[發明專利]敞口容器及其用途

在審

• 申請號: 201780024923.2
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN109071358A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: B·卡洛
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;B32B18/00;C01G45/12;C01D15/02;C04B35/64;C04B41/00;C04B41/45;F27B14/10;H01M4/04;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;C04B41/87
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 肖威;劉金輝

選自坩堝、平底鍋、敞口杯和燒箱的容器，其基本上包括兩種組分，其中：(A)一種組分為整料陶瓷材料，(B)第二組分為陶瓷基體復合材料，其中組分(A)為內部部分或嵌體。

本發明涉及選自坩堝、平底鍋、敞口杯和燒箱的容器，其基本上包含兩種組分，其中：

(A)一種組分為整料陶瓷材料，

(B)第二組分為陶瓷基體復合材料，

且其中組分(A)為內部部分或嵌體。

此外，本發明涉及本發明容器的用途，以及制造本發明容器的方法。

鋰化過渡金屬氧化物目前用作鋰離子電池的陰極活性材料。在過去數年中，已進行了廣泛的研究和開發工作，以改善諸如電荷密度、能量的性能，以及諸如可能對鋰離子電池的壽命或適用性產生不利影響的縮短的循環壽命和容量損失的其他性質。已進行了額外的工作來改進制造方法。

在制備用于鋰離子電池的陰極材料的常規方法中，首先通過以碳酸鹽、氧化物的形式或者優選以氫氧化物(可能是堿性的或可能是非堿性的)的形式共沉淀過渡金屬來形成所謂的前體。然后，將前體與鋰鹽(例如但不限于LiOH、Li₂O、LiNO₃或者尤其是Li₂CO₃)混合，并在高溫下煅燒(焙燒)。鋰鹽可以以水合物或以脫水形式使用。煅燒(或焙燒，通常也稱為前體的熱處理)通常在600-1000℃的溫度下進行。在熱處理期間，發生固態反應，并形成陰極活性材料。熱處理可在烘箱或窯的加熱區中進行。

實現將前體輸送至加熱區中以及從加熱區中移除陰極活性材料的兩種一般類型是最廣泛使用的。一種類型是使粉末料流移動通過加熱區，例如在回轉窯中。然而，回轉窯面臨的挑戰是強腐蝕性前體可能會損壞窯材料。

此外，當可能關注交叉污染時，回轉窯對多產品設施而言是非常不利的。

另一種方法包括將前體置于容器(例如坩堝或燒箱)中，并將該容器移動通過烘箱或窯的加熱區的步驟。該方法允許非常舒適地更換多產品設施的產品。盡管腐蝕效應的程度得以降低，然而由于需要長時間來加熱容器，因此該方法具有共同的缺點。通常，該容器由陶瓷材料制成。該陶瓷材料往往表現為絕熱材料。靠近容器壁或處于塊芯中的前體需要比上表面上更長的加熱時間，因此可能需要更長的反應時間。此外，為了避免損壞陶瓷容器(例如由于熱沖擊導致裂縫)，它們只能緩慢地加熱。典型的加熱速率為1-3℃/分鐘。同樣的挑戰對熱處理后的冷卻也成立。生產設施需要很大的空間來實現無裂縫地加熱和冷卻。

一些材料(例如特定的陶瓷基體復合材料)不具有同樣的加熱和冷卻速率限制。可使用完全由陶瓷基體復合材料制成的燒箱，然而陶瓷基體復合材料的成本通常非常高。由金屬制成的燒箱不需要緩慢地加熱和冷卻，然而通常不具有足夠的耐腐蝕性。

因此，目的是提供一種制備氧化物材料的方法，其可用于與腐蝕性材料接觸并且允許在給定的加熱過程中實現更高的轉化率。另一目的是提供該方法所需的設備。

因此，已發現了開頭所定義的方法(下文也稱為本發明的方法或根據發明的方法)。此外，已發現了開頭所定義的敞口容器(下文中也定義為本發明的容器或根據本發明的容器)。下文將更詳細地定義本發明的容器。

本發明的容器選自坩堝、平底鍋、敞口杯和燒箱。本發明的容器優選為敞口的，這意味著在本發明的上下文中，它們沒有蓋子。在一些實施方案中，本發明的容器具有一個或多個手柄，然而優選它們不具有手柄。

在本發明的上下文中，平底鍋和敞口杯各自具有圓形底座，并且它們通過尺寸更好地區分。在平底鍋中，壁占底座直徑的至多25％，例如5-25％，而在敞口杯中，壁占底座直徑的26-300％。