一種鋰離子電池的密封組件及其制備方法和鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋰離子電池的密封組件及其制備方法，本發(fā)明還涉及一種具有所 述密封組件的鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002] -般用于電池極耳的金屬/陶瓷密封組件的基本結(jié)構(gòu)包括3個(gè)部分：1、中心的圓 柱狀金屬導(dǎo)電芯柱；2、連接在芯柱外的圓環(huán)狀陶瓷絕緣環(huán)；3、陶瓷絕緣環(huán)外用于連接金屬 外殼的金屬外環(huán)。現(xiàn)有的方案中，無論是導(dǎo)電芯柱與陶瓷環(huán)之間還是陶瓷環(huán)與金屬外環(huán)之 間，都是通過將三者在垂直曲面上進(jìn)行組合后，在縫隙中放入釬料箔，靠釬料在縫隙中的流 動(dòng)填滿間隙后達(dá)到密封焊接的目的。這種方法的缺陷在于，由于三者之間是在垂直曲面上 組合，需要留下合適大小的間隙進(jìn)行釬焊，因此對(duì)芯柱、陶瓷環(huán)以及金屬外環(huán)的尺寸精度均 要求非常高，尤其是陶瓷環(huán)，因其制造工藝本身就具有一定的誤差性，導(dǎo)致陶瓷環(huán)的尺寸精 度很難控制，一旦部件精度不佳，極易出現(xiàn)三者之間不同心或者裝配上的情況，最后造成釬 焊層各部分結(jié)合力不均勻甚至出現(xiàn)漏焊，導(dǎo)致氣密性或者可靠性不過關(guān)；并且由于裝配和 釬焊等因素，在釬焊時(shí)良率不易穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池的密封組件及其制 備方法和鋰離子電池。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池的密封組件，該密封組 件包括金屬環(huán)、處于所述金屬環(huán)內(nèi)部的絕緣環(huán)和處于所述絕緣環(huán)內(nèi)部的芯柱，所述絕緣環(huán) 的外表面與所述金屬環(huán)的內(nèi)表面之間通過第一釬料層相接，所述芯柱的外表面與所述絕緣 環(huán)的內(nèi)表面之間通過第二釬料層相接，其中，所述絕緣環(huán)的外表面上包括第一臺(tái)階部，所述 金屬環(huán)的內(nèi)表面上包括與所述第一臺(tái)階部相對(duì)的第二臺(tái)階部。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種制備本發(fā)明所述鋰離子電池的密封 組件的方法，其中，所述方法包括以下步驟：
[0006] (1)將所述絕緣環(huán)設(shè)在所述金屬環(huán)內(nèi)，且在所述絕緣環(huán)的外表面與所述金屬環(huán)的 內(nèi)表面之間設(shè)置第一釬料層，將所述芯柱設(shè)在所述絕緣環(huán)內(nèi)，且在所述絕緣環(huán)的內(nèi)表面與 所述芯柱的外表面之間設(shè)置第二釬料層；
[0007] ( 2 )對(duì)所述芯柱和所述絕緣環(huán)進(jìn)行釬焊；
[0008] (3)對(duì)所述絕緣環(huán)和所述金屬環(huán)進(jìn)行釬焊。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池，該鋰離子電池包括： [0010] 殼體，所述殼體內(nèi)具有容納腔，所述容納腔的第一端和第二端中的至少一個(gè)敞 開；
[0011] 電解液，所述電解液設(shè)在所述容納腔內(nèi)；
[0012] 極芯，所述極芯設(shè)在所述容納腔內(nèi)；和
[0013] 密封組件，所述密封組件為本發(fā)明提供的密封組件，
[0014] 所述金屬環(huán)設(shè)在所述殼體上且所述密封組件覆蓋所述容納腔的第一端和第二端 中的所述至少一個(gè)，所述芯柱與所述極芯相連。
[0015] 本發(fā)明的密封組件對(duì)釬焊的尺寸精度的控制更簡(jiǎn)單，使得大批量生產(chǎn)的電池極耳 在尺寸及外觀上能夠保持很高的一致性；而且，本發(fā)明的密封組件具有便于制造、氣密性 好、釬焊良率高和封接層破壞剪切力大等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016] 附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0017] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)例的鋰電池密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)例的鋰電池密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的又一種實(shí)例的鋰電池密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的再一種實(shí)例的鋰電池密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖5是現(xiàn)有技術(shù)的一種鋰電池密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0023] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"上"、"下"、"堅(jiān)直"、"水平"、"相接"、"內(nèi)"、 "外"和"設(shè)置"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便 于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以 特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語"第一"、"第二"等僅 用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù) 量。