[发明专利]一种用于钠硫电池生产的金属陶瓷封接工艺

说明书

本发明公开了一种用于钠硫电池生产的金属陶瓷封接工艺，包括下部限位装置组装步骤：将硫极封接垫块，硫极密封环、硫极封接中间环、通过玻璃封接而封接为一体的固体电解质陶瓷管和陶瓷绝缘环、钠极封接中间环，钠极密封环，以及钠极封接压块按照从下至上的顺序同心放入下部套筒，并在所述钠极密封环的径向内侧安装钠极封接内定位块；完成下部限位装置和钠硫电池组件的组装；碟簧封压装置安装步骤：将碟簧封压装置同心置于所述钠极密封环的上方，所述碟簧封压装置中的碟簧支撑环与所述钠极封接压块的顶面之间通过封接高度补偿环连接；高温碟簧调整步骤：将所述碟簧封压装置中的碟簧压至指定位置，工装固定步骤，以及封接步骤和脱模步骤。

技术领域

本发明涉及一种用于钠硫电池生产的金属陶瓷封接工艺。

背景技术

钠硫电池用金属制成钠极密封环或者硫极密封环与陶瓷绝缘环的封接多采用在高温真空炉内用设备压头在钠极密封环或者硫极密封环与陶瓷绝缘环之间施加压力，将钠极密封环或者硫极密封环的与陶瓷绝缘环焊接在一起。该真空炉有间歇式炉和连续式炉两种。

对于间歇式炉来说，由于热压封接过程中，在升降温的较高温度范围内需要压头持续为钠极密封环或者硫极密封环与陶瓷绝缘环的封接提供压力，生产效率较低，不利于大规模产业化应用。

对于连续式压力炉而言，由于设备较为复杂，需要多个真空室、多个压头，国内尚无满足该条件的连续设备。

在公开号为CN 1034453A的专利申请中采用旋转卡扣式工装进行陶瓷和金属的封接，但该结构只适合小尺寸零件的密封，而且该卡扣式结构工装，在封接结束后脱模过程中需再次向完成封接的封接件施加大于封接压力的作用力，操作不当极易对损伤乃至压坏封接件。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于钠硫电池生产的金属陶瓷封接工艺，可大大降低设备的要求，有效提高钠硫电池中陶瓷金属封接的效率，为钠硫电池陶瓷金属封接奠定了技术基础。

实现上述目的的一种技术方案是：一种用于钠硫电池生产的金属陶瓷封接工艺，包括下列步骤：

下部限位装置组装步骤：将硫极封接垫块，硫极密封环、硫极封接中间环、通过玻璃封接而封接为一体的固体电解质陶瓷管和陶瓷绝缘环、钠极封接中间环，钠极密封环，以及钠极封接压块按照从下至上的顺序同心放入下部套筒，并在所述钠极密封环的径向内侧安装钠极封接内定位块；完成由硫极密封环、固体电解质陶瓷管、陶瓷绝缘环和钠极密封环组成的钠硫电池组件与下部限位装置之间的组装，所述下部限位装置包括下部套筒、硫极封接垫块、钠极封接压块和钠极封接内定位块，所述硫极封接中间环和所述钠极封接中间环为焊料；

碟簧封压装置安装步骤：将碟簧封压装置同心置于所述钠极密封环的上方，所述碟簧封压装置中的碟簧支撑环与所述钠极封接压块的顶面之间通过封接高度补偿环连接；

高温碟簧调整步骤：将所述碟簧封压装置中碟簧压至指定位置，提供所述陶瓷绝缘环与所述硫极密封环以及所述钠极密封环之间进行压装所需的初始压力；

工装固定步骤：将所述碟簧封压装置中的碟簧外罩的底部与所述下部套筒的顶部固定；

封接步骤：在570～590℃，真空条件下对所述陶瓷绝缘环与所述硫极密封环以及所述钠极密封环进行封接；

脱模步骤：压装完成后，将碟簧封压装置与下部限位装置分离，将钠硫电池组件从所述下部限位装置取出。

进一步的，所述下部限位装置组装步骤中在所述硫极封接垫块的顶面与所述硫极密封环的底面之间，所述钠极封接压块的底面与所述钠极密封环的顶面之间安装防粘垫片。

进一步的，工装固定步骤中，所述碟簧封压装置中的碟簧外罩的底部与所述下部套筒的顶部通过两片相向设置的半圆形的卡箍固定，两片所述卡箍通过两组成对设置的卡箍连接销钉和卡箍锁死螺栓固定。