本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境污染問(wèn)題的日益突出，低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流。動(dòng)力電池一般是指鋰離子電池，鋰離子電池是20世紀(jì)開(kāi)發(fā)成功的一種新型電池，因其具有比能量高、放電電壓穩(wěn)定、沒(méi)有記憶效應(yīng)、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已廣泛應(yīng)用于軍事和民用小型電器中，如移動(dòng)電話(huà)、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)等，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)電池。目前，容量大于3Ah的鋰離子動(dòng)力電池已在電動(dòng)代步車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、UPS電源和便攜式電動(dòng)工具中應(yīng)用，還有望成為 21 世紀(jì)電動(dòng)汽車(chē)的主要?jiǎng)恿﹄娫粗?，而且在人造衛(wèi)星、航空航天和儲(chǔ)能方面具有廣闊的前景。

通常，電池蓋板裝置與殼體配合對(duì)內(nèi)部的電池芯形成整體密封，蓋板裝置一般包括：蓋板、與所述蓋板連接的正、負(fù)極端子和安全閥等。最初的動(dòng)力電池為圓柱形，其蓋板裝置采取單鉚釘結(jié)構(gòu)，所述鉚釘結(jié)構(gòu)包含鉚釘及相應(yīng)的膠墊及密封膠；其中，固定于蓋板上的鉚釘 直接作為正 ( 負(fù) ) 極端子，而鉚釘與電池殼體內(nèi)部的卷芯正 ( 負(fù) ) 極極耳相連。由于電池芯在圓柱形的殼體內(nèi)組合排列比較浪費(fèi)空間，所以進(jìn)一步改進(jìn)為方形動(dòng)力電池。方形的鋰離子動(dòng)力電池的殼體為長(zhǎng)方體形，其蓋板裝置采用雙螺柱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將螺柱作為電池的正、負(fù)極端子，螺柱結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)非常明顯， 多個(gè)電池串并聯(lián)時(shí)，外部連接不必采用焊接的方式，只需用螺母固定金屬連接片與螺柱即可實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)便易行，能夠避免點(diǎn)焊連接的虛焊問(wèn)題。

混合動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車(chē)作為新能源汽車(chē)的代表，逐漸得到了消費(fèi)者的認(rèn)可。動(dòng)力電池是新能源電池的重要組成部分，是新能源汽車(chē)的發(fā)展方向，因而動(dòng)力電池的安全性能尤為重要。動(dòng)力電池的密封性是影響電池安全性能和耐用性能的重要因素之一，防滲防漏一直是動(dòng)力電池的技術(shù)難題。

陶瓷是各類(lèi)動(dòng)力電池常用的配件，有著極為重要的作用。在市場(chǎng)上目前應(yīng)用的各類(lèi)動(dòng)力電池頂蓋中，其作用主要是定位、絕緣。

現(xiàn)有動(dòng)力電池中的陶瓷部分的密封方式絕大部分采用有機(jī)材料密封圈（如聚乙烯、氟橡膠、PFA 等有機(jī)材質(zhì)），該類(lèi)密封圈在應(yīng)力及高溫條件下長(zhǎng)時(shí)間使用存在老化變硬，變脆的可能，從而失去其密封性，密封性失去會(huì)造成空氣中的水和氧氣進(jìn)入電池內(nèi)，電池會(huì)過(guò)早失效，也會(huì)給電池的安全性能帶來(lái)隱患。

另外，動(dòng)力電池采用塑膠件進(jìn)行密封和絕緣，但是采用塑膠件作為密封件具有以下缺陷：

1. 塑膠件長(zhǎng)時(shí)間接觸電解液會(huì)被腐蝕，其密封性和耐老化性大大降低，導(dǎo)致塑膠件老化、密封失效，造成電池內(nèi)部漏液；

2. 當(dāng)電池工作環(huán)境的溫度波動(dòng)較大時(shí)，塑膠件收縮變化比較大，使密封效果大大降低；

3. 電池在劇烈震動(dòng)環(huán)境中，塑膠件的密封效果無(wú)法保證。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，本實(shí)用新型中極柱通過(guò)陶瓷件的通孔和蓋板連接在一起，通過(guò)特殊陶瓷膠粘連在一起，最后用螺母固定，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎、產(chǎn)品環(huán)保、性能可靠、密封效果好。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，其中，所述動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置包括：

