一种动力电池及其高温粘合式盖板组件制造技术

本发明专利技术公开了一种动力电池及其高温粘合式盖板组件，包括基板和极柱，基板上设置有极柱孔，极柱固定在极柱孔处，其中：基板的两侧分别粘接有第一陶瓷圈和第二陶瓷圈，并通过两次不同温度的高温烘烤固定，极柱套在第一陶瓷圈和第二陶瓷圈中；由于采用了两个陶瓷圈通过两次不同温度的高温烘烤粘接在基板的两侧，取消了传统采用PFA或氟橡胶在高温下易软化或碳化和易老化的密封结构，使得动力电池的整体耐温达到500℃以上，提高了动力电池的密封性能，避免了动力电池发生燃烧、爆炸的危险，也大大提高了动力电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及领域新能源汽车所用动力电池，尤其涉及的是一种动力电池上的高温粘合式盖板组件。
技术介绍
动力电池的好坏在很大程度上限制了电动汽车的普及和发展，而盖板组件是动力电池内部与外部进行能量转换的重要部件，对其密封性、抗老化、绝缘保护的研究就显得极为重要。现有动力电池的盖板组件大都采用“PFA铆接”或“氟橡胶+陶瓷+注塑”两种结构方式。但是，极柱在动力电池充放电过程中，温差变化较大，“PFA铆接”方式采用的是可熔性聚四氟乙烯铆压极柱，在高温(超过260℃)或电池出现短路的情况下，其全氟烷基树脂的绝缘件容易软化，且有机材料时间一长也容易老化；而“氟橡胶+陶瓷+注塑”方式中的氟橡胶也属于有机材料，在超过260℃时也会软化甚至碳化，这些盖板组件的结构方式都会导致极柱处的密封失效，由此使得动力电池的密封性能下降，进而降低了动力电池的使用寿命，严重时还会存在因绝缘胶片的熔化而导致电池短路甚至发生燃烧、爆炸的危险。因此，现有技术尚有待改进和发展。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高温粘合式盖板组件，可提高动力电池的密封性能，并降低其安全隐患。同时，本专利技术还提供一种长寿命更安全的动力电池。本专利技术的技术方案如下：一种高温粘合式盖板组件，包括基板和极柱，基板上设置有极柱孔，极柱固定在极柱孔处，其中：基板的两侧分别粘接有第一陶瓷圈和第二陶瓷圈，并通过两次不同温度的高温烘烤固定，极柱套在第一陶瓷圈和第二陶瓷圈中。所述的高温粘合式盖板组件，其中：所述第二陶瓷圈沿极柱的轴向延伸出一圈凸台，凸台部分延伸到第一陶瓷圈的内侧，凸台的端面低于第一陶瓷圈的外端面。所述的高温粘合式盖板组件，其中：所述第一陶瓷圈和第二陶瓷圈的粘接面在粘接前均涂覆有一层胶浆状陶瓷粉末，在用螺母拧紧的装配情况下进行两次烘烤后自然冷却形成粘接层。所述的高温粘合式盖板组件，其中：所述胶浆状陶瓷粉末中混合有三氧化二铝粉末，并用水调和形成胶浆状。所述的高温粘合式盖板组件，其中：所述胶浆状陶瓷粉末中混合有用于降低陶瓷粉末熔点的催化剂粉末。所述的高温粘合式盖板组件，其中：用螺母拧紧的压力在15~30牛之间。所述的高温粘合式盖板组件，其中：第一次烘烤的温度为100±5℃，时间1小时±5分钟；第二次烘烤的温度在250~300℃之间，时间2小时±10分钟。所述的高温粘合式盖板组件，其中：烘烤前在用螺母拧紧的装配情况下静置24小时±30分钟。所述的高温粘合式盖板组件，其中：粘接烘烤后放入模具注塑成型塑胶部分。一种动力电池，包括盖板组件，其中，所述盖板组件为上述中任一项所述的高温粘合式盖板组件。本专利技术所提供的一种动力电池及其高温粘合式盖板组件，由于采用了两个陶瓷圈通过两次不同温度的高温烘烤粘接在基板的两侧，取消了传统采用PFA或氟橡胶在高温下易软化或碳化和易老化的密封结构，使得动力电池的整体耐温达到500℃以上，提高了动力电池的密封性能，避免了动力电池发生燃烧、爆炸的危险，也大大提高了动力电池的使用寿命。附图说明图1是本专利技术高温粘合式盖板组件单个极柱处的剖视图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的具体实施方式。如图1所示，图1是本专利技术高温粘合式盖板组件单个极柱处的剖视图，以螺柱式极柱为例，该高温粘合式盖板组件包括基板110和极柱120，基板110上设置有极柱孔，极柱120通过螺母130固定在极柱孔处，相对于传统盖板组件的结构和连接方式而言，本专利技术高温粘合式盖板组件的改进之处在于：基板110的外侧表面(即上表面)以高温粘合方式粘接有第一陶瓷圈140，基板110的内侧表面(即下表面)也以高温粘合方式粘接有第二陶瓷圈150，第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150均位于极柱孔处，极柱120套在第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150中。此处的高温，对本领域技术人员而言，具体指的是超过100℃而低于陶瓷熔点的温度，而高温粘合方式指的是在粘合的过程中采用了高温处理的方式，例如通过两次不同温度的烘烤。具体的，螺母130、极柱120和基板110均为金属件，极柱120和基板110之间可通过第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150相互绝缘。