本发明涉及匣钵技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵及其制造方法。
背景技术：
目前，钴酸锂和三元锂电池是国内目前广泛使用的锂电池正极材料，而大部分的正极材料的生产都是耐火窑炉中以高温固相合成的方法制成。在合成过程中，承烧用的匣钵材料一般为堇青石、莫来石、石英和刚玉质为主。该类型匣钵是以堇青石、莫来石、以及刚玉为原料，加入部分粘土及微粉作为结合剂，在高吨位压机下压制成型，经常温养护后，再入耐火窑炉进行高温烧成制得产品。并且。国内外匣钵消耗的平均指标为每吨正极材料消耗200～300公斤，用量非常大。
传统的锂电池正极材料用匣钵的材料组成和工艺步骤限定了匣钵的成品率和使用寿命。匣钵的质量与匣钵的工艺步骤有着直接的关系。碳化硅因其具备优异的耐高温性能，被使用于制备锂电池正极材料匣钵，从而增加了匣钵的耐高温性能。但是锂电池正极材料匣钵仍存在着抗侵蚀性差的问题，用于焙烧的锂电池正极材料多为粉末状，渗透能力强，材料中的锂离子属于强碱性物质，强碱物质对匣钵材料具有很强的侵蚀性，锂电池正极材料焙烧过程中，由于锂离子与匣钵的接触过程中，锂离子能够将匣钵中的si、al、mg等离子析出，从而破坏匣钵的微观结构，匣钵遭受到侵蚀，导致匣钵的使用寿命明显缩短。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供了一种耐高温且在高温下具有优异的耐腐蚀性能的高成品率的锂电池正极材料用匣钵及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；
所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石50～70％、α-氧化铝10～30％、有机金属盐5～15％、结合剂1～5％；
所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉30～40％、碳化硅细粉30～40％、聚丙烯酸酯10～20％、甲醇1～10％、凹凸棒土0.1～0.5％；
其中，所述保护涂层的涂覆厚度为0.5～1.5mm。
优选地，本发明中，所述结合剂为石蜡、羧甲基纤维素或者黄糊精。
优选地，本发明中，所述莫来石的粒径为1～10μm，所述α-氧化铝的粒径为1～10nm，所述碳化硅粗粉的粒径为1～10mm，所述碳化硅细粉的粒径为1～10μm。
优选地，本发明中，所述有机金属盐为乙酰丙酮钾或异丙醇钾。
本发明公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、按质量百分比计，称取50～70％的莫来石、10～30％的α-氧化铝、5～15％的有机金属盐及1～5％的结合剂，混合均匀后加水形成含水量为5～10％的浆料；
步骤二、将所述浆料置于模具中，并模具放置在振动平台上，振动至所述浆料找平，然后冲压成型得到坯料；
步骤三、对所述坯料养护后脱模，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，即得钵体；
步骤四、按质量百分比计，称取30～40％的碳化硅粗粉、30～40％的碳化硅细粉、10～20％的聚丙烯酸酯、1～10％的甲醇及0.1～0.5％的凹凸棒土，混合均匀后加水形成含水量为5～10％的涂料；
步骤五、将所述涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干后得到具有一定厚度的保护涂层的钵体；
步骤六、对具有一定厚度的保护涂层的钵体进行烧成，得到高成品率的锂电池正极材料用匣钵。
优选地，本发明中，所述步骤三中，坯体的烧成温度为1400～1500℃，烧成时间为2～3h。
优选地，本发明中，所述步骤六中，具有一定厚度的保护涂层的钵体的烧成温度为1400～1500℃，烧成时间为2～3h。
优选地，本发明中，所述步骤三中，养护时间为8～12h。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明提供的高成品率的锂电池正极材料用匣钵具有高成品率、高使用寿命的优点。
2、本发明提供的高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法简单、降低了材料成本和生产成本，且制备的锂电池正极材料用匣钵具有耐高温、耐腐蚀的优点。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本发明公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；
所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石50％、α-氧化铝30％、乙酰丙酮钾15％、石蜡5％；
所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉40％、碳化硅细粉30％、聚丙烯酸酯20％、甲醇9.9％、凹凸棒土0.1％；保护涂层的涂覆厚度为0.5mm。
莫来石的粒径为10μm，α-氧化铝的粒径为10nm，碳化硅粗粉的粒径为10mm，碳化硅细粉的粒径为10μm。
