本发明专利技术涉及一种电池的密封组件，包括：金属环、陶瓷环和芯柱，所述金属环套接于所述陶瓷环的外侧，所述陶瓷环的中部设有通孔，所述芯柱形成于所述通孔内，所述芯柱为金属陶瓷复合体；所述金属陶瓷复合体包括陶瓷多孔体和金属材料，所述金属材料填充于所述陶瓷多孔体的孔隙内。本发明专利技术还涉及上述的电池的密封组件的制作方法，以及采用这种密封组件的锂离子电池。在本发明专利技术的电池的密封组件采用金属陶瓷复合体作为芯柱，所述金属陶瓷复合体与所述陶瓷环的热膨胀系数相匹配，具有较好的耐冷热冲击性能，能够有效提高锂离子电池的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池的密封
；具体而言，本专利技术涉及一种电池的密封组件及其制作方法、以及ー种锂离子电池。
技术介绍
目前，在常用的电池的封装エ艺中，按照封装材料可以分为塑料封装、玻璃封装和陶瓷封装三大类；其中，塑料封接从使用寿命角度考虑，较难满足长寿命(20年以上)储能电池及可靠性动力电池的使用要求。在现有的锂离子电池的密封中，密封组件的盖板和芯柱主要是通过玻璃体封接。例如:CN2419690公开了ー种锂离子电池的盒盖，电池盒盖板和电极引芯用玻璃体固封；在电池盒盖板上开有注液孔，注液孔用安全阀片焊封。电池盒、玻璃体和电极引芯的温度系数应相同或相近。能确保电池的密封和危险压カ的释放，从而提高锂离子电池的效率和安全性能。但是，在锂离子电池长期使用和储存后，与锂离子电池的电解液直接接触的玻璃体下层会被腐蚀。例如:法国SAFT公司通过加速老化试验方法对玻璃体进行抗腐蚀测试，将密封组件与锂离子电池本体组装成锂离子电池后，在150°C下放置7天，结果发现玻璃体表面被腐蚀，密封组件的气密性降低，小于1.0X10_7m3 Pa/s。产生这种现有的主要原因是:金属锂会还原玻璃中的ニ氧化硅，且会不断地渗入到玻璃体中，不仅降低玻璃的绝缘性能，更会造成锂电池的漏液。目前，国外解决此类问题主要通过开发不含ニ氧化硅的抗腐蚀性绝缘玻璃，而这种玻璃的封接温度较高，对设备及エ艺条件的要求都非常苛刻。因而，陶瓷密封成为本领域技术人员重点研究的方向，本领域的技术人员知道，现有的电池大多采用铝材和铜材作为电池的正、负极芯柱的材料。因为两者具有低的电阻率，可以大幅度降低芯柱的实际电阻值；并采用铝或铝合金外壳以达到减重及提高散热性能的目的。然而，铝和铜的熔点偏低，分别为660°C和1083°C，一般玻璃体的封接温度则在1000°C左右，因而，当 采用玻璃体封接铝芯柱时，由于需要在铝的熔点以下进行封接，无法满足玻璃体的封接要求，难以实现对铝芯柱的封接；而当采用玻璃体封接铜芯柱时，也因接近铜的熔点，难以保证封接质量；同时，玻璃封接エ艺还存在力学性能不足的特点，不适合动カ电池使用。因而，陶瓷密封成为本领域技术人员重点研究的方向，然而，目前陶瓷密封エ艺需要克服的技术问题是，陶瓷与铝、铜的热膨胀系数存在巨大差异，在产品制备以及后续使用过程(冷热循环)中，陶瓷与铝、铜的连接处存在因热失配导致密封失效的风险。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中电池的密封组件采用陶瓷进行封接，陶瓷与铝、铜的热膨胀系数存在差异，从而存在因热失配导致密封失效的风险的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电池的密封组件，包括:金属环、陶瓷环和芯柱，所述金属环套接于所述陶瓷环的外侧，所述陶瓷环的中部设有通孔，所述芯柱形成于所述通孔内，所述芯柱为金属陶瓷复合体；所述金属陶瓷复合体包括陶瓷多孔体和金属材料，所述金属材料填充于所述陶瓷多孔体的孔隙内。在所述的电池的密封组件中，优选地，所述芯柱的下端形成有安装孔，所述安装孔中安装有用于连接电池的极芯的连接件。在所述的电池的密封组件中，优选地，所述陶瓷多孔体为氧化铝陶瓷多孔体、氧化锆陶瓷多孔体、碳化钛陶瓷多孔体、氮化铝陶瓷多孔体、氮化硼陶瓷多孔体、氧化铝和氧化锆的复合陶瓷多孔体中的ー种。在所述的电池的密封组件中，优选地，所述陶瓷环为氧化铝陶瓷环、氧化锆陶瓷环、碳化钛陶瓷环、氮化铝陶瓷环、氮化硼陶瓷环、氮化硅陶瓷环、氧化铝和氧化锆的复合陶瓷环中的ー种；所述金属环为铝环或者铝合金环。 在所述的电池的密封组件中，优选地，所述电池的密封组件为电池正极的密封组件，所述金属材料为铝或铝合金。