[發明專利]一種動力電池蓋板與極柱的玻璃密封組件及其制作方法

在審

• 申請號: 201810089784.8
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108172704A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 申亮;繆錫根;周小鵬;何紀生;繆波
• 申請（專利權）人: 中澳科創（深圳）新材料有限公司
• 主分類號: H01M2/08
• 分類號: H01M2/08;H01M2/04;H01M2/30;H01M10/058;C03C8/24
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張玲春

本發明公開了一種動力電池蓋板與極柱的玻璃密封組件，包括金屬蓋板、玻璃復合材料、樹脂及金屬極柱，所述玻璃復合材料包括玻璃基體和第二相粒子；所述玻璃復合材料內側與金屬極柱相連；所述玻璃復合材料外側與金屬蓋板相連；所述樹脂覆蓋在玻璃復合材料之上；所述金屬蓋板與玻璃復合材料相連的底部有向玻璃復合材料一側收縮的一段圓弧；所述金屬極柱與玻璃復合材料相連的部分在剖面圖中為一段圓弧；所述金屬蓋板與玻璃復合材料相連的界面上，金屬蓋板上形成了一層陽極氧化層。本發明的動力電池蓋板與極柱的玻璃密封組件的結構簡單，且制作方法的工藝流程不復雜，整體的生產成本較低。

技術領域

本發明涉及一種電動汽車用鋰離子電池技術領域，特別是涉及一種動力電池蓋板與極柱的玻璃密封組件及其制作方法。

背景技術

隨著鋰離子電動汽車的逐漸普及以及在汽車領域中所占比例越來越大，鋰離子電池本身的安全性和耐用性也因此受到越來越大的重視。鋰離子電池完成充放電過程必須要在一個無氧和無水的環境中進行，因此鋰離子電池由各部件組裝完成后需進行密封封裝。目前鋰離子電池金屬極柱與金屬外殼之間的封接主要采用的是塑料材質的密封圈或者陶瓷金屬化封接的方式。另一方面，由于鋁合金在輕量化和高導電率方面的優勢，現在鋰離子電池金屬外殼和極柱均更傾向使用鋁合金材質。目前市面上鋁合金封接實用化的產品還是局限在塑料或陶瓷金屬化封接上。而已有的一些鋁合金的玻璃封接組件設計還是存在一定的缺點，且具體方法也未見報導或相關專利等。

塑料密封圈封接存在易老化和不耐外界交變物理場(溫度、應力和振動)影響等缺點，特別是塑料的熱膨脹系數遠大于鋁合金材質的電池外殼，這將導致其隨著外界溫度長期冷熱變化后無法保證有效的密封性，進而導致電解液滲漏、電池性能下降等缺陷，因此塑料封接已顯露出被市場淘汰的趨勢。陶瓷金屬化的封接方式由于其有著較好的氣密性和長期使用可靠性，已經被一些大型電池廠家所采用，但其整體制作工藝復雜繁瑣，成本高昂。而已公布的玻璃封接方案大多結構復雜，且相關結構設計不利于提升整個封接件的耐機械沖擊能力和整體可靠性。

專利CN20479338U為了避免鋁合金外殼和中間極柱形成短路，在玻璃封接體的下方加入了一個陶瓷墊片，雖然可有效避免短路，但是陶瓷材料和玻璃之間顯著的熱膨脹系數差異將導致玻璃與陶瓷接觸面上產生較多熱應力裂紋，進而影響整個玻璃封接件的長期可靠性，另外額外增加一個陶瓷墊片也相應的增加了成本。且此專利中沒有玻璃相關的描述。

專利CN205004363U具有與專利CN20479338U相似的結構設計，只是在陶瓷片上額外增加了陶瓷金屬化的流程，一方面增加了整個工藝的復雜程度，另一方面將導致成本的繼續上升。且此專利中沒有玻璃相關的描述。

專利CN104752646A中公布了一種玻璃封接鋁合金結構，但是玻璃在高溫熔化后有較好的流動性，其所公布的結構將無法保證玻璃形成確定的形狀，進而形成有效的封接。另外其設計的結構中，玻璃有多個直角拐角，在受到外力沖擊的時候，在拐角處將形成應力集中，極易導致玻璃產生裂紋，進而導致封接失效。且此專利中沒有玻璃相關的描述。

發明內容

鑒于上述各類技術或發明的不足，為了解決現有玻璃封接結構設計不合理或者結構設計過于復雜導致成本較高的問題，本發明的目的是提供一種可靠的用于鋁合金之間或是鋁銅合金之間封接的動力電池蓋板與極柱的玻璃密封組件。

本發明的另一目的是提供一種上述動力電池蓋板與極柱的玻璃密封組件的制作方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種動力電池蓋板與極柱的玻璃密封組件，包括金屬蓋板、玻璃復合材料、樹脂及金屬極柱，所述玻璃復合材料包括玻璃基體和第二相粒子；

所述玻璃復合材料內側與金屬極柱相連；所述玻璃復合材料外側與金屬蓋板相連；所述樹脂覆蓋在玻璃復合材料之上；