上述高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、按质量百分比计，称取50％的莫来石、30％的α-氧化铝、15％的乙酰丙酮钾及5％的石蜡，混合均匀后加水形成含水量为10％的浆料；
步骤二、将所述浆料置于模具中，并模具放置在振动平台上，振动至所述浆料找平，然后冲压成型得到坯料；
步骤三、对所述坯料养护后脱模，养护时间为8h，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，烧成温度为1400℃，烧成时间为3h，即得钵体；
步骤四、按质量百分比计，称取40％的碳化硅粗粉、30％的碳化硅细粉、20％的聚丙烯酸酯、9.9％的甲醇及0.1％的凹凸棒土，混合均匀后加水形成含水量为5％的涂料；
步骤五、将所述涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干后得到具有一定厚度的保护涂层的钵体；
步骤六、对具有一定厚度的保护涂层的钵体进行烧成，烧成温度为1400℃，烧成时间为3h，得到高成品率的锂电池正极材料用匣钵。成品率为95％。
实施例2
本发明公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；
所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石70％、α-氧化铝20％、异丙醇钾5％、羧甲基纤维素5％；
所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉39.5％、碳化硅细粉40％、聚丙烯酸酯10％、甲醇10％、凹凸棒土0.5％；保护涂层的涂覆厚度为1.5mm。
莫来石的粒径为1μm，α-氧化铝的粒径为1nm，碳化硅粗粉的粒径为1mm，碳化硅细粉的粒径为1μm。
上述高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、按质量百分比计，称取70％的莫来石、20％的α-氧化铝、5％的异丙醇钾及5％的羧甲基纤维素，混合均匀后加水形成含水量为10％的浆料；
步骤二、将所述浆料置于模具中，并模具放置在振动平台上，振动至所述浆料找平，然后冲压成型得到坯料；
步骤三、对所述坯料养护后脱模，养护时间为12h，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，烧成温度为1500℃，烧成时间为2h，即得钵体；
步骤四、按质量百分比计，称取39.5％的碳化硅粗粉、40％的碳化硅细粉、10％的聚丙烯酸酯、10％的甲醇及0.5％的凹凸棒土，混合均匀后加水形成含水量为5％的涂料；
步骤五、将所述涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干后得到具有一定厚度的保护涂层的钵体；
步骤六、对具有一定厚度的保护涂层的钵体进行烧成，烧成温度为1500℃，烧成时间为2h，得到高成品率的锂电池正极材料用匣钵。成品率为93％。
实施例3
本发明公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；
所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石60％、α-氧化铝20％、乙酰丙酮钾15％、羧甲基纤维素5％；
所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉35％、碳化硅细粉35％、聚丙烯酸酯20％、甲醇9.7％、凹凸棒土0.3％；保护涂层的涂覆厚度为1mm。
莫来石的粒径为5μm，α-氧化铝的粒径为5nm，碳化硅粗粉的粒径为5mm，碳化硅细粉的粒径为5μm。
上述公开了高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、按质量百分比计，称取60％的莫来石、20％的α-氧化铝、15％的乙酰丙酮钾及5％的羧甲基纤维素，混合均匀后加水形成含水量为6％的浆料；
步骤二、将所述浆料置于模具中，并模具放置在振动平台上，振动至所述浆料找平，然后冲压成型得到坯料；
步骤三、对所述坯料养护后脱模，养护时间为10h，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，烧成温度为1450℃，烧成时间为2.5h，即得钵体；
步骤四、按质量百分比计，称取35％的碳化硅粗粉、35％的碳化硅细粉、20％的聚丙烯酸酯、9.7％的甲醇及0.3％的凹凸棒土，混合均匀后加水形成含水量为6％的涂料；
步骤五、将所述涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干后得到具有一定厚度的保护涂层的钵体；
步骤六、对具有一定厚度的保护涂层的钵体进行烧成，烧成温度为1450℃，烧成时间为2.5h，得到高成品率的锂电池正极材料用匣钵。成品率为96％。
实施例4
本发明公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；
所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石70％、α-氧化铝24％、异丙醇钾5％、黄糊精1％；
