(fā)明的熱處理容器中，當(dāng)基底部全部為100質(zhì)量％時(shí)，基底部含有60~95質(zhì)量％的氧化鋁(Al203)。
[0039]在本發(fā)明的熱處理容器的基底部作為主要構(gòu)成材料所含有的氧化鋁，是耐熱性優(yōu)異的材料。由于基底部大量含有該氧化鋁，所以提高基底部及熱處理容器的耐熱性。而且，本發(fā)明的熱處理容器，全部為100質(zhì)量％時(shí)，由于含有60~95質(zhì)量％的氧化鋁，所以提高耐熱沖擊性。在此，若含有比例小于60質(zhì)量％時(shí)，容易與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)，若超出95質(zhì)量％時(shí)，熱處理容器容易發(fā)生開裂。更優(yōu)選，含有比例為70~90質(zhì)量％。
[0040]此外，氧化鋁是對(duì)含鋰化合物反應(yīng)活性相對(duì)低的材料。也就是說，本發(fā)明的熱處理容器，由于在未形成表面部的基底部也含有大量氧化鋁，所以熱處理含鋰化合物時(shí)，能夠抑制含鋰化合物與熱處理容器發(fā)生反應(yīng)并生成反應(yīng)產(chǎn)物。其結(jié)果，能夠抑制被熱處理化合物被反應(yīng)產(chǎn)物污染。
[0041]在本發(fā)明的熱處理容器中，當(dāng)表面部全部為100質(zhì)量％時(shí)，表面部含有20~80質(zhì)量％的尖晶石，并與基底部一體形成，形成用于含鋰化合物的熱處理容器中的含鋰化合物接觸的表面。
[0042]與所述含鋰化合物接觸的表面部，由于含有大量的與含鋰化合物反應(yīng)活性低的尖晶石，所以抑制熱處理時(shí)與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)并抑制其產(chǎn)物污染含鋰化合物。其結(jié)果，抑制含鋰化合物被反應(yīng)產(chǎn)物污染。
[0043]而且，在本發(fā)明的熱處理容器中，當(dāng)表面部全部為100質(zhì)量％時(shí)，表面部含有20~80質(zhì)量％的尖晶石。由于含有20~80質(zhì)量％的尖晶石，所以抑制與含裡化合物反應(yīng)的同時(shí)，提高耐熱沖擊性。在此，若含有比例小于20質(zhì)量％，則容易與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)，若超出80質(zhì)量％，則熱處理容器容易發(fā)生開裂。更優(yōu)選，含有比例為30~70質(zhì)量％。
[0044]而且，在本發(fā)明的熱處理容器中，表面部和基底部一體形成。由于表面部和基底部一體形成，所以熱處理時(shí)即使一方(表面部)要發(fā)生體積變化，一體形成的另一方(基底部)也限制其體積變化。其結(jié)果，限制整個(gè)熱處理容器過度體積變化，抑制熱處理容器發(fā)生開裂。
[0045]如此，本發(fā)明的熱處理容器，通過抑制與含鋰化合物的反應(yīng)活性來抑制含鋰化合物被污染，且抑制熱沖擊引起的開裂(損壞)。
[0046]在本發(fā)明的熱處理容器中，優(yōu)選表面部的剩余部由形成基底部的材料形成。由于表面部也含有形成基底部的材料，所以也能夠?qū)Ρ砻娌抠x予在基底部獲得的提高耐熱性的效果。
[0047]進(jìn)一步，由于表面部也含有形成基底部的材料，所以當(dāng)表面部和基底部以接觸狀態(tài)形成時(shí)，兩個(gè)部分的粘結(jié)性提高，在界面不會(huì)發(fā)生剝離。
[0048]在本發(fā)明的熱處理容器中，當(dāng)熱處理容器全部為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選包含5~40質(zhì)量％的表面部。若表面部的比例小于該范圍時(shí)，得不到足夠的抑制與含鋰化合物反應(yīng)的效果，若超出該范圍而變高時(shí)，成為熱處理容器開裂或表面部剝離、剝落的原因。更優(yōu)選，表面部的比例為10~30質(zhì)量％。