由此，限定有"第一"、"第二"等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特 征。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池的密封組件，該密封組 件包括金屬環(huán)、處于所述金屬環(huán)內(nèi)部的絕緣環(huán)和處于所述絕緣環(huán)內(nèi)部的芯柱，所述絕緣環(huán) 的外表面與所述金屬環(huán)的內(nèi)表面之間通過第一釬料層相接，所述芯柱的外表面與所述絕緣 環(huán)的內(nèi)表面之間通過第二釬料層相接，其中，所述絕緣環(huán)的外表面上包括第一臺(tái)階部，所述 金屬環(huán)的內(nèi)表面上包括與所述第一臺(tái)階部相對(duì)的第二臺(tái)階部。
[0025] 在本發(fā)明中，"臺(tái)階部"是指在本發(fā)明所述的密封組件中，組件的外表面所呈現(xiàn)的 形狀類似于臺(tái)階，即，具有兩個(gè)不在同一水平面內(nèi)的堅(jiān)直面和連接兩個(gè)堅(jiān)直面的水平面。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述密封組件可以如圖1和圖2所示。絕緣環(huán)200 設(shè)在金屬環(huán)100內(nèi)，絕緣環(huán)200的外表面與金屬環(huán)100的內(nèi)表面之間設(shè)有第一釬料層300， 其中，絕緣環(huán)200的外表面上設(shè)有第一臺(tái)階部，金屬環(huán)100的內(nèi)表面上設(shè)置有與第一臺(tái)階部 相對(duì)的第二臺(tái)階部。芯柱400設(shè)在絕緣環(huán)200內(nèi)，芯柱400的外表面與絕緣環(huán)200的內(nèi)表 面之間設(shè)有第二釬料層500。其中，內(nèi)外方向如圖1所示的箭頭A所示。
[0027] 如圖1和2所示，所述第一臺(tái)階部包括第一堅(jiān)直面220、第一水平面210和第二堅(jiān) 直面230,所述第二臺(tái)階部包括與所述第一堅(jiān)直面220相對(duì)的第三堅(jiān)直面120、與第一水平 面210相對(duì)的第二水平面110和與第二堅(jiān)直面230相對(duì)的第四堅(jiān)直面130。
[0028] 在該實(shí)施方式的一種實(shí)例中，第一水平面210處于第二水平面110的下方。具體 地，如圖1所示，所述第一水平面210的內(nèi)沿與所述第一堅(jiān)直面220的下沿相連且第一水平 面210的外沿與所述第二堅(jiān)直面230的上沿相連；所述第二水平面110的內(nèi)沿與所述第三 堅(jiān)直面120的下沿相連且第二水平面110的外沿與所述第四堅(jiān)直面130的上沿相連。
[0029] 在該實(shí)施方式的另一種實(shí)例中，所述第一水平面210處于第二水平面110的上方。 具體地，如圖2所示，所述第一水平面210的外沿與所述第一堅(jiān)直面220的下沿相連且所述 第一水平面210的內(nèi)沿與所述第二堅(jiān)直面230的上沿相連，所述第二水平面110的外沿與 所述第三堅(jiān)直面120的下沿相連且所述第二水平面110的內(nèi)沿與所述第四堅(jiān)直面的130上 沿相連。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，以所述絕緣環(huán)的底邊所在的水平面為基準(zhǔn)，所述絕緣環(huán)的內(nèi)表面的 輪廓線的傾角可以為〇° -30°，所述芯柱的外表面的輪廓線的傾角可以為0° -30°。當(dāng) 所述的兩種傾角都不為〇°時(shí)，所述密封組件可以具有較大的釬焊面積，絕緣環(huán)與芯柱之間 的結(jié)合效果更佳，這可以增加釬焊料的剝離強(qiáng)度并可以降低所述密封組件在制備過程中釬 焊的難度。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明，從降低對(duì)所述絕緣環(huán)和所述芯柱尺寸精度的角度出發(fā)，優(yōu)選地，所述 絕緣環(huán)的內(nèi)表面的輪廓線的傾角等于所述芯柱的外表面的輪廓線的傾角。
[0032] 為了進(jìn)一步提高所述密封組件的氣密性，優(yōu)選地，如圖3和圖4所示，所述密封組 件在所述絕緣環(huán)的內(nèi)表面上包括第三臺(tái)階部，所述芯柱的外表面上包括與所述第三臺(tái)階部 相對(duì)的第四臺(tái)階部。
[0033] 如圖3和圖4所示，所述第三臺(tái)階部包括第五堅(jiān)直面250、第三水平面240和第六 堅(jiān)直面260,所述第四臺(tái)階部包括與所述第五堅(jiān)直面250相對(duì)的第七堅(jiān)直面420、與所述第 三水平面240相對(duì)的第四水平面410和與所述第六堅(jiān)直面260相對(duì)的第八堅(jiān)直面430。
[0034] 在一個(gè)實(shí)例中，如圖