JPH05271824A - Production of lithium-aluminum alloy powder - Google Patents
Production of lithium-aluminum alloy powderInfo
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- JPH05271824A JPH05271824A JP7051592A JP7051592A JPH05271824A JP H05271824 A JPH05271824 A JP H05271824A JP 7051592 A JP7051592 A JP 7051592A JP 7051592 A JP7051592 A JP 7051592A JP H05271824 A JPH05271824 A JP H05271824A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、主としてリチウム熱
電池用或いは二次電池用電極材料として利用されるリチ
ウム・アルミニウム合金の製造方法に関するもので、特
に体積比において 50 : 50 のリチウム・アルミニウム
合金粉末を簡単な工程で短時間のうちに製造する技術に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a lithium / aluminum alloy mainly used as an electrode material for a lithium thermal battery or a secondary battery, and particularly to a lithium / aluminum alloy having a volume ratio of 50:50. The present invention relates to a technique for producing powder by a simple process in a short time.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電気機器、通信機器等において小
型化、軽量化、コードレス化が推進され、これに対応し
てリチウムを用いた一次、二次電池の需要が高まってい
る。これらの電極に用いられる電極材料の一つにリチウ
ムとアルミニウムの体積比率が50 :50の合金で粉末状の
ものが有望視されている。2. Description of the Related Art In recent years, miniaturization, weight reduction, and cordlessness have been promoted in electric equipment, communication equipment, and the like, and in response to this, demand for primary and secondary batteries using lithium has been increased. One of the electrode materials used for these electrodes is a powdery one, which is an alloy with a volume ratio of lithium to aluminum of 50:50.
【0003】ところで、このようなリチウム・アルミニ
ウム合金粉末を得る方法としては、リチウムとアルミニ
ウムを溶融させて合金塊を得、その後合金塊を粉砕して
粉末化する方法が知られている。この溶融・固化・粉砕
法は、次のような工程からなっている。By the way, as a method for obtaining such a lithium-aluminum alloy powder, there is known a method in which lithium and aluminum are melted to obtain an alloy lump, and then the alloy lump is pulverized into powder. This melting / solidifying / crushing method includes the following steps.
【0004】[1]溶融工程 リチウム金属塊とアルミニウム金属塊を計量後、溶融炉
に投入し、よく攪拌する。[1] Melting Step After weighing a lithium metal block and an aluminum metal block, they are put into a melting furnace and well stirred.
【0005】[2]冷却・固化工程 あらかじめ用意された鋳型に流し込み冷却させる。[2] Cooling / Solidifying Step: A mold prepared in advance is poured and cooled.
【0006】[3]粉砕工程 粉砕機に投入しやすいような大きさになるまで塊の大き
さを調整した上、粉砕機に投入して粉末を得る。[3] Pulverizing step The size of the lump is adjusted to a size that can be easily put into the pulverizer, and then the lump is put into the pulverizer to obtain powder.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記溶融・固化・粉砕
法は、設備が多種類に渡り、比較的大型の機械・治具を
必要とする難点があった。すなわち、溶融工程におい
て、溶解炉及び攪拌装置を必要とし、冷却・固化工程に
おいて鋳型を必要とする。また、粉砕工程のためのプレ
ス機、ハンマー、粉砕機等が必要となる。The above-mentioned melting, solidifying, and pulverizing methods have a problem in that they have a large variety of equipment and require relatively large machines and jigs. That is, a melting furnace and a stirrer are required in the melting step, and a mold is required in the cooling / solidifying step. Further, a pressing machine, a hammer, a crusher and the like for the crushing process are required.
