一种锂硼合金合批方法与流程

本发明涉及锂硼合金，尤其涉及一种锂硼合金合批方法。

背景技术：

1、作为第三代锂系热电池负极材料，锂硼合金因其较高的电压和比容量，优良的导电性和热稳定性越来越引起各国军工的关注。由于原料电池级金属锂与硼粉在熔点和密度上的巨大差异，合金反应过程中存在复杂多变的放热过程，以及传质传热问题，导致了产品质量具有较大的差异性，故锂硼合金单批次产量受到限制，目前市场上锂硼合金单批最大产量不超过5kg。同时不同批次的产品在合金化反应过程中，由于受到合金化反应复杂的梯度温冲变化的差异性，易出现合金化反应进程不一致，导致不同批次产品间的一致性差。而目前热电池市场上又急需单批在30kg以上的锂硼合金产品，以满足下游端的需求。

2、面对以上这些问题，现采用的方法是将多个批次锂硼合金产品进行测试和组装成电池测试，然后将测试结果相近批次的锂硼合金产品归为一批，这不仅增加了热电池生产厂家的测试成本和生产周期，而且难以保证热电池性能的均一性，所以目前急需一种锂硼合金合批方法，解决大批量锂硼合金产品批内均匀性差的问题。

3、目前现有技术中暂无关于锂硼合金合批方法的报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种锂硼合金合批方法，以解决大批量锂硼合金产品批内均匀性差的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种锂硼合金合批方法，包括以下步骤：

4、1)利用不同批次的锂硼合金锭制备不同批次的锂硼合金颗粒；

5、2)将不同批次的锂硼合金颗粒搅拌混合，然后进行预成型，得到预成型锂硼合金；

6、3)将预成型锂硼合金进行热处理，热处理结束后完成锂硼合金合批，得到大批量的锂硼合金。

7、优选的，所述不同批次的锂硼合金锭的质量独立的≤5kg，所述不同批次的锂硼合金锭中锂的质量含量独立的为10～70％，所述大批量的锂硼合金的质量≥30kg。

8、优选的，所述步骤1)中锂硼合金颗粒的粒径为1～6mm。

9、优选的，所述步骤1)中锂硼合金颗粒的制备在惰性气氛下或干燥空气气氛下进行。

10、优选的，所述惰性气氛包括氮气气氛、氦气气氛、氖气气氛和氩气气氛中的一种或几种；所述干燥空气气氛的露点≤-40℃。

11、优选的，所述步骤2)中预成型为挤压成型。

12、优选的，所述步骤3)中的热处理为真空梯度热处理。

13、优选的，所述真空梯度热处理的真空度≤10pa，所述真空梯度热处理为：第一步升温到200～300℃保温1～2h，第二步升温到300～400℃保温1～2h，第三步升温到400～500℃保温1～2h，第四步升温到700℃以上保温0.5～2h。

14、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、1、本发明公开的方法可以将单批次锂硼合金锭合批成大批量的锂硼合金，本发明具有工艺简短，操作简单，生产效率高等优势，满足了下游热电池生产商的需求，装置自动化程度高，密封安全无污染，降低了人力消耗与环境污染，实现清洁生产，节能高效。

16、2、本发明采用特定的热处理工艺能够提高大批量的锂硼合金硬度的一致性，降低偏析效果；通过本发明所述方法得到的大批量的锂硼合金外观质量好、产品均匀性优异，且能够减少热电池测试成本和周期，提高热电池产品的性能稳定性和一致性。

技术特征：

1.一种锂硼合金合批方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种锂硼合金合批方法，其特征在于，所述不同批次的锂硼合金锭的质量独立的≤5kg，所述不同批次的锂硼合金锭中锂的质量含量独立的为10～70％，所述大批量的锂硼合金的质量≥30kg。

3.根据权利要求2所述的一种锂硼合金合批方法，其特征在于，所述步骤1)中锂硼合金颗粒的粒径为1～6mm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种锂硼合金合批方法，其特征在于，所述步骤1)中锂硼合金颗粒的制备在惰性气氛下或干燥空气气氛下进行。

5.根据权利要求4所述的一种锂硼合金合批方法，其特征在于，所述惰性气氛包括氮气气氛、氦气气氛、氖气气氛和氩气气氛中的一种或几种；所述干燥空气气氛的露点≤-40℃。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种锂硼合金合批方法，其特征在于，所述步骤2)中预成型为挤压成型。

7.根据权利要求6所述的一种锂硼合金合批方法，其特征在于，所述步骤3)中的热处理为真空梯度热处理。

8.根据权利要求7所述的一种锂硼合金合批方法，其特征在于，所述真空梯度热处理的真空度≤10pa，所述真空梯度热处理为：第一步升温到200～300℃保温1～2h，第二步升温到300～400℃保温1～2h，第三步升温到400～500℃保温1～2h，第四步升温到700℃以上保温0.5～2h。

技术总结本发明属于锂硼合金技术领域，具体公开了一种锂硼合金合批方法。本发明所述合批方法包括利用不同批次的锂硼合金锭制备不同批次的锂硼合金颗粒；然后锂硼合金颗粒搅拌均匀，进行预成型，得到预成型锂硼合金，再将锂硼合金制备成所需形状，进行热处理，热处理结束后完成锂硼合金合批，得到大批量的锂硼合金。本发明公开的方法工艺简短，操作简单，生产效率高，满足了下游热电池生产商的需求，装置自动化程度高，密封安全无污染，节能高效。制得的大批量的锂硼合金外观质量好、产品均匀性优异，且能够减少热电池测试成本和周期，提高热电池产品的性能稳定性和一致性。技术研发人员：刘志坚,朱实贵,陈建平,刘高炜,彭良平,肖昊,崔璐受保护的技术使用者：宜春赣锋锂业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/12