密封圈：保障电池密封性能，关键时刻还能救命

密封圈：保障电池密封性能，关键时刻还能救命

密封圈的作用不仅是为了保证电池的密封性能，更是在关键时刻挽救生命。一般情况下，密封圈上至少会有一处薄弱点，其强度低于主体平面的其他部位。当电池内部气体压力异常升高到电池爆炸压力时，密封圈的薄弱部分会破裂，从破裂处释放出电池内部的气体，同时按照设定的气体流量排出路线，以防止不可预测的情况发生。气流以防止电池剧烈爆炸。

陶瓷密封连接技术

密封圈的材质根据不同的电池类型、形状、使用环境会有不同的选择。一般有塑料密封件、玻璃密封件、陶瓷密封件等。

塑料密封技术最早被采用，但有机材料的耐腐蚀、耐高温性能远不如陶瓷等无机非金属材料。经过多年的实际应用，人们逐渐发现塑料密封件的使用寿命短（一般小于3年），安全性差。例如，动力电池出现异常时，会产生500℃以上的高温，使不耐高温的塑料密封圈熔化，导致密封失效，可燃气体逸出。电池逸出并引起燃烧。由于密封圈与注入的塑料、金属盖、金属极片或底座之间的界面不是化学键，所以塑料密封问题的根本原因是界面处只有物理接触，这导致了塑料密封问题的根源。影响气密性，缩短使用寿命。 ，安全性能低，塑料密封的电池基本属于低端产品。

玻璃封接的缺点是玻璃的强度和韧性有限，需要合理设计玻璃的应力状态，例如预先施加压应力以匹配热膨胀系数，或者设计应力缓冲结构另外，由于玻璃的使用环境恶劣，单一玻璃很难满足电池电极的气密密封要求。

陶瓷作为金属之间的电绝缘材料具有优势。然而，使金属和陶瓷之间的界面致密且气密更具挑战性。在锂离子电池出现之前，陶瓷与金属的连接技术已经相当成熟。因此，采用陶瓷材料密封电极的一般方法自然是先对陶瓷进行金属化，即将金属熔化，让金属熔体渗透到陶瓷中。表面与陶瓷发生反应或成分扩散，实现陶瓷表面的金属特性，然后用钎料将金属极柱和金属密封盖焊接在一起。

电池电极陶瓷金属化密封结构示意图

目前大多数塑料或玻璃密封圈在压力下都会损坏失效，从而影响电池的使用寿命。对于一些特殊电池来说，显然无法满足其要求，这就需要采用其他材料制成的新密封圈。陶瓷材料具有良好的耐酸碱、耐腐蚀、耐高温等特性，使其成为新的选择。陶瓷密封圈现在越来越多地应用于动力锂电池行业。