【0008】しかも合金化させるための溶湯の温度は7
00℃に達し、多くの熱エネルギーを必要とするととも
に、溶解中における材料ロスも多く、また溶湯の中にお
ける比重の差に起因する偏析が起りやすく、均一な成分
にするための鋳造時のコントロールが非常にむつかしい
という難点があった。さらに、粉砕ができるようになる
まで鋳型と合金とを完全に冷却する必要があるが、自然
冷却では長時間を必要とするので、生産性を向上させる
ためには冷却・固化工程において冷却装置を用いなけれ
ばならず、設備全体の大型化、設備費の増大は避けられ
ならなかった。そこで、この発明の目的とするところ
は、簡略化された工程、小規模設備により、少ない熱エ
ネルギーによって偏析のないリチウム・アルミニウム合
金粉末を効率良く生産できるリチウム・アルミニウム合
金粉末の製造方法を提供するところにある。Moreover, the temperature of the molten metal for alloying is 7
It reaches 00 ° C, requires a lot of heat energy, there is a lot of material loss during melting, and segregation due to the difference in specific gravity in the molten metal is likely to occur, so control at the time of casting to obtain a uniform composition The problem was that it was very difficult. Furthermore, it is necessary to completely cool the mold and the alloy until crushing is possible, but natural cooling requires a long time, so in order to improve productivity, use a cooling device in the cooling / solidifying process. It had to be used, and it was inevitable that the entire equipment would become larger and the equipment cost would increase. Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a lithium-aluminum alloy powder capable of efficiently producing a segregation-free lithium-aluminum alloy powder with a small amount of heat energy by a simplified process and small-scale equipment. Where it is.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アルゴン
ガスなどの不活性ガス中において製造されたリチウム箔
はきわめて高い活性を示すことに着眼し、特開平2−3
10327号において開示するように、このリチウム箔
に対しアルミニウム等の合金化対象金属を圧着させるこ
とにより部分的に合金化させることに成功した。これ
は、リチウム箔と合金化対象金属箔の厚さを調整するこ
とによって、リチウム合金層とアルミニウムなどの合金
化対象金属層の二層からなる箔を得たものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have noticed that a lithium foil produced in an inert gas such as argon gas exhibits a very high activity, and it is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-33.
As disclosed in Japanese Patent No. 10327, it has succeeded in partially alloying this lithium foil by pressure-bonding a metal to be alloyed such as aluminum. This is a foil obtained by adjusting the thicknesses of the lithium foil and the metal foil to be alloyed to form a two-layer foil including a lithium alloy layer and a metal layer to be alloyed such as aluminum.
【0010】本発明はさらにこの技術思想を発展させた
ものであり、二層構造ではなく、リチウムとアルミニウ
ムとの合金層だけからなる箔が得られることを解明し、
これを粉砕、微粉化することによって簡単にリチウム・
アルミニウム合金粉末が得られることをつきとめたので
ある。The present invention is a further development of this technical idea, and it has been clarified that a foil composed only of an alloy layer of lithium and aluminum can be obtained instead of a two-layer structure,
By crushing and pulverizing this, lithium
It was determined that an aluminum alloy powder could be obtained.
【0011】すなわち、本発明に係るリチウム・アルミ
ニウム合金粉末の製造方法は、アルミニウム箔とリチウ
ム箔を不活性雰囲気下で圧着・加熱して合金化させ、粉
砕加工を加えることを特徴としている。That is, the method for producing a lithium-aluminum alloy powder according to the present invention is characterized in that an aluminum foil and a lithium foil are pressure-bonded and heated in an inert atmosphere to be alloyed and then pulverized.
【0012】さらに詳しくは、以下の工程からなる製造
方法である。すなわち、リチウム箔と、リチウム箔より
幅の広いアルミニウム箔とを圧着ローラー間に送り込ん
で圧着する工程、圧着物をリチウムの融点以上の温度で
加熱状態に保持して合金化する工程、合金化された箔を
粉砕する工程及び残部アルミニウム部分を巻き取る工程
からなるリチウム・アルミニウム合金粉末の製造方法で
ある。More specifically, the manufacturing method comprises the following steps. That is, a step of feeding a lithium foil and an aluminum foil wider than the lithium foil between the pressure bonding rollers to perform pressure bonding, a step of alloying by holding the pressure bonded product in a heated state at a temperature equal to or higher than the melting point of lithium, and being alloyed. It is a method for producing a lithium-aluminum alloy powder, which comprises a step of crushing a rolled foil and a step of winding the remaining aluminum portion.