[0049]在本發(fā)明的熱處理容器中，當(dāng)基底部全部為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選基底部含有5~30質(zhì)量％的二氧化硅(SiO2)。二氧化硅是有效提高熱處理容器的耐熱沖擊性的化合物。然而，二氧化硅具有與被熱處理的含鋰化合物的反應(yīng)活性，如上所述，當(dāng)表面部含有形成基底部的材料時(shí)，優(yōu)選其含有量較少。為此，通過使二氧化硅的含有量在該范圍內(nèi)，能夠提高熱處理容器的耐熱沖擊性的同時(shí)，抑制含鋰化合物被污染。更優(yōu)選為10~20質(zhì)量％。
[0050]若二氧化硅的含有比例小于該范圍時(shí)，氧化鋁的含有比例相對(duì)增加，所以難以獲得提高耐熱沖擊性的效果，若含有比例超出該范圍而變高時(shí)，容易與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)，在某些情況下，容易發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物引起的含鋰化合物污染。
[0051]優(yōu)選基底部由氧化鋁和多鋁紅柱石形成。氧化鋁是由化學(xué)式Al2O3表示的化合物，多鋁紅柱石是氧化鋁(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)的化合物(鋁硅酸鹽))，具有Al6O13Si2的組成式。也就是說，由于由氧化鋁和多鋁紅柱石形成，所以不含有容易與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(化合物)，從而本發(fā)明的熱處理容器能夠提高耐熱沖擊性的同時(shí)，可以抑制含鋰化合物被污染。在本發(fā)明中，優(yōu)選不含有容易與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(化合物)，作為這種物質(zhì)，可以例示出氧化鎂(MgO)。在此，由氧化鋁和多鋁紅柱石形成是指，不僅僅由氧化鋁和多鋁紅柱石形成，也包括以氧化鋁和多鋁紅柱石為主要成分形成的情況。進(jìn)一步，在本發(fā)明中，也可以含有不可避免的雜質(zhì)。
[0052]在本發(fā)明的熱處理容器中，優(yōu)選基底部僅由氧化鋁和多鋁紅柱石形成。由于僅由氧化鋁和多鋁紅柱石形成，所以不含有與含鋰化合物具有反應(yīng)活性的其它無機(jī)元素，從而本發(fā)明的熱處理容器能夠提高耐熱沖擊性的同時(shí)，抑制含鋰化合物被污染。例如，作為現(xiàn)有匣缽的主要構(gòu)成材料的堇青石中含有氧化鎂，該氧化鎂與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)而生成反應(yīng)產(chǎn)物。
[0053]在本發(fā)明的熱處理容器中，優(yōu)選表面部的基底部側(cè)界面呈現(xiàn)凹凸形狀。通過這樣形成，表面部與其它部(基底部或中間部)接觸的界面形成交織的復(fù)雜形狀(凹凸形狀)，從而牢牢地粘結(jié)。其結(jié)果，不會(huì)造成表面部剝離(剝落)。此外，即使表面部要發(fā)生體積變化，也能夠更強(qiáng)烈地限制其變形。
[0054]在本發(fā)明的熱處理容器中，優(yōu)選基底部具有10~30%的空隙率。若空隙率小于該范圍時(shí)，容易發(fā)生熱處理引起的開裂，若超出該范圍而變高時(shí)，成為鋰侵蝕引起的剝離原因。
[0055]在本發(fā)明的熱處理容器中，在基底部和表面部之間，優(yōu)選具有一個(gè)以上的中間部，該中間部與表面部相比，含有對(duì)被熱處理化合物反應(yīng)活性低的材料的含有比例小。通過這樣構(gòu)成，在基底部至表面部的層疊方向中，對(duì)被熱處理化合物反應(yīng)活性低的材料的含有比例逐漸變化，所以不會(huì)發(fā)生急劇的特性變化。
[0056]優(yōu)選多層中間部，隨著從表面部側(cè)向基底部側(cè)前進(jìn)，對(duì)被熱處理化合物反應(yīng)活性低的材料的含有比例變小。