用于與動(dòng)力電池殼體配合對(duì)內(nèi)部的電池芯形成整體密封的蓋板；

與所述蓋板連接，用于將動(dòng)力電池蓋板安裝到動(dòng)力電池殼體上的極柱；

與所述極柱和蓋板連接，放置于所述極柱和蓋板中間，用于將所述極柱和蓋板進(jìn)行定位和密封的第一陶瓷件；

與所述蓋板連接，放置于所述蓋板和用于鎖緊所述極柱的螺母之間，用于將所述極柱和蓋板進(jìn)行定位和密封的第二陶瓷件；

所述蓋板上插裝有極柱，所述極柱與蓋板之間固定有第一陶瓷件，所述第一陶瓷件密封在所述極柱與蓋板之間；所述蓋板與螺母之間固定有第二陶瓷件，所述第二陶瓷件密封在所述蓋板與螺母之間。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，其中，所述第一陶瓷件和第二陶瓷件中心分別設(shè)置有用于所述極柱安裝時(shí)通過(guò)的第一中心通孔和第二中心通孔，所述第一中心通孔和第二中心通孔為圓柱形。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，其中，所述蓋板中心設(shè)置有用于安裝到所述極柱和所述第一陶瓷件上方的通孔，所述通孔的直徑大于所述第一中心通孔的直徑等于第二中心通孔的直徑。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，其中，所述第一陶瓷件為二級(jí)臺(tái)階形狀。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，其中，所述極柱通過(guò)所述第一陶瓷件和第二陶瓷件的通孔和蓋板連接，接觸部位使用用于將陶瓷件粘貼到設(shè)備基材表面對(duì)設(shè)備基材進(jìn)行耐磨防護(hù)的陶瓷膠進(jìn)行粘接。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，其中，所述蓋板左右對(duì)稱(chēng)安裝有兩個(gè)極柱，兩個(gè)極柱設(shè)置為兩種不同的顏色。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，其中，所述極柱為“T”字形。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，其中，所述第一陶瓷件和第二陶瓷件的材質(zhì)為氧化鋁、氧化鋯、氧化硅或氧化氮中的一種或至少兩種的混合。

有益效果：本實(shí)用新型提出了一種動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，所述裝置包括：用于與動(dòng)力電池殼體配合對(duì)內(nèi)部的電池芯形成整體密封的蓋板；用于將動(dòng)力電池蓋板安裝到動(dòng)力電池殼體上的極柱；放置于所述極柱和蓋板中間，用于將所述極柱和蓋板進(jìn)行定位和密封的第一陶瓷件；與所述蓋板連接，放置于所述蓋板和用于鎖緊所述極柱的螺母之間，用于將所述極柱和蓋板進(jìn)行定位和密封的第二陶瓷件；所述蓋板上插裝有極柱，所述極柱與蓋板之間固定有第一陶瓷件，所述第一陶瓷件密封在所述極柱與蓋板之間；所述蓋板與螺母之間固定有第二陶瓷件，所述第二陶瓷件密封在所述蓋板與螺母之間。本實(shí)用新型中極柱通過(guò)陶瓷件的通孔和蓋板連接在一起，通過(guò)特殊陶瓷膠粘連在一起，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎、產(chǎn)品環(huán)保、性能可靠、密封效果好。

由于極柱與蓋板之間通過(guò)陶瓷件密封，因而具有良好的耐高溫、高強(qiáng)度、高硬度，良好的電性能、熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性。采用高溫陶瓷絕緣密封的方式延長(zhǎng)了密封的有效壽命，同時(shí)也延長(zhǎng)了電池的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置中第一陶瓷件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置中第一陶瓷件剖視圖。

圖4是本實(shí)用新型動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置中第二陶瓷件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置中陶瓷膠分布結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實(shí)用新型動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置中極柱安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本實(shí)用新型動(dòng)力電池極柱陶瓷實(shí)現(xiàn)密封的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供一種動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，其特征在于，所述動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置包括：

用于與動(dòng)力電池殼體配合對(duì)內(nèi)部的電池芯形成整體密封的蓋板20；

與所述蓋板20連接，用于將動(dòng)力電池蓋板安裝到動(dòng)力電池殼體上的極柱10；

與所述極柱10和蓋板20連接，放置于所述極柱10和蓋板20中間，用于將所述極柱10和蓋板20進(jìn)行定位和密封的第一陶瓷件30；

與所述蓋板20連接，放置于所述蓋板20和用于鎖緊所述極柱10的螺母50之間，用于將所述極柱10和蓋板20進(jìn)行定位和密封的第二陶瓷件40；

所述蓋板20上插裝有極柱10，所述極柱10與蓋板20之間固定有第一陶瓷件30，所述第一陶瓷件30密封在所述極柱10與蓋板20之間；所述蓋板20與螺母50之間固定有第二陶瓷件40，所述第二陶瓷件40密封在所述蓋板20與螺母50之間。