【0013】[0013]
【作用】本発明に係るリチウム・アルミニウム合金粉末
の製造方法においては、上述のように、活性の高いリチ
ウム箔をアルミニウム箔に圧着させ、この圧着物を加熱
状態に保持してリチウム・アルミニウム合金を製造した
後、この合金箔を粉砕、微粉化するのみであるから、作
業性、生産性が良好で、大型設備を必要とせず、製造コ
ストにおいても格段の優位性が認められた。また、溶融
法と異なり、材料ロスがなく、偏析も生じないため成分
の均一化も図り得るものである。In the method for producing a lithium-aluminum alloy powder according to the present invention, as described above, a highly active lithium foil is pressure-bonded to an aluminum foil, and the pressure-bonded product is held in a heated state to form a lithium-aluminum alloy. Since the alloy foil is only crushed and pulverized after the production, the workability and the productivity are good, large equipment is not required, and the production cost is remarkably superior. Further, unlike the melting method, there is no material loss and segregation does not occur, so that the components can be made uniform.
【0014】[0014]
【実施例】以下添付図面に示した製造装置の概略図を参
照して説明する。この例では、不活性雰囲気としてアル
ゴンガスを選び、乾燥させたアルゴンガスを充満した作
業ボックス中に製造装置を設置している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A description will be given below with reference to the schematic view of a manufacturing apparatus shown in the accompanying drawings. In this example, argon gas is selected as the inert atmosphere, and the manufacturing apparatus is installed in a work box filled with dried argon gas.
【0015】まず、厚さ 0.1 mm ×幅 130 mm に押出成
形したリチウム箔1と、厚さ 0.10mm×幅 140 mm のア
ルミニウム箔2を供給位置にセットし、先端を揃えて一
対の圧着ローラー3間に挿入する。First, a lithium foil 1 extruded to have a thickness of 0.1 mm and a width of 130 mm and an aluminum foil 2 having a thickness of 0.10 mm and a width of 140 mm are set at the feeding position, and the tips are aligned to form a pair of pressure bonding rollers 3. Insert in between.
【0016】これはアルミニウムとリチウムを同じ厚さ
で圧着させ、合金化させることによって体積比で 50 :
50 の組成を有する合金を確実に得るためである。アル
ミニウム箔2をリチウム箔1より 10 mm広くした理由
は、リチウム・アルミニウム合金が脆弱で十分な引っ張
り強さを有していないため、両端にアルミニウムだけの
部分を残して巻取ローラー8の巻取力に耐え得るように
したもので、これによってリチウム・アルミニウム合金
はスムーズかつ確実に工程中を進むことができる。圧着
ローラー3で十分に圧着された箔は熱板4の上に送ら
れ、加熱状態したに保持されることによって合金化の反
応を起こす。This is because aluminum and lithium are pressure-bonded with the same thickness and alloyed to make a volume ratio of 50:
This is to ensure that an alloy having a composition of 50 is obtained. The reason why the aluminum foil 2 is made 10 mm wider than the lithium foil 1 is that the lithium-aluminum alloy is fragile and does not have sufficient tensile strength. It is designed to withstand force, which allows the lithium-aluminum alloy to move smoothly and reliably through the process. The foil that has been sufficiently pressure-bonded by the pressure-bonding roller 3 is sent to the hot plate 4 and held in a heated state to cause an alloying reaction.
【0017】この時の熱板の表面温度は、リチウムの融
点以上、好ましくは300〜500℃が適当であるが、
いずれにしても溶融方法をとった場合に必要な700℃
を大きく下回る温度で合金が得られる。The surface temperature of the hot plate at this time is not lower than the melting point of lithium, preferably 300 to 500 ° C.,
In any case, 700 ℃ required when the melting method is used
Alloys are obtained at temperatures well below.