[0057]在本發(fā)明的熱處理容器中，對(duì)含鋰化合物實(shí)施的熱處理，不僅包括在本發(fā)明的熱處理容器中盛裝含鋰化合物的狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行加熱的處理，還包括為了生成含鋰化合物而進(jìn)行加熱(燒成)的處理。即，并不限制熱處理溫度。此外，關(guān)于熱處理時(shí)的氣氛，除了優(yōu)選不與熱處理容器發(fā)生反應(yīng)之外，并不特別限定。
[0058]本發(fā)明的熱處理容器，只要是能夠放置(盛裝)含鋰化合物的形狀，對(duì)其形狀并不特別限定。例如，可以舉出將含鋰化合物放置(盛裝、固定)在其上表面的大致板狀形狀、上方或側(cè)方開口的槽狀(筒狀)形狀、用蓋部件覆蓋槽狀(筒狀)開口的封閉形狀(所謂匣缽)等形狀。還有，在本發(fā)明的熱處理容器中，不與含鋰化合物接觸的部分，也可以由不同材料形成。
[0059]此時(shí)，在本發(fā)明的熱處理容器中被熱處理的含鋰化合物，也可以以粉末狀、被成形的成形體等任一形態(tài)在熱處理容器中盛裝。
[0060](用于含鋰化合物的熱 處理容器的制造方法)
[0061]本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，包括如下步驟:將含有60~95質(zhì)量％氧化鋁的氧化鋁類粉末以未壓縮狀態(tài)配置的步驟；將含有20~80質(zhì)量％尖晶石的尖晶石類粉末以未壓縮狀態(tài)配置在氧化鋁類粉末上方的步驟；向氧化鋁類粉末和尖晶石類粉末重疊的方向壓縮而成形的步驟；燒成成形體的步驟。
[0062]本發(fā)明的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，首先，實(shí)施將含有60~95質(zhì)量％的氧化鋁(Al2O3)的氧化鋁類粉末以未壓縮狀態(tài)配置的步驟。由于氧化鋁類粉末以未壓縮狀態(tài)配置，所以在之后的步驟中成形時(shí)，基底部界面變成交織界面，在熱處理容器中基底部不會(huì)從界面剝離。此外，能夠進(jìn)一步限制熱處理容器的體積變化。
[0063]由于氧化鋁類粉末由含有60~95質(zhì)量％的氧化鋁(Al2O3)的粉末(混合粉末)構(gòu)成，所以提高制造的熱處理容器及其基底部的耐熱沖擊性。
[0064]其次，實(shí)施將含有20~80質(zhì)量％尖晶石的尖晶石類粉末以未壓縮狀態(tài)配置在氧化鋁類粉末上方的步驟。該步驟是配置作為表面部的尖晶石類粉末的步驟，通過進(jìn)行該步驟，能夠制造具有表面部的熱處理容器。
[0065]由于尖晶石類粉末由含有20~80質(zhì)量％的尖晶石的粉末(混合粉末)構(gòu)成，所以抑制表面部與含鋰化合物反應(yīng)的同時(shí)，提高所得熱處理容器的耐熱沖擊性。
[0066]尖晶石類粉末只要配置在氧化鋁類粉末的上方即可，也可以直接配置在氧化鋁類粉末的上方，或者在氧化鋁類粉末上配置其它粉末(用于形成中間層的粉末)之后，在其上配置也可以。
[0067]而且，在向氧化鋁類粉末和尖晶石類粉末重疊的方向壓縮而成形的步驟中，通過壓縮而成形在之前各步驟中配置的氧化鋁類粉末和尖晶石類粉末來形成成形體，從而成形為熱處理容器的形狀。
[0068]優(yōu)選，成形體進(jìn)行常溫干燥的步驟。通過干燥成形體，在之后的燒成步驟中，能夠抑制成形體(熱處理容器)開裂或變形(尺寸精度下降)。
[0069]燒成成形體的步驟是，燒成成形體的步驟，由于粉末以被壓縮狀態(tài)燒成成形體，從而制造熱處理容器。
[0070]在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選尖晶石類粉末的剩余部分為氧化鋁類粉末。由于尖晶石類粉末含有氧化鋁類粉末，所以表面部也含有形成基底部的材料，從而能夠?qū)⒒撞克@得的提高耐熱沖擊性的效果也賦予表面部。
[0071]進(jìn)一步，當(dāng)表面部與基底部以接觸狀態(tài)形成時(shí)，由于同時(shí)含有形成基底部的材料，從而提高兩個(gè)部分粘結(jié)性，在界面不會(huì)發(fā)生剝離。
[0072]在本發(fā)明的制造方法中，當(dāng)全部為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選含有20~80質(zhì)量％的尖晶石類粉末。也就是說，優(yōu)選包含由尖晶石類粉末形成的表面部比例為20~80質(zhì)量％。若尖晶石類粉末比例小于該范圍時(shí)，得不到足夠的與含鋰化合物的反應(yīng)抑制效果，若超出80質(zhì)量％時(shí)，由于熱膨脹系數(shù)不同而成為開裂或剝離的原因。更優(yōu)選的含有比例為30~70質(zhì)量％。
