[实用新型]一种陶瓷密封的电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池密封技术领域，更具体的，涉及一种混合动力汽车或纯电动汽车动力电池的密封技术及结构。

背景技术

现有动力电池的密封方式绝大部分使用有机材料密封圈（如聚乙烯、氟橡胶、PFA等有机材质），如中国专利，专利号为CN200420076617.3，名称为半密封电池盖柱式锂电池，其包括柱式锂电池主体，电池盖，电池盖与柱式锂电池主体之间的塑封连接层，该专利采用塑封连接层作为电池盖密封圈，使电池的密封性增强了，电池可承受更大的内部压力而不泄漏，提高了电池的密封性。然而，该类密封圈在应力及高温条件下长时间使用存在老化变硬，变脆的可能，从而失去其密封性，密封性失去会造成空气中的水和氧气进入电池内，电池会过早失效，也会给电池的安全性能带来隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种密封性能更好、寿命更长、可靠性更好的陶瓷密封的电池。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种陶瓷密封的电池，包括电池壳体、设于电池壳体上的盖板及插装于盖板上的正、负极柱，其中，所述极柱通过陶瓷密封环与盖板密封连接。

本方案中，极柱与盖板通过陶瓷密封环密封，具有良好的耐高温、高强度、高硬度，良好的电性能、热性能和化学稳定性。采用高温陶瓷绝缘密封的方式延长了密封的有效寿命，同时也延长了电池的使用寿命。

所述陶瓷密封环为氧化物或氮化物陶瓷密封环。

所述陶瓷密封环与极柱及盖板之间通过焊接固定。为了更好实现焊接，所述陶瓷密封环与极柱及盖板接触位置均经过金属化处理形成一金属层。

所述金属层厚度为0.1~100μm。金属层厚度的优点在于金属层与陶瓷的结合力较好，当厚度大于100μm时，金属层与陶瓷结合力会受影响，变成整个结构件的短板。

所述正、负极柱与陶瓷密封环外部通过高聚物聚丙烯保护层或聚碳酸酯保护层进行保护。

所述陶瓷密封环为圆环形状或带凸台的圆环形状或工字圆环状。带凸台的圆环形状或工字圆环状可确保与极柱及盖板的接触面积，使得密封更为稳固及可靠，密封性能更好。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

    本实用新型通过极柱与盖板通过陶瓷密封环密封，具有良好的耐高温、高强度、高硬度，良好的电性能、热性能和化学稳定性。采用高温陶瓷绝缘密封的方式延长了密封的有效寿命，同时也延长了电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型陶瓷密封的电池的俯视结构示意图；

图2为极柱位置的横截面放大图；

图3为极柱横截面局部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型公开一种陶瓷密封的电池，包括电池壳体、设于壳体内的电池卷芯、设于壳体内的集流板、设于电池壳体上的盖板3及插装于盖板3上的正、负极柱1、2，正、负极柱1、2通过极耳与集流板连接，其中，所述极柱1、2通过陶瓷密封环4与盖板3密封连接。电池外壳，包括极柱1、2、陶瓷密封环4等组件外部可以用PP（高聚物聚丙烯）、PC（聚碳酸酯）等有机材料进行保护。所述陶瓷密封环4为圆环形状或带凸台的圆环形状或工字圆环状。

进一步的，所述密封环4为陶瓷制得，所述陶瓷即为用一种或多种金属氧化物或氮化物为原料制成，具有较高的熔融温度，在氧化气氛中非常稳定，且较高的机械强度、电绝缘性能和化学稳定性。本实施例中，所述氧化物陶瓷为氧化铝、氧化锆或氧化硅。

所述陶瓷密封环4与极柱1、2及盖板3之间通过焊接固定。为了实现更好的焊接效果，所述陶瓷密封环4与极柱1、2及盖板3接触位置均经过金属化处理形成一金属层5，即为通过各种表面处理技术在陶瓷密封环与极柱及盖板的非金属表面形成一层金属层。所述金属层材料为铜、铝、镍、钼、锰中的一种或几种混合。所述金属层厚度为0.1~100μm。钎焊使用的钎料主要由Ag、Cu、Mg、Al、Si、Ni中的一种或多种材料组成。

所述极柱、盖板材料为铜或铜合金，焊接铜或铜合金与陶瓷密封环时，焊接温度为700~1083℃，需要真空、N2、氮氢混合气中的其中一种；由于陶瓷材料表面结构与金属材料表面结构不同，焊接往往不能润湿陶瓷表面，也不能与之作用而形成牢固的黏结，因而陶瓷与金属的封接是一种特殊的工艺方法，即金属化的方法：先在陶瓷表面牢固的黏附一层金属薄膜，从而实现陶瓷与金属的焊接。