【0018】合金化された箔はクラッシュローラー5に
よって粉砕される。合金箔は薄く、表面積が大きいため
溶融合金を鋳造する場合と異なり、直ちに温度が低下す
るため冷却工程を経ずして粉砕することができる。The alloyed foil is crushed by a crush roller 5. Since the alloy foil is thin and has a large surface area, unlike the case of casting a molten alloy, the temperature immediately drops, so that the alloy foil can be crushed without a cooling step.
【0019】粉砕されたリチウム・アルミニウム合金
は、そのまま粉砕機6に投入され、さらに微粉化されて
受皿7に集められる。The crushed lithium-aluminum alloy is put into the crusher 6 as it is, further pulverized, and collected in the pan 7.
【0020】合金化していないアルミニウム部分はその
まま巻取ローラー8に巻き取られる。The unalloyed aluminum portion is wound up by the winding roller 8 as it is.
【0021】[0021]
【発明の効果】上述したように本発明によれば、リチウ
ム・アルミニウム合金粉末を、連続的に、少エネルギ
ー、小設備で製造することができ、しかも材料ロスが少
なく、溶融法のような偏析も生じないため成分が均一で
あり、高品質のリチウム・アルミニウム合金粉末を安価
に提供し得るものである。従って種々の高性能電池の開
発にも寄与し得るものであり、その工業的価値は大であ
る。As described above, according to the present invention, the lithium-aluminum alloy powder can be continuously produced with a small amount of energy and a small facility, and the material loss is small, and the segregation like the melting method is used. Since it does not occur, the components are uniform and a high quality lithium-aluminum alloy powder can be provided at low cost. Therefore, it can contribute to the development of various high performance batteries, and its industrial value is great.
【図1】本発明に係るリチウム・アルミニウム合金粉末
の製造方法を実施する製造装置の一例を示す概略図。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a manufacturing apparatus for carrying out a method for manufacturing a lithium-aluminum alloy powder according to the present invention.
1…リチウム箔 2…アルミニウム箔 3…圧着ロ
ーラー 4…熱板 5…クラッシュローラー 6…粉砕機 8…巻取ローラー1 ... Lithium foil 2 ... Aluminum foil 3 ... Crimping roller 4 ... Hot plate 5 ... Crash roller 6 ... Crusher 8 ... Winding roller
Claims (2)
囲気下で圧着・加熱して合金化させ、粉砕加工を加える
ことを特徴とするリチウム・アルミニウム合金粉末の製
造方法。1. A method for producing a lithium-aluminum alloy powder, which comprises press-bonding and heating an aluminum foil and a lithium foil in an inert atmosphere to form an alloy and pulverizing.
アルミニウム箔とを圧着ローラー間に送り込んで圧着す
る工程、圧着物をリチウムの融点以上の温度で加熱状態
に保持して合金化する工程、合金化された箔を粉砕する
工程及び残部アルミニウム部分を巻き取る工程からなる
リチウム・アルミニウム合金粉末の製造方法。2. A step of feeding a lithium foil and an aluminum foil wider than the lithium foil between pressure-bonding rollers to perform pressure bonding, a step of holding the pressure-bonded object in a heated state at a temperature equal to or higher than the melting point of lithium to alloy it. A method for producing a lithium-aluminum alloy powder, which comprises a step of crushing an alloyed foil and a step of winding the remaining aluminum portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7051592A JPH05271824A (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Production of lithium-aluminum alloy powder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7051592A JPH05271824A (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Production of lithium-aluminum alloy powder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05271824A true JPH05271824A (en) | 1993-10-19 |
Family
ID=13433746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7051592A Pending JPH05271824A (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Production of lithium-aluminum alloy powder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05271824A (en) |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP7051592A patent/JPH05271824A/en active Pending
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