[发明专利]玻璃粉体组合物、玻璃封接料及其制备方法和电池

说明书

本发明提供一种玻璃粉体组合物，包括玻璃网络形成体、玻璃网络中间体和添加剂，其中，所述玻璃网络形成体为含磷化合物，所述玻璃网络中间体选自镧系金属氧化物和/或过渡金属氧化物，并且所述玻璃网络形成体在所述玻璃粉体组合物中的百分比在25wt％‑55wt％之间，所述玻璃网络中间体在所述玻璃粉体组合物中的百分比在15wt％‑30wt％。本发明还提供一种玻璃封接料的制备方法、一种玻璃封接料、一种电池。所述玻璃封接料具有较高的热膨胀系数，并且具有稳定的化学性能，不与电池中的电解液反应。

技术领域

本发明涉及封接材料领域，具体地，涉及一种玻璃粉体组合物、利用该玻璃粉体组合物制成的玻璃封接料、该玻璃封接料的制备方法和一种电池。

背景技术

动力电池是由电池单元(也称作电芯)、由电芯组成的电池堆、以及由电池堆组成的模组所组成。电芯包括由无氧铜或者铜合金制成的负极极耳，该负极极耳要与电池铝制外壳做电绝缘以及气密性封接。目前主要有三种封接方法：第一种是利用塑胶密封件，但是热注塑后密封塑料会变形，导致气密性下降、电解液泄漏；第二种是利用镀镍陶瓷环，再利用金属焊料对陶瓷环分别与极耳和外壳进行器皿性焊接，缺点是镀镍层的界面结合性差，焊接工艺复杂；第三种是利用低熔点封接玻璃进行封接。但是，含有二氧化硅的玻璃的抗电解液腐蚀性差，氧化铋系玻璃虽然具有较高的机械性能和电绝缘性能以及良好的耐腐蚀性能，但是，热膨胀系数小于铜、铝等的热膨胀系数，封装过程中需要高温以及惰性气体保护，封装结束后容易出现开裂。

如何对电池的电极极耳进行良好的封装成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃粉体组合物、利用该玻璃粉体组合物制成的玻璃封接料、该玻璃封接料的制备方法和一种电池。所述玻璃粉体组合物具有较高的热膨胀系数，可以对电池的极耳进行良好的封装。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种玻璃粉体组合物，其中，所述玻璃粉体组合物包括玻璃网络形成体、玻璃网络中间体和添加剂，其中，所述玻璃网络形成体为含磷化合物，所述玻璃网络中间体选自镧系金属氧化物和/或过渡金属氧化物，并且所述玻璃网络形成体在所述玻璃粉体组合物中的百分比在25wt％-55wt％之间，所述玻璃网络中间体在所述玻璃粉体组合物中的百分比在15wt％-30wt％。

优选地，所述玻璃网络形成体包括P₂O₅或者磷酸盐。

优选地，所述玻璃网络中间体包括氧化亚锡。

优选地，所述添加剂包括在所述玻璃粉体组合物中占以下比例的以下组份：

B₂O₃：3wt％-15wt％；

BaO：5wt％-10wt％；

Al₂O₃：1wt％-10wt％；

ZnO：1wt％-9wt％；

Li₂O：1wt％-5wt％。

优选地，所述添加剂还包括第二类添加剂，所述第二类添加剂选自SrO、ZrO₂中的任意一者或两者，且所述调节剂在所述玻璃粉体组合物中的比例不超过5wt％。

作为本发明的另一个方面，提供一种玻璃封接料的制备方法，其中，所述制备方法包括：

将本发明所提供的上述玻璃粉体组合物加热至熔融温度，并保持预定时间，以获得熔融体；

对所述熔融体进行冷却，使得所述熔融体固化为固体；

对所述固体进行研磨，以获得所述玻璃封接料。

优选地，所述熔融温度在1000℃至1200℃之间。