CN106410107A - 动力电池盖板及其电池极柱组件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池极柱组件，包括导电柱、套设于所述导电柱外周的陶瓷环、设于所述陶瓷环下的金属环，所述导电柱包括接入电池内部的第一端、露出于电池外的第二端、及形成于所述导电柱外周的翼部，所述陶瓷环设于所述翼部下方，所述陶瓷环的上表面与所述翼部钎焊为一体，所述陶瓷环与所述金属环接触部分钎焊为一体，所述陶瓷环与所述金属环和/或所述导电柱的翼部之间设有钎焊层，所述钎焊层包括可以消除焊接残余应力的中间层；本申请电池极柱组件耐腐蚀、不易老化、密封性好。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池组件领域，尤指一种动力电池盖板及其极柱组件。
背景技术
锂电池被广泛应用于各种行业，3C电子领域、新能源汽车领域等，而锂电池因其自有特性，存在着较大的安全问题，如起火、爆炸等。特别是在电动汽车领域，电池作为动力输出的关键组件，关系着车辆的安全与人员的生命安全。动力电池盖板作为电池组件的核心部件，其可靠性对汽车的正常使用影响巨大。
一般锂离子动力电池的盖板由盖板本体、绝缘片、导电柱等组成，多采用铆接或卡簧结构密封，将橡胶作为盖板本体和导电柱间的密封绝缘材料，由于电池内部含有电解液等强腐蚀性液体，橡胶极易出现腐蚀、老化、变形等问题，导致电池漏液引起安全问题。现有动力电池的盖板组件多采用钎焊工艺，存在焊接残余应力过大问题，从而导致动力电池在可靠性等方面出现问题。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种耐腐蚀、不易老化、结构可靠的动力电池盖板及其电池极柱组件。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种电池极柱组件，包括导电柱、套设于所述导电柱外周的陶瓷环、设于所述陶瓷环下的金属环，所述导电柱包括接入电池内部的第一端、露出于电池外的第二端、及形成于所述导电柱外周的翼部，所述陶瓷环设于所述翼部下方，所述陶瓷环的上表面与所述翼部钎焊为一体，所述陶瓷环与所述金属环接触部分钎焊为一体，所述陶瓷环与所述金属环和/或所述导电柱的翼部之间设有钎焊层，所述钎焊层包括可以消除焊接残余应力的中间层。
本申请采用陶瓷环作为导电柱的绝缘密封材料，具有不易老化、寿命长、不变形、成本低廉等特点。本申请在陶瓷环在与金属(导电柱或金属环)的钎焊过程中，在二者之间增加可以有效的消除残余应力的中间层，提高了电池的可靠性和耐久性。
优选地，所述陶瓷环的底部设有套槽，所述金属环套设于所述套槽内并与所述套槽的底面钎焊为一体。
优选地，所述钎焊层还包括位于所述金属环和/或陶瓷环焊接面上的钎料层，所述中间层位于所述两钎料层之间。
优选地，所述中间层的厚度为0.1-0.4mm。
优选地，所述中间层采用金属泡沫材料，所述金属泡沫材料为多孔泡沫金属。
优选地，所述中间层采用金属网材料，金属网的网孔面积为0.2-2mm2。
优选地，所述陶瓷环的钎焊面在钎焊前进行了金属化处理。
为此，本申请还提供了一种使用所述电池极柱组件的动力电池盖板，所述动力电池盖板包括盖板本体、覆盖于所述盖板本体内层的绝缘保护层，所述极柱组件通过所述金属环焊接于所述盖板本体上。
优选地，所述金属环采用与所述盖板本体一样的金属材料，所述金属环焊接于所述盖板本体内侧。
优选地，所述动力电池盖板还包括设于所述盖板本体上的注液孔与防爆装置。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请动力电池盖板的剖面图；
图2为本申请电池极柱组件的剖面图；
图3为本申请电池极柱组件另一实施例的剖面图；
图4为本申请电池极柱组件的剖面图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1-4所示，本申请电池极柱组件包括导电柱31、套设于所述导电柱31外周的陶瓷环32、设于所述陶瓷环32下的金属环33。所述导电柱31包括接入电池内部的第一端311、露出于电池外的第二端313、及形成于所述导电柱31外周的翼部312。所述陶瓷环32设于所述翼部312下方，所述陶瓷环32的上表面与所述翼部312钎焊为一体。所述陶瓷环32的底部设有套槽321，所述金属环33套设于所述套槽321内并与所述套槽321的底面钎焊为一体。
