本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池絕緣環(huán)及其制備方法及使用該絕緣環(huán)的動力電池。

背景技術(shù)：

隨著社會的快速發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對儲能設(shè)備的要求越來越高。在眾多儲能設(shè)備中，鋰離子電池成為越來越多電動設(shè)備的儲能裝置，如手機(jī)，筆記本電腦，個人數(shù)碼輔助設(shè)備，照相投影一體機(jī)，電動汽車等。然而，一些因素仍然限制著鋰離子電池的發(fā)展，如能量密度，充電時間和安全性能等。鋰離子電池能夠得到應(yīng)用的一個前提是其安全性要足夠高，尤其在電動汽車等大型設(shè)備上，其對電池安全性的要求更加嚴(yán)格。

其中，絕緣環(huán)是動力鋰離子電池裝配中不可缺少的一個零件。絕緣環(huán)一般套設(shè)在動力電池極柱上，用于間隔極柱和頂蓋片，起到使電芯與外殼絕緣的作用。目前的絕緣環(huán)一般采用陶瓷、云母、玻璃、樹脂等材料制作，然而，上述材料基本是正膨脹系數(shù)的材料，在動力電池充放電過程中，極柱處會產(chǎn)生熱量，部分熱量會被絕緣環(huán)吸收，絕緣環(huán)受熱會發(fā)生膨脹，導(dǎo)致絕緣環(huán)破碎或極柱處斷裂，從而帶來嚴(yán)重的安全問題。

有鑒于此，確有必要對現(xiàn)有的動力電池絕緣環(huán)作進(jìn)一步的改進(jìn)，使其能夠具有高溫零膨脹或低膨脹率的特性，從而消除安全隱患，保證動力電池的質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于：針對現(xiàn)有電池絕緣環(huán)易發(fā)生受熱膨脹的不足，而提供一種高溫受熱零膨脹或低膨脹率的電池絕緣環(huán)，以保證電池的安全性能。

本發(fā)明的目的之二在于：提供一種上述絕緣環(huán)的制備方法，該制備方法工藝簡單，操作簡便，生產(chǎn)成本較低，適于企業(yè)批量化生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的之三在于：提供一種使用上述絕緣環(huán)的動力電池，該動力電池不發(fā)生絕緣環(huán)吸熱膨脹問題，具有較高的安全性能和較穩(wěn)定的質(zhì)量。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種電池絕緣環(huán)，包括具有正膨脹系數(shù)的陶瓷基材和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石，所述絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0/℃～6×10^-6/℃。

眾所周知，“熱脹冷縮”是生活中的常見現(xiàn)象，但對于材料的使用卻有一定的不利因素，尤其是陶瓷、金屬的這種特性，限制了其應(yīng)用。而負(fù)膨脹材料(NTE)的出現(xiàn)則有效解決了這一問題，負(fù)膨脹材料是指在一定的溫度范圍內(nèi)的平均線膨脹系數(shù)或體積膨脹系數(shù)為負(fù)值的一類化合物。

其中，大部分陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)為正數(shù)；而由于β-鋰霞石的熱膨脹系數(shù)呈各向異性，沿c軸的負(fù)膨脹效應(yīng)很強(qiáng)，沿a軸的正膨脹系數(shù)相對較低，因此，其微小結(jié)晶體堆積而成的材料的熱膨脹系數(shù)在宏觀上表現(xiàn)為負(fù)數(shù)，其熱膨脹系數(shù)約為-6×10^-6/℃，且其在25～1000℃溫度范圍內(nèi)熱膨脹系數(shù)基本保持不變，具有很高的穩(wěn)定性。

本發(fā)明利用熱膨脹系數(shù)具有加和性，通過將正膨脹系數(shù)的陶瓷基材和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石的復(fù)合，制造出膨脹系數(shù)非常低甚至是零的電池絕緣環(huán)，最大限度的減少高溫下絕緣環(huán)的內(nèi)應(yīng)力，避免應(yīng)力開裂，增加絕緣環(huán)的抗熱沖擊強(qiáng)度，從而起到防止絕緣環(huán)受熱膨脹破碎或極柱處斷裂的目的，提高電池的安全性能。

優(yōu)選的，所述陶瓷基材的含量為50～99wt％，所述β-鋰霞石的含量為1～50wt％。絕緣環(huán)的拉伸強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)與β-鋰霞石、陶瓷基材的質(zhì)量含量比密切相關(guān)，絕緣環(huán)中陶瓷基材的質(zhì)量含量增大，絕緣環(huán)的拉伸強(qiáng)度增高；絕緣環(huán)中β-鋰霞石的含量增大，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)降低；因此，絕緣環(huán)的拉伸強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)在一定程度上可通過調(diào)節(jié)β-鋰霞石和陶瓷基材的質(zhì)量含量進(jìn)行設(shè)計和調(diào)節(jié)。

優(yōu)選的，所述陶瓷基材為Al₂O₃、SiC、Si₃N₄、TiC、ZrC、BN、AlN、MgO、CaO、SiO₂、BeO、ThO₂、ZrO₂、Cr₂O₃、Y₂SiO₅、Y₂Si₂O₇、BaZrO₃、BaCeO₃、CaTiO₃和Si₃C₄中的至少一種。其中，上述陶瓷基材的熱膨脹系數(shù)為(2～12)×10^-6℃^-1，且具有較高的強(qiáng)度和模量。因此，當(dāng)上述陶瓷基材單獨或組合使用時，雖然具有較高的強(qiáng)度，但其在受熱的過程中會膨脹變形，這樣就降低了電池在使用時的安全性能。