如圖2、圖3以及圖4所示，所述第一陶瓷件30和第二陶瓷件40中心分別設(shè)置有用于所述極柱安裝時(shí)通過(guò)的第一中心通孔33和第二中心通孔41，所述第一中心通孔33和第二中心通孔41為圓柱形。

所述蓋板20中心設(shè)置有用于安裝到所述極柱10和所述第一陶瓷件30上方的通孔，所述通孔的直徑大于所述第一中心通孔33的直徑等于第二中心通孔41的直徑。所述第一中心通孔33的設(shè)置是為了便于所述極柱10的插入，當(dāng)所述極柱10插入到所述第一陶瓷件30的第一中心通孔33后，將所述蓋板20套設(shè)在所述第一陶瓷件30上方，所以所述蓋板20的通孔直徑等于或者略大于第二中心通孔41的直徑，而且所述第一陶瓷件30的第一中心通孔33的直徑小于所述第二陶瓷件40的第二中心通孔41的直徑。

如圖2所示，所述第一陶瓷件30為二級(jí)臺(tái)階形狀，所述第一陶瓷件30包括第一級(jí)臺(tái)階31和第二級(jí)臺(tái)階32，所述第二級(jí)臺(tái)階32相當(dāng)于在第一級(jí)臺(tái)階31上方的一個(gè)凸臺(tái)，如圖3所示，所述第一中心通孔33的直徑等于所述凸臺(tái)的內(nèi)徑。

如圖4所示，所述第二陶瓷件40中心開(kāi)設(shè)有第二中心通孔41，在所述蓋板20安裝在所述第一陶瓷件30之后，所述第二陶瓷件40安裝在所述蓋板20上方，剛好與所述第一陶瓷件30的第二級(jí)臺(tái)階32上方齊平。所述第二陶瓷件40的高度等于第一陶瓷件30的第一級(jí)臺(tái)階31的高度。

如圖5所示，所述極柱10通過(guò)所述第一陶瓷件30和第二陶瓷件40的通孔和蓋板20連接，當(dāng)安裝好兩個(gè)陶瓷件以后，接觸部位必定會(huì)有一定的空隙，所以接觸部位使用用于將陶瓷件粘貼到設(shè)備基材表面對(duì)設(shè)備基材進(jìn)行耐磨防護(hù)的陶瓷膠進(jìn)行粘接，進(jìn)行陶瓷膠進(jìn)行粘接的部位為陶瓷膠粘接處60，即圖5中橢圓形標(biāo)示的區(qū)域。

在極柱與蓋板、陶瓷件接觸的部位之間灌注陶瓷膠，通過(guò)燒結(jié)冷卻形成陶瓷密封層，使得電池蓋板與極柱通過(guò)陶瓷密封層形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。因此動(dòng)力電池在劇烈震動(dòng)情況下，也能保證了良好的密封效果，同時(shí)也減少了組裝程序，提高了加工效率，降低了成本。

如圖6所示，所述蓋板20左右對(duì)稱(chēng)安裝有兩個(gè)極柱10，兩個(gè)極柱10設(shè)置為兩種不同的顏色，用于區(qū)分正電極和負(fù)電極，避免使用者弄錯(cuò)，從而提高電池的使用安全性。所述極柱10為“T”字形。

陶瓷件為陶瓷制得，陶瓷即為用一種或多種金屬氧化物或氮化物為原料制成，具有較高的熔融溫度，在氧化氣氛中非常穩(wěn)定，且較高的機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性。本實(shí)施例中，所述第一陶瓷件30和第二陶瓷件40的材質(zhì)為氧化鋁、氧化鋯、氧化硅或氧化氮中的一種或至少兩種的混合。

進(jìn)一步地，基于上述所述為一種動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，如圖7所示，本實(shí)用新型中動(dòng)力電池極柱陶瓷實(shí)現(xiàn)密的工作原理包括如下步驟：

S100，通過(guò)極柱穿過(guò)第一陶瓷件的第一中心通孔放置在所述極柱的上方。

所述極柱傳入第一陶瓷件，極柱所在豎直方向的直徑等于或者略小于第一陶瓷件的第一中心通孔的直徑，所以極柱才能很方便的穿過(guò)第一中心通孔，或者通過(guò)將第一陶瓷件直接放置于（套設(shè)）所述極柱上方，無(wú)論通過(guò)何種方式都可以完成第一陶瓷件和極柱的安裝。

S200，將用于與動(dòng)力電池殼體配合的蓋板通過(guò)所述蓋板的通孔放置在第一陶瓷件上方。

當(dāng)?shù)谝惶沾杉蜆O柱完成安裝之后，接下來(lái)就是將所述蓋板安裝在所述第一陶瓷件的上方，所述蓋板開(kāi)始有通孔，很明顯，所述通孔的直徑大于第一中心通孔的直徑，等于或略大于第一陶瓷件的第二級(jí)臺(tái)階的外徑，同樣也是為了便于將蓋板安裝到第一陶瓷件上方。