所述金属环33可以为法兰结构(如图2所示)，也可以为扁平环状结构(如图3所示)。
请重点参阅图4所示，所述陶瓷环32与金属(导电柱31或金属环32)之间设有钎焊层34，所述钎焊层34包括分别位于所述金属与陶瓷环32表面的钎料层341、及夹持于两个钎料层341之间用以消除焊接残余应力的中间层342，所述中间层342的厚度为0.1-0.4mm。所述中间层342可选择金属网或泡沫金属材料，中间层342选用金属泡沫材料时，所述金属泡沫材料为多孔泡沫金属，根据焊接材质不同选用材料，一般为铜、铝、镍、钼等金属及其合金材质；中间层342选用金属网时，所述金属网根据焊接材质不同而选用材料，一般为铜、铝、镍、钼等金属及其合金材质，金属网的网孔面积为0.2-2mm2。
所述钎料层341的钎料根据材料不同可选择银基、镍基、锌基、铝-硅系钎料，内含铜、镍、钛、锆等金属元素。所述导电柱31选用铜、铝或铜铝复合材料，用于正负极引出。所述陶瓷环32采用氧化铝、氧化锆等氧化物陶瓷，或碳化硅、氮化硅等非氧化物陶瓷，具备耐高温、寿命长、耐腐蚀的优点。所述陶瓷环32的钎焊面在钎焊前进行了金属化处理，如表面镀等以使其表面覆盖金属材质。
请重点参阅图1所示，本申请的动力电池盖板包括盖板本体10、覆盖于所述盖板本体10内层的绝缘保护层20、设于所述盖板本体10上的注液孔40与防爆装置50、及焊接于所述盖板本体10上的极柱组件30。
所述极柱组件30通过所述金属环33焊接于所述盖板本体10的内侧，焊接方式采用钎焊、激光焊、电磁脉冲焊等。所述金属环33的材质与所述盖板本体10的材质一致，为铝或钢合金材料。所述绝缘保护层20为PP、PVC、PS、ABS、PC等绝缘耐腐蚀的高分子材料。所述注液孔用于电池封装后将注入电解液。所述防爆装置用于在极端情况下气压升高到一定值后，排出内部气体以释放压力。
相较于现有技术，本申请采用陶瓷环32作为导电柱31的绝缘密封材料，具有不易老化、寿命长、不变形、成本低廉等特点。本申请在陶瓷环32在与金属(导电柱31或金属环33)的钎焊过程中，在二者之间增加可以有效的消除残余应力的中间层342，提高了电池的可靠性和耐久性。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种电池极柱组件，其特征在于，包括导电柱、套设于所述导电柱外周的陶瓷环、设于所述陶瓷环下的金属环，所述导电柱包括接入电池内部的第一端、露出于电池外的第二端、及形成于所述导电柱外周的翼部，所述陶瓷环设于所述翼部下方，所述陶瓷环的上表面与所述翼部钎焊为一体，所述陶瓷环与所述金属环接触部分钎焊为一体，所述陶瓷环与所述金属环和/或所述导电柱的翼部之间设有钎焊层，所述钎焊层包括可以消除焊接残余应力的中间层。
2.如权利要求1所述的电池极柱组件，其特征在于，所述陶瓷环的底部设有套槽，所述金属环套设于所述套槽内并与所述套槽的底面钎焊为一体。
3.如权利要求1所述的电池极柱组件，其特征在于，所述钎焊层还包括位于所述金属环和/或陶瓷环焊接面上的钎料层，所述中间层位于所述两钎料层之间。
4.如权利要求3所述的电池极柱组件，其特征在于，所述中间层的厚度为0.1-0.4mm。
5.如权利要求4所述的电池极柱组件，其特征在于，所述中间层采用金属泡沫材料，所述金属泡沫材料为多孔泡沫金属。
6.如权利要求5所述的电池极柱组件，其特征在于，所述中间层采用金属网材料，金属网的网孔面积为0.2-2mm2。
7.如权利要求1所述的电池极柱组件，其特征在于，所述陶瓷环的钎焊面在钎焊前进行了金属化处理。
8.一种使用如权利要求1-8任一项所述电池极柱组件的动力电池盖板，其特征在于，所述动力电池盖板包括盖板本体、覆盖于所述盖板本体内层的绝缘保护层，所述极柱组件通过所述金属环焊接于所述盖板本体上。
9.如权利要求8所述的动力电池盖板，其特征在于，所述金属环采用与所述盖板本体一样的金属材料，所述金属环焊接于所述盖板本体内侧。
10.如权利要求8所述的电池极柱组件，其特征在于，所述动力电池盖板还包括设于所述盖板本体上的注液孔与防爆装置。
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