由于第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150中属于无机材料，用其对极柱120进行绝缘密封，可保证动力电池在-40°C～200°C的高低温下均能正常运作；同时，即使在动力电池意外短路的情况下，第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150也能在800℃以上的高温下不出现熔化，避免了动力电池发生燃烧、爆炸的危险；此外，第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150也不会产生老化现象，大大提高了动力电池的使用寿命。具体的，本文中的第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150采用的均是气密型的致密性陶瓷圈，第一陶瓷圈140为一平面垫圈形状，而第二陶瓷圈150的其中一端面沿其轴向延伸出一圈外径较小的凸台，装配后凸台部分延伸到第一陶瓷圈140的内圈中，凸台的外径与第一陶瓷圈140的内径之间留有间隙；第一陶瓷圈140与基板110外表面相接触的表面为第一陶瓷圈140的粘接面，第二陶瓷圈150与基板110内表面相接触的表面为第二陶瓷圈150的粘接面；在密封性方面，第二陶瓷圈150的下端面通过螺母130与极柱120锁紧后贴紧极柱120的台阶面，第一陶瓷圈140的上端面也螺母130与极柱120锁紧后贴紧螺母130的下端面。具体的，第一陶瓷圈140的上端面即其内端面，与该内端面相对的端面称为第一陶瓷圈140的外端面，凸台的端面低于第一陶瓷圈140的外端面，以保证螺母130压紧第一陶瓷圈140。在本专利技术高温粘合式盖板组件的优选实施方式中，第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150的粘接面在粘接前均涂覆有一层胶浆状陶瓷粉末，在用螺母130拧紧的装配情况下进行两次烘烤后自然冷却形成粘接。优选地，在胶浆状陶瓷粉末中混合有三氧化二铝粉末，并用水调和形成胶浆状，以提高第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150与基板110粘接后的牢固程度。进一步地，在胶浆状陶瓷粉末中混合有用于降低陶瓷粉末熔点的催化剂粉末，因为陶瓷粉末的熔点也很高，而基板110为降低成本通常都是采用熔点低于陶瓷的铝板制作，适当地掺点这种陶瓷催化剂粉末，可明显降低陶瓷粉末的熔点，有利于降低高温处理的温度，对本领域技术人员来说，这只可降低陶瓷粉末熔点的催化剂粉末为本领域所熟知，也均可从市面上买得到，只是降低温度的效果有所不同，其理化机理在此不再赘述。优选地，在第一陶瓷圈140和第二陶瓷圈150粘接面上涂抹这种胶浆状陶瓷粉末并装配后，极柱120处用螺母130拧紧的压力在15~30牛之间，压力太大会使得胶浆状陶瓷粉末外溢，压力太小会影响密封效果。优选地，烘烤前在用螺母130拧紧的装配情况下将该盖板组件静置24小时±30分钟，以利于胶浆状陶瓷粉末中的水分挥发。优选地，进行两次不同温度的高温烘烤时，第一次烘烤的温度为100±5℃，时间1小时±5分钟；第二次烘烤的温度在250~300℃之间，时间2小时±10分钟，然后再自然冷却。优选地，在经过上述高温烘烤之后，再将该盖板组件放入模具注塑成型其塑胶部分(160a和160b)，以进一步提高其连接的牢固程度和密封效果，并对极柱120处起到很好的保护的效果。高低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温粘合式盖板组件，包括基板和极柱，基板上设置有极柱孔，极柱固定在极柱孔处，其特征在于：基板的两侧分别粘接有第一陶瓷圈和第二陶瓷圈，并通过两次不同温度的高温烘烤固定，极柱套在第一陶瓷圈和第二陶瓷圈中。

【技术特征摘要】
1.一种高温粘合式盖板组件，包括基板和极柱，基板上设置有极柱孔，极柱固定在极柱孔处，其特征在于：基板的两侧分别粘接有第一陶瓷圈和第二陶瓷圈，并通过两次不同温度的高温烘烤固定，极柱套在第一陶瓷圈和第二陶瓷圈中。2.根据权利要求1所述的高温粘合式盖板组件，其特征在于：所述第二陶瓷圈沿极柱的轴向延伸出一圈凸台，凸台部分延伸到第一陶瓷圈的内侧，凸台的端面低于第一陶瓷圈的外端面。3.根据权利要求1所述的高温粘合式盖板组件，其特征在于：所述第一陶瓷圈和第二陶瓷圈的粘接面在粘接前均涂覆有一层胶浆状陶瓷粉末，在用螺母拧紧的装配情况下进行两次烘烤后自然冷却形成粘接层。4.根据权利要求3所述的高温粘合式盖板组件，其特征在于：所述胶浆状陶瓷粉末中混合有三氧化二铝粉末，并用水调和形成胶浆状。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈志伟，侯仲玉，刘泽仕，
申请(专利权)人：东莞市盖瓷新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44