S300，將第二陶瓷件通過(guò)第二中心通孔貼合在所述蓋板上方，所述蓋板的通孔的內(nèi)壁以及所述第二陶瓷件的第二中心通孔的內(nèi)壁和所述第一陶瓷件的第二級(jí)臺(tái)階的外壁相接觸。

當(dāng)蓋板和第一陶瓷件完成安裝之后，將第二陶瓷件通過(guò)第二中心通孔貼合在所述蓋板上方，第二中心通孔的直徑等于或者略大于第一陶瓷件的第二節(jié)臺(tái)階的外徑，第二陶瓷件的高度等于第一陶瓷件的第一級(jí)臺(tái)階的高度，當(dāng)?shù)诙沾杉惭b完成后，恰好將第一陶瓷件超出蓋板的第一陶瓷件的第二級(jí)臺(tái)階凸出的部位蓋住，所述第二陶瓷件就相當(dāng)于第一陶瓷件的第一級(jí)臺(tái)階，所述蓋板的通孔的內(nèi)壁以及所述第二陶瓷件的第二中心通孔的內(nèi)壁和所述第一陶瓷件的第二級(jí)臺(tái)階的外壁相接觸，并且接觸的部位由于直徑的不同或者誤差必然存在一定的空隙。

S400，通過(guò)陶瓷膠將所述蓋板的通孔的內(nèi)壁以及所述第二陶瓷件的第二中心通孔的內(nèi)壁和所述第一陶瓷件的第二級(jí)臺(tái)階的外壁相接觸的部位進(jìn)行粘接。

當(dāng)?shù)诙沾杉蜕w板完成安裝以后，由于所述蓋板的通孔的內(nèi)壁以及所述第二陶瓷件的第二中心通孔的內(nèi)壁和所述第一陶瓷件的第二級(jí)臺(tái)階的外壁相接觸，并且接觸的部位由于直徑的不同或者誤差必然存在一定的空隙，那么為了保證密封的效果，使用用于將陶瓷件粘貼到設(shè)備基材表面對(duì)設(shè)備基材進(jìn)行耐磨防護(hù)的陶瓷膠對(duì)接觸部位（空隙）進(jìn)行粘接，防止出現(xiàn)空隙而無(wú)法密封。

S500，在陶瓷膠凝固之后，通過(guò)螺母將所述極柱進(jìn)行鎖緊。

當(dāng)陶瓷膠粘接完成后，通過(guò)燒結(jié)冷卻形成陶瓷密封層，然后通過(guò)螺母將所述極柱進(jìn)行鎖緊，使得電池蓋板與極柱通過(guò)陶瓷密封層形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，達(dá)到完全密封的效果。

所述極柱通過(guò)所述第一陶瓷件和第二陶瓷件的通孔和蓋板連接，接觸部位使用陶瓷膠進(jìn)行粘接，通過(guò)燒結(jié)冷卻形成陶瓷密封層，用于密封和絕緣。

在上述實(shí)施例的動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置結(jié)構(gòu)中，在前面技術(shù)方案的基礎(chǔ)上具體還可以是，陶瓷密封層沿蓋板表面以極柱為中心向外延伸，形成環(huán)形隔離層。這樣可以進(jìn)一步加強(qiáng)電池蓋板的密封、防漏防滲的效果。

綜上所述，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種動(dòng)力電池極柱陶瓷密封裝置，所述裝置包括：用于與動(dòng)力電池殼體配合對(duì)內(nèi)部的電池芯形成整體密封的蓋板；用于將動(dòng)力電池蓋板安裝到動(dòng)力電池殼體上的極柱；放置于所述極柱和蓋板中間，用于將所述極柱和蓋板進(jìn)行定位和密封的第一陶瓷件；與所述蓋板連接，放置于所述蓋板和用于鎖緊所述極柱的螺母之間，用于將所述極柱和蓋板進(jìn)行定位和密封的第二陶瓷件；所述蓋板上插裝有極柱，所述極柱與蓋板之間固定有第一陶瓷件，所述第一陶瓷件密封在所述極柱與蓋板之間；所述蓋板與螺母之間固定有第二陶瓷件，所述第二陶瓷件密封在所述蓋板與螺母之間。本實(shí)用新型中極柱通過(guò)陶瓷件的通孔和蓋板連接在一起，通過(guò)特殊陶瓷膠粘連在一起，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎、產(chǎn)品環(huán)保、性能可靠、密封效果好。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。