[发明专利]制备硫化物电解质片的方法和热压装置

说明书

本发明公开了制备硫化物电解质片的方法和热压装置，其中，制备硫化物电解质片的方法包括：在预定温度下对硫化物电解质粉末进行多次热压，所述多次热压的压力呈阶梯上升。由此，本发明通过分步多次热压的方法，有效改善了硫化物电解质粉体颗粒之间的接触和融合，进而可以形成更加致密、完整的电解质片，有利于提高硫化物电解质片对锂离子的传导性能。

技术领域

本发明属于电解质片领域，具体而言，本发明涉及制备硫化物电解质片的方法和热压 装置。

背景技术

固态电池采用不可燃的固态电解质替换了可燃性的有机液态电解质，大幅提升了电池 系统的安全性，同时能够更好地适配高能量正负极并减轻系统重量，实现能量密度同步提 升。在各类新型电池体系中，固态电池是距离产业化最近的下一代技术，这已成为产业与 科学界的共识。其中，硫化物电解质室温离子电导率可以达到10^-3～10^-2S/cm，接近甚至超 过有机电解液，同时具有热稳定高、安全性能好、电化学稳定窗口宽(达5V以上)的特点， 在高功率以及高低温固态电池方面优势突出。然而由于硫化物电解质普遍存在有机溶剂中 稳定性差的问题，难以湿法进行涂布测试。因此，通常采用干法压制成型制备硫化物电解 质片，进而对其并进行相应性能测试。

由于硫化物电解质属于粉体材料，因此，压制过程中的压力，温度，时间对粉体材料 的成型具有较大影响。通常采用冷压，热压的成型工艺，然而均会不同程度出现硫化物电 解质片崩边、开裂，厚度不均一，表面不光滑，致密度欠高等问题从而影响硫化物电解质的性能测试。

由于硫化物电解质稳定性欠佳，目前市场上尚无成熟的热压装置，尺寸，材质，温度， 压力都有特定的要求，难以满足硫化物电解质片的压制要求。因此，目前对于硫化物电解 质片的压制工艺有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个 目的在于提出制备硫化物电解质片的方法和热压装置，采用该方法和热压装置可以制备成 型完整且致密度高的硫化物电解质片。

根据本发明的一个方面，本发明提出了制备硫化物电解质片的方法，根据本发明的实 施例，该方法包括：在预定温度下对硫化物电解质粉末进行多次热压，所述多次热压的压 力呈阶梯上升。

由此，本发明通过分步多次热压的方法，有效改善了硫化物电解质粉体颗粒之间的接 触和融合，进而可以形成更加致密、完整的电解质片，有利于提高硫化物电解质片对锂离 子的传导性能。

另外，根据本发明上述实施例的制备硫化物电解质片的方法还可以具有如下附加的技 术特征：

进一步地，所述预定温度为50-200摄氏度。

进一步地，所述多次热压中首次热压的压力为100MPa，末次热压的压力为500MPa，相邻两次热压之间的压力差为50-100MPa。

进一步地，所述多次热压中首次热压的压力为200MPa，末次热压的压力为500MPa，相邻两次热压之间的压力差为50或100MPa。

进一步地，所述多次热压的次数为3-6次。

进一步地，所述多次热压依次在100MPa、200MPa、300MPa、400MPa下进行。

进一步地，所述多次热压中每次热压的时间分别独立地为1-120分钟。

根据本发明的另一方面，本发明还提出了用于制备硫化物电解质片的热压装置，根据 本发明的实施例，该热压装置包括：

液压机基座；

液压机支架，所述液压机支架架设在所述液压机基座上；

模具压杆，所述模具压杆与所述液压机支架相连；