[0073]在本發(fā)明的制造方法中，當(dāng)氧化鋁類粉末全部為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選氧化鋁類粉末含有5~30質(zhì)量％的二氧化硅粉末(SiO2)。二氧化硅是有效提高熱處理容器的耐熱沖擊性的化合物。此外，二氧化硅具有與被熱處理的含鋰化合物中的含鋰化合物的反應(yīng)活性，所以如上所述，當(dāng)表面部含有形成基底部的材料時(shí)，優(yōu)選其含有量較少。為此，通過使二氧化硅的含有量在該范圍內(nèi)，能夠提高熱處理容器的耐熱沖擊性的同時(shí)，抑制含鋰化合物被污染。更優(yōu)選為10~20質(zhì)量％。
[0074]若二氧化硅的含有比例小于該范圍時(shí)，氧化鋁的含有比例相對(duì)增加，難以獲得提高耐熱沖擊性的效果，若含有比例超出該范圍而變高時(shí)，所述熱處理容器容易與含鋰化合物反應(yīng)，在某些情況下，容易發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物引起的含鋰化合物污染。
[0075]優(yōu)選氧化鋁類粉末是氧化鋁粉末和多鋁紅柱石粉末的混合粉末。氧化鋁是由化學(xué)式Al2O3表示的化合物，多鋁紅柱石是氧化鋁(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)的化合物(鋁硅酸鹽)，具有Al6O13Si2的組成式。也就是說，由于由氧化鋁和多鋁紅柱石形成，所以不含有容易與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(化合物)，從而本發(fā)明的熱處理容器能夠提高耐熱沖擊性的同時(shí)，抑制含鋰化合物被污染。在本發(fā)明中，優(yōu)選不含有容易與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(化合物)，作為這種物質(zhì)，可以例示出氧化鎂(MgO)。在此，由氧化鋁和多鋁紅柱石形成是指，不僅僅由氧化鋁和多鋁紅柱石形成，也包括以氧化鋁和多鋁紅柱石為主要成分形成的情況。進(jìn)一步，在本發(fā)明中，也可以含有不可避免的雜質(zhì)。
[0076]在本發(fā)明的制造方法中，優(yōu)選氧化鋁類粉末僅由氧化鋁粉末和多鋁紅柱石粉末形成。由于僅由氧化鋁粉末和多鋁紅柱石粉末形成，所以不含有與含鋰化合物具有反應(yīng)活性的其它無機(jī)元素，從而本發(fā)明的熱處理容器能夠提高耐熱沖擊性的同時(shí)，抑制含鋰化合物被污染。例如，作為現(xiàn)有匣缽的主要構(gòu)成材料的堇青石中含有氧化鎂(MgO)，該氧化鎂與含鋰化合物發(fā)生反應(yīng)而生成反應(yīng)產(chǎn)物。
[0077]在本發(fā)明的制造方法中， 在氧化鋁類粉末與尖晶石類粉末之間，優(yōu)選具有配置與尖晶石類粉末相比尖晶石的含有比例小的一種以上中間粉末的步驟。通過這樣構(gòu)成，在基底部至表面部的層疊方向中，熱處理容器具備對(duì)被熱處理化合物反應(yīng)活性低的材料的含有比例逐漸變化的中間部，不會(huì)發(fā)生急劇的特性變化。
[0078]優(yōu)選多層中間粉末，隨著從尖晶石類粉末側(cè)向氧化鋁類粉末側(cè)前進(jìn)，尖晶石的含有比例變小。
[0079]在本發(fā)明的制造方法中，在配置作為耐熱性高的材料的氧化鋁類粉末的步驟、配置作為對(duì)于被熱處理化合物反應(yīng)活性低的材料的尖晶石類粉末的步驟、配置中間粉末的步驟等的以層疊狀態(tài)配置材料的步驟中，優(yōu)選包括在界面形成凹凸的步驟。通過包括該步驟，根據(jù)本發(fā)明的制造方法制造的熱處理容器，不會(huì)在基底部、表面部、中間部等界面發(fā)生剝離。
