本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池組件領(lǐng)域,尤指一種動(dòng)力電池蓋板及其極柱組件。
背景技術(shù):
鋰電池被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè),3C電子領(lǐng)域、新能源汽車領(lǐng)域等,而鋰電池因其自有特性,存在著較大的安全問題,如起火、爆炸等。特別是在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,電池作為動(dòng)力輸出的關(guān)鍵組件,關(guān)系著車輛的安全與人員的生命安全。動(dòng)力電池蓋板作為電池組件的核心部件,其可靠性對(duì)汽車的正常使用影響巨大。
一般鋰離子動(dòng)力電池的蓋板由蓋板本體、絕緣片、導(dǎo)電柱等組成,多采用鉚接或卡簧結(jié)構(gòu)密封,將橡膠作為蓋板本體和導(dǎo)電柱間的密封絕緣材料,由于電池內(nèi)部含有電解液等強(qiáng)腐蝕性液體,橡膠極易出現(xiàn)腐蝕、老化、變形等問題,導(dǎo)致電池漏液引起安全問題。現(xiàn)有動(dòng)力電池的蓋板組件多采用釬焊工藝,存在焊接殘余應(yīng)力過大問題,從而導(dǎo)致動(dòng)力電池在可靠性等方面出現(xiàn)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于此,有必要提供一種耐腐蝕、不易老化、結(jié)構(gòu)可靠的動(dòng)力電池蓋板及其電池極柱組件。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種電池極柱組件,包括導(dǎo)電柱、套設(shè)于所述導(dǎo)電柱外周的陶瓷環(huán)、設(shè)于所述陶瓷環(huán)下的金屬環(huán),所述導(dǎo)電柱包括接入電池內(nèi)部的第一端、露出于電池外的第二端、及形成于所述導(dǎo)電柱外周的翼部,所述陶瓷環(huán)設(shè)于所述翼部下方,所述陶瓷環(huán)的上表面與所述翼部釬焊為一體,所述陶瓷環(huán)與所述金屬環(huán)接觸部分釬焊為一體,所述陶瓷環(huán)與所述金屬環(huán)和/或所述導(dǎo)電柱的翼部之間設(shè)有釬焊層,所述釬焊層包括可以消除焊接殘余應(yīng)力的中間層。
本實(shí)用新型采用陶瓷環(huán)作為導(dǎo)電柱的絕緣密封材料,具有不易老化、壽命長、不變形、成本低廉等特點(diǎn)。本實(shí)用新型在陶瓷環(huán)在與金屬(導(dǎo)電柱或金屬環(huán))的釬焊過程中,在二者之間增加可以有效的消除殘余應(yīng)力的中間層,提高了電池的可靠性和耐久性。
優(yōu)選地,所述陶瓷環(huán)的底部設(shè)有套槽,所述金屬環(huán)套設(shè)于所述套槽內(nèi)并與所述套槽的底面釬焊為一體。
優(yōu)選地,所述釬焊層還包括位于所述金屬環(huán)和/或陶瓷環(huán)焊接面上的釬料層,所述中間層位于所述兩釬料層之間。
優(yōu)選地,所述中間層的厚度為0.1-0.4mm。
優(yōu)選地,所述中間層采用金屬泡沫材料,所述金屬泡沫材料為多孔泡沫金屬。
優(yōu)選地,所述中間層采用金屬網(wǎng)材料,金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔面積為0.2-2mm2。
優(yōu)選地,所述陶瓷環(huán)的釬焊面在釬焊前進(jìn)行了金屬化處理。
為此,本實(shí)用新型還提供了一種使用所述電池極柱組件的動(dòng)力電池蓋板,所述動(dòng)力電池蓋板包括蓋板本體、覆蓋于所述蓋板本體內(nèi)層的絕緣保護(hù)層,所述極柱組件通過所述金屬環(huán)焊接于所述蓋板本體上。
優(yōu)選地,所述金屬環(huán)采用與所述蓋板本體一樣的金屬材料,所述金屬環(huán)焊接于所述蓋板本體內(nèi)側(cè)。
優(yōu)選地,所述動(dòng)力電池蓋板還包括設(shè)于所述蓋板本體上的注液孔與防爆裝置。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本實(shí)用新型動(dòng)力電池蓋板的剖面圖;
