[发明专利]一种锂离子电池负极极柱密封结构及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种锂离子电池负极极柱密封结构，包括铜铝复合极柱和密封结构，密封结构包括盖板、下金属圈、金属化陶瓷圈以及上金属圈，盖板上设有安装铜铝复合极柱的安装孔，盖板上沿安装孔的外周设置有与所述下金属圈相匹配的安装台，下金属圈中部设有供铜铝复合极柱穿过的第一通孔，金属化陶瓷圈中部设有与所述铜铝复合极柱相匹配的第二通孔，上金属圈中部设有与所述铜铝复合极柱相匹配的第三通孔，铜铝复合极柱自下向上依次穿过安装孔、第一通孔、第二通孔、第三通孔；上金属圈底部焊接在金属化陶瓷圈的上表面，下金属圈的上表面焊接在金属化陶瓷圈的下表面，下金属圈的底部焊接在安装台上。本发明还公开了一种锂离子电池负极极柱密封结构的制备方法。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极极柱密封结构及其制备工艺。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池具有容量密度高、安全和循环时间长等优势，已经发展了很长的时间了。

随着锂电池技术的发展，锂电池中的一些缺陷核问题也渐渐暴露出来。其中，电极的密封性能就是锂电池技术中不可避免的问题。为了提高其密封性能，业界主要通过采用耐酸碱抗老化性能良好的陶瓷密封，目前，已经推出陶瓷密封极柱、采用纯铜极柱和纯铝极柱与陶瓷钎焊后做电池的正负极。为了能够进一步提高锂离子的性价比和单位能力密度，业界进一步提出铜铝复合极柱替代纯铜极柱，既降低成本又减少质量，虽然这个方案具有一定的先进性，但是在目前现有结构和工艺的设计下，难以实现。因为铜铝复合材料经过高温钎焊后，铜铝复合材料结合强度降低非常严重，甚至脱落问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种锂离子电池负极极柱密封结构，降低成本和提高性能指标的要求的同时解决目前工艺和技术存在铜铝复合极柱强度降低和应力集中的问题。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种锂离子电池负极极柱密封结构，包括复合极柱和密封结构，所述密封结构包括盖板、下金属圈、金属化陶瓷圈以及上金属圈，所述盖板上设有安装复合极柱的安装孔，所述盖板上沿安装孔的外周设置有与所述下金属圈相匹配的安装台，所述下金属圈中部设有供复合极柱穿过的第一通孔，所述金属化陶瓷圈中部设有与所述复合极柱相匹配的第二通孔，所述上金属圈中部设有与所述复合极柱相匹配的第三通孔，所述复合极柱自下向上依次穿过安装孔、第一通孔、第二通孔、第三通孔；所述上金属圈底部焊接在金属化陶瓷圈的上表面，所述下金属圈的上表面焊接在金属化陶瓷圈的下表面，下金属圈的底部焊接在安装台上。

作为进一步的方案，本发明所述的第一通孔周缘从下金属圈上延伸出连接凸台，所述连接凸台的外径与金属化陶瓷圈的外径相等。

作为进一步的方案，本发明所述的第上金属圈的外径与金属化陶瓷圈的外径相等。

作为进一步的方案，本发明所述的第上金属圈和下金属圈均为铝制材料圈。

本发明的另一目的在于提供一种锂离子电池负极极柱密封结构的制备方法，通过设计新的工艺，大大缩减生产成本、提升效率，同时提升产品的稳定性。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种锂离子电池负极极柱密封结构的制备方法，包括

制备陶瓷圈的步骤：将陶瓷原料压制成型然后经过烧结、金属化后得到金属化陶瓷圈；

陶瓷圈金属化的步骤：对陶瓷圈表面进行金属化处理，得到金属化陶瓷圈；

焊接步骤：在上述金属化陶瓷圈上下表面分别涂覆焊料，将预制的金属圈分别放置在涂覆有焊料的金属化陶瓷上下表面，焊接后在金属化陶瓷圈的上表面形成上金属圈，在金属化陶瓷圈的下表面形成下金属圈，得到陶瓷-金属件；