[发明专利]一种硫化物固体电解质的批量生产方法

说明书

本发明公开了一种硫化物固体电解质的批量生产方法，包括1)将配比好的原材料投料至混料装置中；2)对加入混料装置的原材料进行混料；3)对混料后的粉体进行磁选除铁；4)对磁选除铁的粉体进行分装至坩埚；5)对分装至坩埚的粉体进行压实；6)对压实后的粉体进行烧结，得到硫化物固体电解质；7)对烧结后的硫化物固体电解质进行破碎；8)对破碎后的硫化物固体电解质粉体进行过筛，控制粉体粒径；9)对过筛后的硫化物固体电解质粉体封装。本发明将原料通过适合于批量制备的混料和破碎的方式制备了硫化物固体电解质，与传统的球磨法相比，该方法制备过程简单，提高了产品批次稳定性，降低了制备成本，可满足大批量生产的要求。

技术领域

本发明涉及硫化物固体电解质，特别涉及一种硫化物固体电解质的批量生产方法。

背景技术

近年来，随着手机，电脑等的电子设备的快速普及，作为其电源而被利用的锂离子电池的开发和应用受到了广泛的关注。另外，由于提倡环保的要求，在汽车行业中，电动汽车或混合电动汽车也得到了快速的发展，这要求锂离子电池具有高容量，长循环及安全性好的特点。目前，商用的锂离子电池一般都是液态电解质电池，可燃性的有机溶剂电解液使得液态电解质锂离子电池存在安全性等问题。用无机固态电解质代替液态电解液不仅具有较宽的电化学稳定性窗口，而且具有较高的能量密度和简单的电池设计，使电池更安全、更耐用，因而受到了广泛的关注。

无机固态电解质包括氧化物固态电解质和硫化物固态电解质，其中硫化物固体电解质由于其具有与液体电解质相当的离子电导率而备受关注。硫化物固体电解质来源于氧化物固体电解质，是用硫离子代替氧离子形成的。由于电负性较低，硫和锂离子之间的结合强度小于氧和锂离子之间的结合强度，这导致锂离子更多的自由移动。同时，硫的半径大于氧的半径，能够形成较大的离子传输通道，有利于锂离子的传输。其中硫银锗矿型硫化物固态电解质LPSC同样具有很高的离子电导率，其室温下的离子电导率可以达到7x10^-3S/cm，使基于硫化物固态电解质电池成为了研究的焦点。

随着硫化物固体电池的进一步发展，硫化物固体电解质的需求量也日益增加。但是现阶段硫化物电解质的制备过程相对繁琐，原料需经过多次球磨后才能制备出硫化物固体电解质，在此过程中，需要人工多次将研磨结块的粉体捣碎，整个制备过程费时费力。除此之外，由于球磨法制备过程中需要人为将粉体捣碎，使得材料的批次稳定性较差。鉴于此，急需设计一种硫化物固体电解质的批量生产方法，降低人工成本，提高材料的批次稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种硫化物固体电解质的批量生产方法，操作简单，能大幅度降低人工成本，提高材料的批次稳定性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种硫化物固体电解质的批量生产方法，包括以下步骤：

1)投料，将原材料投至混料装置中；

2)混料，启动混料装置将投入至混料装置内的原材料进行破碎并混合均匀，得到原材料的混合粉体；

3)磁选除铁，对混料得到的混合粉体进行磁选除铁；

4)分装，对磁选除铁后得到的粉体进行分装并分别投入至不同的坩埚内；

5)压实，对投入至坩埚内的粉体进行压实；

6)烧结，开启坩埚，对压实后的粉体进行烧结，得到硫化物固体电解质；

7)破碎，将硫化物固体电解质投入至破碎装置中，启动破碎装置对烧结后的硫化物固体电解质进行破碎，得到硫化物固体电解质粉体；

8)过筛，对破碎后的硫化物固体电解质粉体进行筛选，未过筛的大粒径粉体倒入至步骤7)中的破碎装置中，重新破碎后再进行筛选，直至得到的硫化物固体电解质粉体全部过筛；

9)封装，对过筛后的硫化物固体电解质粉体进行封装。