在所述的电池的密封组件中，优选地，所述电池的密封组件为电池负极的密封组件，所述金属材料为铜或铜合金。本专利技术还提供了上述电池的密封组件的制作方法，包括下述步骤: 步骤1、提供陶瓷环，所述陶瓷环的中部形成有通孔； 步骤2、将陶瓷粉体、粘结剂、表面活性剂进行混料后，在陶瓷环的通孔中制作成生坯，然后经排胶、预烧后制得陶瓷多孔体； 步骤3、将金属材料在金属材料的熔点以上的温度下进行处理，使熔融的金属材料渗入所述陶瓷多孔体的孔隙中，冷却后形成金属陶瓷复合体； 步骤4、将金属环焊接于陶瓷环的外側。在所述的制作方法，优选地，在步骤2中，所制得的陶瓷多孔体的下方形成有安装孔；所述制备方法还包括步骤5，在所述安装孔中安装用于连接电池的极芯的连接件。在所述的制作方法，优选地，在步骤2中，所述混料在热压铸机中进行，混料温度为80-150°C，混料均匀后在陶瓷环内压铸成型生坯，所述压铸成型的压カ为0.6-0.75Mpa。在所述的制作方法，优选地，所述陶瓷粉体为氧化铝陶瓷粉体、氧化锆陶瓷粉体、碳化钛陶瓷粉体、氮化铝陶瓷粉体、氮化硼陶瓷粉体、氮化硅陶瓷粉体中的ー种或几种；所述粘结剂为多聚合物组元石蜡基粘结剂、聚醋酸こ烯酷、环氧树脂、聚こ烯、こ烯-醋酸こ烯共聚物中的ー种；所述表面活性剂为硬脂酸、油酸中的ー种；以100重量份的陶瓷粉体为基准，所述粘结剂为7-11重量份，所述表面活性剂为0.7-1重量份。在所述的制作方法，优选地，在步骤3中，所述熔渗采用无压熔渗的方法，所述无压熔渗的条件为在真空或惰性气体的保护气氛中，在金属材料的熔点之上的温度下进行，并且在该温度下，金属材料的熔液与陶瓷多孔体的润湿角小于90°。在所述的制作方法，优选地，所述电池的密封组件为电池正极的密封组件，所述金属材料为铝或铝合金；或者所述电池的密封组件为电池负极的密封组件，所述金属材料为铜或铜合金。本专利技术进一歩提供了ー种锂离子电池，包括:至少一端开ロ的壳体、密封于所述壳体的开ロ端的密封组件，所述壳体与密封组件之间形成有密封空间，所述密封空间内收容有极芯和电解液，所述密封组件采用如上所述的电池的密封组件。在本专利技术的电池的密封组件中，所述芯柱为金属陶瓷复合体，所述金属陶瓷复合体包括陶瓷多孔体和填充于所述陶瓷多孔体的孔隙内的金属材料，所述陶瓷多孔体通过将陶瓷材料填入所述陶瓷环的通孔中，烧结后形成，因而能够与陶瓷环之间形成良好的连接，然后再将金属材料熔融后渗入所述陶瓷多孔体中，所述金属材料与陶瓷多孔体形成良好的结合，整个密封组件的连接可靠，密封效果好，并且，所述金属陶瓷复合体与所述陶瓷环的热膨胀系数相匹配，具有较好的耐冷热冲击性能，能够有效提高锂离子电池的使用寿命。附图说明图1是本专利技术优选实施例的电池的示意图。图2是本专利技术优选实施例的电池的密封组件的示意图。图3是图2所示的电池的密封组件的芯柱成型于陶瓷环中的示意图。图4是图2所示的电池的密封组件的金属环安装于陶瓷环后的示意图。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用干限定本专利技术。下面參照附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。本文中，相同附图标记表示相同组成部分。并且，应当理解，在本专利技术的描述中，“上”、“下”等相对方位术语，表示密封组件中的各部件及其组成部分在图1-2所示的密封组件的剖视图中的相对位置，以便于对各部件及其组成部分进行描述；但并不用于对这些部件及其组成部分在锂离子电池中的实际安装和位置关系进行限定，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池的密封组件，其特征在于，包括：金属环、陶瓷环和芯柱，所述金属环套接于所述陶瓷环的外侧，所述陶瓷环的中部设有通孔，所述芯柱形成于所述通孔内，所述芯柱为金属陶瓷复合体；所述金属陶瓷复合体包括陶瓷多孔体和金属材料，所述金属材料填充于所述陶瓷多孔体的孔隙内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宫清，林信平，徐述荣，林勇钊，张旭，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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