[發明專利]防爆鋰原電池蓋組及封接玻璃的制備方法和封接工藝

在審

• 申請號: 202011572096.0
• 申請日: 2020-12-27
• 公開（公告）號: CN112694257A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 王哲;華斯嘉;馮慶;劉衛紅;楊文波;喬星;徐紹華;郗雪艷
• 申請（專利權）人: 西安賽爾電子材料科技有限公司
• 主分類號: C03C8/24
• 分類號: C03C8/24;C03C3/093;C03C6/00;H01M50/186;H01M50/191;H01M50/159;C03C29/00;C03C27/00
• 代理公司: 嘉興中創致鴻知識產權代理事務所(普通合伙) 33384
• 代理人: 趙麗麗

1.防爆鋰原電池蓋組封接玻璃的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)、按以下摩爾百分比選原料：

SiO₂：40％～60％，

B₂O₃：10％～30％，

Al₂O₃：0％～5％，

BaO：5％～15％，

Na₂O：5％～10％，

K₂O：0％～5％，

MgO：0％～5％，

CaO：0％～5％，

TiO₂：0％～5％，

ZrO₂：0％～5％，

ZnO：0％～5％，

其中各類氧化物應當包含其各類鹽及酸堿化合物；

2)、將上述原料配好置于超高速分散機進行混合分散，使各類原料之間能夠混合分散均勻；

3)、將混合均勻的物料置于坩堝內，將坩堝置于硅鉬爐中，在空氣氣氛中以8～10℃/min升溫速率從室溫升至300-600℃，在300-600℃下保溫30-60min以促進各類鹽及酸堿化合物的分解，再以8～10℃/min升溫速率升至1500-1700℃，在1500-1700℃下保溫1-2小時；期間攪拌數次，使熔料均勻，待完全融化澄清后得到玻璃液；將玻璃液倒入冷蒸餾水中，水淬得到玻璃碎渣；

4)、將所得玻璃碎渣置于烘箱中，在100-150℃下烘干12小時，將烘烤后的玻璃碎渣放入剛玉球磨罐內在200-400r/min轉速下研磨4小時，過150目篩即得防爆鋰原電池蓋組專用封接玻璃粉；

封接玻璃的熱膨脹系數α＝80×10^-7-140×10^-7/℃；

封接玻璃的軟化溫度Ts＝580～780℃；

封接玻璃的高度：封接孔的0.2～0.8倍；

封接玻璃的抗壓強度F＝750N～3000N。

2.防爆鋰原電池蓋組，其特征在于：包括芯柱和殼體，殼體上設有通孔，所述芯柱插入所述通孔內并貫穿通孔，通過封接玻璃將殼體和芯柱進行封接，得到防爆鋰原電池蓋組。

3.防爆鋰原電池蓋組的封接工藝，其特征在于，包括以下步驟：

1)、用于防爆鋰原電池蓋組的殼體金屬材質金屬為不銹鋼系列，其中包含304L、316L等；

2)、步驟1)中所述的不銹鋼可以是304、304L、316、316L，但不限于上述合金牌號；

3)、用于防爆鋰原電池蓋組的芯柱金屬材質金屬為合金4J28、4J50、4J52等系列鐵鎳合金；

4)、步驟3)中所述的鎳基合金可以是牌號為4J28、4J50、4J52等各類合金，但不限于上述合金；

5)、將被封接的金屬殼體、玻璃坯、芯柱一起放在石墨模具中組裝成待封接組件，放于鏈式氣氛封接爐內，爐內通有保護氣體防止氧化，爐內溫度快速升至800～1000℃，在800～1000℃保溫15～45min進行封接，即可得到防爆鋰原電池蓋組。

4.如權利要求3所述的防爆鋰原電池蓋組的封接工藝，其特征在于：步驟5)中所述的保護氣體可為氮氣、氦氣、氬氣以及其他惰性氣體。

5.如權利要求3所述的防爆鋰原電池蓋組的封接工藝，其特征在于：步驟5)中封接玻璃的高度為封接孔的0.2～0.8倍。

6.如權利要求3所述的防爆鋰原電池蓋組的封接工藝，其特征在于：步驟5)中得到的封接組件具有耐電解液腐蝕、電化學性能優異、機械強度可控，當電池使用過程中內部壓力大于設計壓力時，即電池壓力過載，剛好達到玻璃材料的承壓強度，使得玻璃開裂，緩慢釋放電池內部壓力，從而使得電池不會發劇烈爆炸等危險情形。