圖2為本實(shí)用新型電池極柱組件的剖面圖;
圖3為本實(shí)用新型電池極柱組件另一實(shí)施例的剖面圖;
圖4為本實(shí)用新型電池極柱組件的剖面圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1-4所示,本實(shí)用新型電池極柱組件包括導(dǎo)電柱31、套設(shè)于所述導(dǎo)電柱31外周的陶瓷環(huán)32、設(shè)于所述陶瓷環(huán)32下的金屬環(huán)33。所述導(dǎo)電柱31包括接入電池內(nèi)部的第一端311、露出于電池外的第二端313、及形成于所述導(dǎo)電柱31外周的翼部312。所述陶瓷環(huán)32設(shè)于所述翼部312下方,所述陶瓷環(huán)32的上表面與所述翼部312釬焊為一體。所述陶瓷環(huán)32的底部設(shè)有套槽321,所述金屬環(huán)33套設(shè)于所述套槽321內(nèi)并與所述套槽321的底面釬焊為一體。
所述金屬環(huán)33可以為法蘭結(jié)構(gòu)(如圖2所示),也可以為扁平環(huán)狀結(jié)構(gòu)(如圖3所示)。
請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖4所示,所述陶瓷環(huán)32與金屬(導(dǎo)電柱31或金屬環(huán)32)之間設(shè)有釬焊層34,所述釬焊層34包括分別位于所述金屬與陶瓷環(huán)32表面的釬料層341、及夾持于兩個(gè)釬料層341之間用以消除焊接殘余應(yīng)力的中間層342,所述中間層342的厚度為0.1-0.4mm。所述中間層342可選擇金屬網(wǎng)或泡沫金屬材料,中間層342選用金屬泡沫材料時(shí),所述金屬泡沫材料為多孔泡沫金屬,根據(jù)焊接材質(zhì)不同選用材料,一般為銅、鋁、鎳、鉬等金屬及其合金材質(zhì);中間層342選用金屬網(wǎng)時(shí),所述金屬網(wǎng)根據(jù)焊接材質(zhì)不同而選用材料,一般為銅、鋁、鎳、鉬等金屬及其合金材質(zhì),金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔面積為0.2-2mm2。
所述釬料層341的釬料根據(jù)材料不同可選擇銀基、鎳基、鋅基、鋁-硅系釬料,內(nèi)含銅、鎳、鈦、鋯等金屬元素。所述導(dǎo)電柱31選用銅、鋁或銅鋁復(fù)合材料,用于正負(fù)極引出。所述陶瓷環(huán)32采用氧化鋁、氧化鋯等氧化物陶瓷,或碳化硅、氮化硅等非氧化物陶瓷,具備耐高溫、壽命長、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。所述陶瓷環(huán)32的釬焊面在釬焊前進(jìn)行了金屬化處理,如表面鍍等以使其表面覆蓋金屬材質(zhì)。
請(qǐng)重點(diǎn)參閱圖1所示,本實(shí)用新型的動(dòng)力電池蓋板包括蓋板本體10、覆蓋于所述蓋板本體10內(nèi)層的絕緣保護(hù)層20、設(shè)于所述蓋板本體10上的注液孔40與防爆裝置50、及焊接于所述蓋板本體10上的極柱組件30。
所述極柱組件30通過所述金屬環(huán)33焊接于所述蓋板本體10的內(nèi)側(cè),焊接方式采用釬焊、激光焊、電磁脈沖焊等。所述金屬環(huán)33的材質(zhì)與所述蓋板本體10的材質(zhì)一致,為鋁或鋼合金材料。所述絕緣保護(hù)層20為PP、PVC、PS、ABS、PC等絕緣耐腐蝕的高分子材料。所述注液孔用于電池封裝后將注入電解液。所述防爆裝置用于在極端情況下氣壓升高到一定值后,排出內(nèi)部氣體以釋放壓力。
相較于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型采用陶瓷環(huán)32作為導(dǎo)電柱31的絕緣密封材料,具有不易老化、壽命長、不變形、成本低廉等特點(diǎn)。本實(shí)用新型在陶瓷環(huán)32在與金屬(導(dǎo)電柱31或金屬環(huán)33)的釬焊過程中,在二者之間增加可以有效的消除殘余應(yīng)力的中間層342,提高了電池的可靠性和耐久性。
還需要說明的是,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。