所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉40％、碳化硅细粉40％、聚丙烯酸酯18.5％、甲醇1％、凹凸棒土0.5％；保护涂层的涂覆厚度为1.2mm。
莫来石的粒径为1μm，α-氧化铝的粒径为10nm，碳化硅粗粉的粒径为10mm，碳化硅细粉的粒径为10μm。
上述公开了高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、按质量百分比计，称取70％的莫来石、24％的α-氧化铝、5％的异丙醇钾及1％的黄糊精，混合均匀后加水形成含水量为7％的浆料；
步骤二、将所述浆料置于模具中，并模具放置在振动平台上，振动至所述浆料找平，然后冲压成型得到坯料；
步骤三、对所述坯料养护后脱模，养护时间9h，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，烧成温度为1400℃，烧成时间为2h，即得钵体；
步骤四、按质量百分比计，称取40％的碳化硅粗粉、40％的碳化硅细粉、18.5％的聚丙烯酸酯、1％的甲醇及0.5％的凹凸棒土，混合均匀后加水形成含水量为7％的涂料；
步骤五、将所述涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干后得到具有一定厚度的保护涂层的钵体；
步骤六、对具有一定厚度的保护涂层的钵体进行烧成，烧成温度为1400℃，烧成时间为2h，得到高成品率的锂电池正极材料用匣钵。成品率为94％。
实施例5
本发明公开了一种高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；
所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石60％、α-氧化铝27％、异丙醇钾10％、羧甲基纤维素3％；
所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉35％、碳化硅细粉35％、聚丙烯酸酯20％、甲醇9.8％、凹凸棒土0.2％；保护涂层的涂覆厚度为0.8mm。
莫来石的粒径为2μm，α-氧化铝的粒径为2nm，碳化硅粗粉的粒径为6mm，碳化硅细粉的粒径为6μm。
上述公开的高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、按质量百分比计，称取60％的莫来石、27％的α-氧化铝、10％的异丙醇钾及3％的羧甲基纤维素，混合均匀后加水形成含水量为8％的浆料；
步骤二、将所述浆料置于模具中，并模具放置在振动平台上，振动至所述浆料找平，然后冲压成型得到坯料；
步骤三、对所述坯料养护后脱模，养护时间为9h，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，烧成温度为1500℃，烧成时间为2h，即得钵体；
步骤四、按质量百分比计，称取35％的碳化硅粗粉、35％的碳化硅细粉、20％的聚丙烯酸酯、9.8％的甲醇及0.2％的凹凸棒土，混合均匀后加水形成含水量为10％的涂料；
步骤五、将所述涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干后得到具有一定厚度的保护涂层的钵体；
步骤六、对具有一定厚度的保护涂层的钵体进行烧成，烧成温度为1500℃，烧成时间为2h，得到高成品率的锂电池正极材料用匣钵。成品率为96％。
实施例6
本发明公开了一中高成品率的锂电池正极材料用匣钵，包括由钵底和钵侧一体成型的钵体和涂覆在所述钵体内表面的保护涂层；
所述钵体包括以下质量百分比的原料：莫来石65％、α-氧化铝25％、异丙醇钾7％、黄糊精3％；
所述保护涂层包括以下质量百分比的原料：碳化硅粗粉36％、碳化硅细粉40％、聚丙烯酸酯17.6％、甲醇6％、凹凸棒土0.4％；保护涂层的涂覆厚度为1.3mm。
莫来石的粒径为2μm，α-氧化铝的粒径为3nm，碳化硅粗粉的粒径为3mm，碳化硅细粉的粒径为2μm。
上述高成品率的锂电池正极材料用匣钵的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、按质量百分比计，称取65％的莫来石、25％的α-氧化铝、7％的异丙醇钾及3％的黄糊精，混合均匀后加水形成含水量为6％的浆料；
步骤二、将所述浆料置于模具中，并模具放置在振动平台上，振动至所述浆料找平，然后冲压成型得到坯料；
步骤三、对所述坯料养护后脱模，养护时间为11h，得到坯体，将脱模后的坯体烘干后烧成，烧成温度为1500℃，烧成时间为2.5h，即得钵体；
步骤四、按质量百分比计，称取36％的碳化硅粗粉、40％的碳化硅细粉、17.6％的聚丙烯酸酯、6％的甲醇及0.4％的凹凸棒土，混合均匀后加水形成含水量为6％的涂料；
步骤五、将所述涂料涂覆在所述钵体的内表面，自然晾干后得到具有一定厚度的保护涂层的钵体；
步骤六、对具有一定厚度的保护涂层的钵体进行烧成，烧成温度为1500℃，烧成时间为2.5h，得到高成品率的锂电池正极材料用匣钵。成品率为97％。
实施例1～实施例6提供的锂电池正极材料用匣钵的成品率均高于90％。且通过保护涂层保护匣钵不被酸碱侵蚀，提高了使用寿命，其使用寿命为原来的2～3倍。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。