[發(fā)明專利]一種電池的密封組件及其制作方法、以及一種鋰離子電池

有效

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• 申請日: 2011-02-25
• 公開（公告）號: CN102651482A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 林信平;周龍飛;張偉鋒;任永鵬;張保祥
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M2/32;H01M2/08;H01M2/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電池的密封技術領域；具體而言，本發(fā)明涉及一種電池的密封組件及其制作方法、以及一種鋰離子電池。

背景技術

在現有的鋰離子電池的密封中，密封組件的蓋板和芯柱主要是通過玻璃體封接。例如：CN2419690公開了一種鋰離子電池的盒蓋。電池盒蓋板和電極引芯用玻璃體固封；在電池盒蓋板上開有注液孔，注液孔用安全閥片焊封。電池盒蓋板、玻璃體和電極引芯的溫度系數應相同或相近。能確保電池的密封和危險壓力的釋放，從而提高鋰離子電池的效率和安全性能。

但是，在鋰離子電池長期使用和儲存后，與鋰離子電池的電解液直接接觸的玻璃體下層會被腐蝕。例如：法國SAFT公司通過加速老化試驗方法對玻璃體進行抗腐蝕測試，將密封組件與鋰離子電池本體組裝成鋰離子電池后，在150℃下放置7天，結果發(fā)現玻璃體表面被腐蝕，密封組件的氣密性降低，小于1.0×10^-7m³·Pa/s。產生這種現有的主要原因是：金屬鋰會還原玻璃中的二氧化硅，且會不斷地滲入到玻璃體中，不僅降低玻璃的絕緣性能，更會造成鋰電池的漏液。目前，國外解決此類問題主要通過開發(fā)不含二氧化硅的抗腐蝕性絕緣玻璃，而這種玻璃的封接溫度較高，對設備及工藝條件的要求都非常苛刻。為了解決此技術問題，CN201397827公開了一種鋰電池密封絕緣子，包括開有通孔的上蓋和通過所述通孔穿插在上蓋上的芯柱，通孔內設置有玻璃體，并通過玻璃體對上蓋和芯柱進行封接，通孔內且位于玻璃體的下方設置有碳氟化合物。通過設置碳氟化合物能夠有效保護玻璃體不被腐蝕，從而避免出現鋰電池的漏液和短路現象，提高了鋰電池的使用壽命。

然而，需要進一步指出的是，目前電池所用芯柱多為4J系列的Kovar（可伐）合金，隨著電池容量的逐步增大，芯柱的長度、直徑相應增大，由于合金具有較高的電阻率，會影響電池的正常工作。因此新的技術方案是使用鋁材和銅材分別作為電池的正、負極芯柱的材料，因為兩者具有低的電阻率，可以大幅度降低芯柱的實際電阻值。然而，鋁和銅的熔點偏低，分別為660℃和1083℃，一般玻璃體的封接溫度則在1000℃左右，因而，當采用玻璃體封接鋁芯柱時，由于需要在鋁的熔點以下進行封接，無法滿足玻璃體的封接要求，難以實現對鋁芯柱的封接；而當采用玻璃體封接銅芯柱時，也因接近銅的熔點，難以保證封接質量。

發(fā)明內容

本發(fā)明為解決現有技術中電池的密封組件采用玻璃體進行封接，抗腐蝕性差、封接質量較差的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種電池的密封組件，包括：?

陶瓷基板，其上開設有通孔；

金屬板，連接于所述陶瓷基板的上端面，其上開設有穿孔；

蓋板，連接于所述陶瓷基板的下端面，其上開設有過孔；

芯柱，其穿設于所述穿孔、通孔、過孔中，并與所述穿孔相連接。

優(yōu)選地，所述芯柱與所述通孔之間留有第一間隙、芯柱與所述過孔之間留有第二間隙，所述第一間隙和第二間隙中填充有填充體。

其中，所述電池的密封組件為電池負極的密封組件，所述金屬板為銅板或銅合金板，所述芯柱為銅柱或銅合金柱。

其中，所述電池的密封組件為電池正極的密封組件，所述金屬板為鋁板或鋁合金板，所述芯柱為鋁柱或鋁合金柱。

本發(fā)明提供了上述電池負極的密封組件的制作方法，包括下述步驟：

步驟1、采用直接覆銅法將金屬板與陶瓷基板相連接；

步驟2、將蓋板與陶瓷基板相焊接；

步驟3、將芯柱順序穿過金屬板的穿孔、陶瓷基板的通孔、以及蓋板的過孔，再將芯柱與金屬板的穿孔相焊接。

本發(fā)明還提供了上述電池正極的密封組件的制作方法，包括下述步驟：

步驟1、將金屬板、蓋板分別焊接于陶瓷基板的上、下端面；

步驟2、將芯柱順序穿過金屬板的穿孔、陶瓷基板的通孔、以及蓋板的過孔，再將芯柱與金屬板的穿孔相焊接。

本發(fā)明進一步提供了一種鋰離子電池，包括：至少一端開口的殼體、密封于所述殼體的開口端的密封組件，所述殼體與密封組件之間形成有密封空間，所述密封空間內收容有極芯和電解液，所述密封組件采用如上所述的電池的密封組件，其中，所述電池的密封組件的蓋板與殼體相連接，所述電池的密封組件的芯柱與所述極芯相連接。