[0080]在本發(fā)明的制造方法中，成形步驟的成形條件及燒成步驟的燒成條件，可適當(dāng)決定，但優(yōu)選被制造的熱處理容器的其基底部、其表面部、其中間部具有10~30%的空隙率。更優(yōu)選空隙率為15~25%。若空隙率小于該范圍時(shí)，熱處理容器容易開裂，若超出該范圍時(shí)，成為由于鋰侵蝕而剝離的原因，同時(shí)耐熱沖擊性下降而熱處理容器容易發(fā)生開裂(損傷)。
[0081]實(shí)施例
[0082]以下，使用實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0083]作為本發(fā)明實(shí)施例，制造出板狀的用于含鋰化合物的熱處理容器。
[0084](實(shí)施例1)
[0085]將氧化鋁粉末、多鋁紅柱石粉末、堇青石粉末及其它添加劑，按表1所示的質(zhì)量份稱重，并充分混合。由此，調(diào)節(jié)了試樣A~C的氧化鋁類粉末。
[0086]表1
[0087]
【權(quán)利要求】
1.一種用于含鋰化合物的熱處理容器，當(dāng)熱處理含鋰化合物時(shí)用于盛裝該含鋰化合物，其特征在于，具備: 基底部，當(dāng)基底部全部為100質(zhì)量％時(shí)，含有60~95質(zhì)量％的氧化鋁； 表面部，當(dāng)表面部全部為100質(zhì)量％時(shí)，含有20~80質(zhì)量％的尖晶石，與該基底部一體形成，以形成該用于含鋰化合物的熱處理容器中的與該含鋰化合物接觸的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的用于含鋰化合物的熱處理容器，其特征在于，上述表面部的剩余部包含形成上述基底部的材料。
3.如權(quán)利要求1所述的用于含鋰化合物的熱處理容器，其特征在于，當(dāng)上述用于含鋰化合物的熱處理容器全部為100質(zhì)量％時(shí)，包含5~40質(zhì)量％的上述表面部。
4.如權(quán)利要求1所述的用于含鋰化合物的熱處理容器，其特征在于，當(dāng)所述基底部全部為100質(zhì)量％時(shí)，上述基底部含有5~30質(zhì)量％的二氧化硅。
5.如權(quán)利要求1所述的用于含鋰化合物的熱處理容器，其特征在于，上述基底部由氧化鋁和多鋁紅柱石形成。
6.如權(quán)利要求1所述的用于含鋰化合物的熱處理容器，其特征在于，上述表面部的上述基底部側(cè)的界面呈現(xiàn)凹凸形狀。
7.如權(quán)利要求1所述的用于含鋰化合物的熱處理容器，其特征在于，上述基底部具有10~30%的空隙率。
8.一種用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 將含有60~95質(zhì)量％氧化鋁的氧化鋁類粉末以未壓縮狀態(tài)配置的步驟； 將含有20~80質(zhì)量％尖晶石的尖晶石類粉末以未壓縮狀態(tài)配置在該氧化鋁類粉末上方的步驟； 向該氧化鋁類粉末和該尖晶石類粉末重疊的方向壓縮而成形的步驟； 燒成成形體的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，其特征在于，上述尖晶石類粉末的剩余部分為上述氧化鋁類粉末。
10.如權(quán)利要求8所述的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，其特征在于，當(dāng)所述尖晶石類粉末全部為100質(zhì)量％時(shí)，該尖晶石類粉末含有20~80質(zhì)量％的尖晶石。
11.如權(quán)利要求8所述的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，其特征在于，當(dāng)所述氧化鋁類粉末全部為100質(zhì)量％時(shí)，該氧化鋁類粉末含有5~30質(zhì)量％的二氧化硅粉末。
12.如權(quán)利要求8所述的用于含鋰化合物的熱處理容器的制造方法，其特征在于，上述氧化鋁類粉末是氧化鋁粉末和多鋁紅柱石粉末的混合粉末。
【文檔編號(hào)】H01M4/04GK103502182SQ201180069877
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月30日
【發(fā)明者】小池康太, 阿知波敬, 神谷孝廣 申請(qǐng)人:東京窯業(yè)株式會(huì)社