[发明专利]一种动力电池陶瓷密封连接器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种动力电池陶瓷密封连接器及其制备方法，连接器包括陶瓷件、铜柱（正极）和铝板（负极），陶瓷件的成分连接器包括主材料Al2O3和ZrO2，改性剂为MgO，烧结助剂CaCO3，所述Al2O3与ZrO2的质量比为201，所述改性剂MgO的配比为Al2O3和ZrO2总量的1%‑2%，所述烧结助剂CaCO3的配比为Al2O3和ZrO2总量的4％‑5%。本发明通过掺杂0.12wt％MgO改性和烧成工艺技术调整方案制得。本发明在很大程度上提高了抗折强度和抗拉强度，提高了陶瓷的致密性和韧性，拓宽了生产和使用工艺条件。

主权项

一种动力电池陶瓷密封连接器的制备方法，其特征是：具体包括如下步骤：（1）配料合成：将主材料Al2O3和ZrO2按20：1的配比称量，将改性剂MgO按Al2O3和ZrO2总量的1%‑2%的配比称量，将烧结助剂CaCO3按Al2O3和ZrO2总量的4%‑5%的配比称量，将各成分进行混合后放入烘烤箱进行烘烤，烘烤温度为150℃，烘烤时间为15小时，再放入球磨机进行球磨24小时得到均匀细化的混合原料，颗粒度达到3‑3.5μm；（2）预烧：在空气中以每分钟4℃升至1150℃下进行预烧2小时后，随炉冷却，再将所得混合原料破碎，进行第二次球磨，过80目筛再烘干，制得Al2O3粉体；（3）造粒：将Al2O3粉体加入10％的聚乙烯醇，利用造粒机进行造粒；（4）干压：在6MPa下利用压力机进行干压成型，得到陶瓷毛坯；（5）烧结：将陶瓷毛坯进行烧结，将温度控制在37℃‑300℃进行烧结200分钟，再将温度控制在300℃‑850℃进行烧结300分钟，再将温度控制在850℃‑1250℃烧结150分钟，再将温度控制在1250℃‑1600℃烧结150分钟，最后将温度控制在1600℃保温150分钟；（6）加工检验：再通过表面加工，研磨至合格尺寸，进行吸蓝，检验产品是否有裂纹；（7）金属化：将合格的陶瓷金属化，金属化层釆用小于2.5μm的钼粉料，加入低溶超细TiO2，采用湿磨法加入5%的酒精进行球磨，球磨时间为48小时，球磨后粒度为2‑2.3μm，然后将此钼粉料配制成电子浆料，用90目丝网印刷陶瓷产品两平面，在烤箱内烘烤，温度为150℃，时间为4小时，再放入真空烧结炉进行烧结，烧结温度为1500℃，时间为5小时；（8）化学镀镍：再放入镀槽进行化学镀镍，温度控制为76℃‑82℃，时间为90分钟，用电吹风吹干，即得电池连接器陶瓷；（9）密封焊接铜柱正极：将配套制作的带帽无氧铜柱插入陶瓷内孔，铜帽与陶瓷金属化单面密封焊接，采用72银铜焊料在真空保护下焊接，炉温为820℃，时间为15分钟；（10）密封焊接铝板负极：将已焊接铜柱正极的陶瓷经过超声波清洗烘干，在陶瓷另一面涂铝膏，装配铝板负极，在氮气保护中640℃采用72银铜焊料焊接，时间为25分钟。