[发明专利]一种用于锂离子电池的无机电解质陶瓷片的减薄方法

说明书

本发明属于锂电池技术领域，具体属于一种用于锂离子电池的无机电解质陶瓷片的减薄方法，包括粘结、减薄、解离工艺，步骤如下：通过粘结剂将无机电解质陶瓷片的一面与载片粘贴，使用测厚仪记录无机电解质陶瓷片的粘结前的厚度以及复合片的厚度；打开机械减薄机，把贴好的复合片真空吸附在陶瓷盘工件台上；调节砂轮和工件转速，设置工艺参数；使用800#—2000#的金刚石砂轮进行磨削，设定进给速度和去除量之后减薄机自动计时；工艺结束后将复合片从陶瓷盘取下来，进行清洗，减薄工艺完成。将减薄后的复合片进行解离，即可得到厚度减薄的无机电解质陶瓷片。本发明可以降低固态电解质电阻，提高锂离子电池的容量发挥及倍率性能。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体属于一种用于锂离子电池的无机电解质陶瓷片的减薄方法，特别涉及石榴石型Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)，NASICON型Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)(LATP)以及Li₂O-Al₂O₃-SiO₂-P₂O₅-TiO₂-GeO₂(LiCGC)无机电解质陶瓷片的减薄方法。

背景技术

传统的锂离子电池中采用易燃易挥发的有机电解液，在过充、内部短路等其它异常工作状态时产生的大量热量会导致电解液快速汽化，进而可能引起电池爆炸和起火燃烧。固态锂离子电池中的无机陶瓷电解质完全没有挥发性和燃烧性，安全稳定，可以有效避免锂离子电池使用中的燃烧、爆炸等安全隐患，有利于未来大容量新型工业储能器件的发展。然而一般的无机陶瓷电解质片经粉末烧结、锻压等工艺制备获得，厚度较大，用于固态锂离子电池会使电池整体内阻较大，造成电池容量发挥较低以及电池倍率性能较差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种无机电解质陶瓷片的减薄方法，以降低固态电解质电阻，提高锂离子电池的容量发挥及倍率性能。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种固态无机电解质陶瓷片的减薄方法，包括粘结、减薄、解离工艺，其具体步骤如下：

S1、通过粘结剂将无机电解质陶瓷片的一面与载片粘贴，使用测厚仪，记录无机电解质陶瓷片的粘结前的厚度以及复合片的厚度；

S2、打开机械减薄机，首先打开循环使用的冷却液，把贴好的复合片真空吸附在陶瓷盘工件台上；调节砂轮和工件转速：砂轮转速500-1000r/min、转速方向逆时针；工件转速150-300r/min、转速方向为顺时针；设置工艺参数：当无机电解质陶瓷片厚度大于200μm进给速度0.5-2μm/min，当无机电解质陶瓷片厚度大于120μm进给速度0.3-0.5μm/min，当无机电解质陶瓷片厚度大于100μm进给速度0.1-0.3μm/min；使用800#—2000#的金刚石砂轮进行磨削，设定进给速度和去除量之后减薄机自动计时；

S3、工艺结束后将复合片从陶瓷盘取下来，进行清洗，减薄工艺完成。将减薄后的复合片进行解离，即可得到厚度减薄的无机电解质陶瓷片。

进一步，所述无机电解质陶瓷片涉及石榴石型Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)、NASICON型Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)(LATP)以及Li₂O-Al₂O₃-SiO₂-P₂O₅-TiO₂-GeO₂(LiCGC)。