優(yōu)選的，所述β-鋰霞石的D50≤5μm，更優(yōu)選為D50≤1μm。β-鋰霞石具有(-2～-12)×10^-6/℃的負(fù)膨脹系數(shù)，即，當(dāng)溫度升高時它收縮。研究發(fā)現(xiàn)，β-鋰霞石的熱膨脹系數(shù)會隨成分晶粒大小而變化。熱膨脹系數(shù)的變化起源于β-鋰霞石晶粒的斷裂。例如，對于約為2μm的晶粒大小可能獲得-4×10^-6/℃的熱膨脹系數(shù)，對于約為8μm的晶粒大小可能獲得-8×10^-6/℃的熱膨脹系數(shù)。因此，若β-鋰霞石的中值粒徑D50過大，會使β-鋰霞石具有更負(fù)的熱膨脹系數(shù)，難以滿足實際的使用需求。而本發(fā)明將β-鋰霞石的D50設(shè)為≤5μm，能夠使β-鋰霞石的負(fù)膨脹有效匹配陶瓷基材的正膨脹，從而得到零膨脹或低膨脹率的絕緣環(huán)。

優(yōu)選的，所述絕緣環(huán)為圓形環(huán)、橢圓形環(huán)或方形環(huán)。此外，絕緣環(huán)的形狀還可以根據(jù)實際需求進(jìn)行設(shè)定。

優(yōu)選的，絕緣環(huán)還包括疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，所述疏松多孔輕質(zhì)SiO₂的含量為0.5～10wt％。有別于常規(guī)的結(jié)構(gòu)致密的SiO₂，疏松多孔輕質(zhì)SiO₂結(jié)構(gòu)疏松，含有豐富的納米孔道，但陶瓷顆粒不能進(jìn)入到疏松多孔輕質(zhì)SiO₂的納米孔中，而且疏松多孔輕質(zhì)SiO₂的粗糙的表面和較高的比表面積可提高絕緣環(huán)的抗折強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度等物理性能。從結(jié)構(gòu)上來看，可將疏松多孔輕質(zhì)SiO₂視為“空心玻璃微珠”，但與空心玻璃微珠相比，疏松多孔輕質(zhì)SiO₂在高速混合機(jī)和擠出機(jī)的強(qiáng)大外力和高速碰撞作用下不會產(chǎn)生破裂，也不會像空心玻璃微珠那樣在高溫下產(chǎn)生內(nèi)部氣壓升高導(dǎo)致破裂或爆炸的情況。因此，疏松多孔輕質(zhì)SiO₂的加入，一方面能夠有效提高絕緣環(huán)的絕緣性能和強(qiáng)度；另一方面，能夠有效減輕絕緣環(huán)的重量，從而提高電池的重量能量密度。

優(yōu)選的，所述絕緣環(huán)的絕緣電阻大于或等于100Mohm。上述絕緣環(huán)的原材料均為高絕緣性能材料，因而完全能夠滿足絕緣環(huán)的絕緣性能要求，而絕緣環(huán)的絕緣電阻在該范圍能夠有效避免電芯與外殼發(fā)生短接。

一種電池絕緣環(huán)的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，將陶瓷基材和β-鋰霞石混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成型；

步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為20～30℃，處理時間為4～12h；

步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為80～100℃，干燥時間為5～10h。

優(yōu)選的，在所述步驟一中還加入疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，其含量為1～10wt％。

一種動力電池，包括電池殼體、收容于電池殼體內(nèi)的電芯、灌注于電池殼體內(nèi)的電解液、以及密封安裝于電池殼體上且設(shè)有極柱的電池頂蓋，極柱上套設(shè)有上述的電池絕緣環(huán)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明一種電池絕緣環(huán)，包括具有正膨脹系數(shù)的陶瓷基材和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石，所述絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0/℃～6×10^-6/℃。本發(fā)明利用熱膨脹系數(shù)具有加和的特性，通過將正膨脹系數(shù)的陶瓷基材和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石的復(fù)合，制造出膨脹系數(shù)非常低甚至是零的電池絕緣環(huán)，最大限度的減少高溫下絕緣環(huán)的內(nèi)應(yīng)力，避免應(yīng)力開裂，增加絕緣環(huán)的抗熱沖擊強(qiáng)度，從而起到防止絕緣環(huán)受熱膨脹破碎或極柱處斷裂的目的，提高電池的安全性能。

附圖說明

圖1為β-鋰霞石的SEM圖。

圖2為疏松多孔輕質(zhì)SiO₂的SEM圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的具體實施方式不限于此。

實施例1

一種動力電池，包括電池殼體、收容于電池殼體內(nèi)的電芯、灌注于電池殼體內(nèi)的電解液、以及密封安裝于電池殼體上且設(shè)有極柱的電池頂蓋，極柱上套設(shè)有電池絕緣環(huán)。

其中，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的Al₂O₃和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石(如圖1所示)，β-鋰霞石的中值粒徑D50為5μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0.9×10^-6/℃，絕緣電阻為100Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將50wt％的Al₂O₃和50wt％的β-鋰霞石混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為20℃，處理時間為12h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時間為5h。

實施例2

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的Al₂O₃、具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石和疏松多孔輕質(zhì)SiO₂(如圖2所示)，β-鋰霞石的中值粒徑D50為5μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0/℃，絕緣電阻為500Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將45wt％的Al₂O₃、45wt％的β-鋰霞石和10wt％的疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為20℃，處理時間為12h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時間為5h。

其余同實施例1，這里不再贅述。

實施例3

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的SiC和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石，β-鋰霞石的中值粒徑D50為4μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為2×10^-6/℃，絕緣電阻為200Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將60wt％的SiC和40wt％的β-鋰霞石混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為20℃，處理時間為12h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時間為5h。

其余同實施例1，這里不再贅述。

實施例4

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的ZrO₂和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石，β-鋰霞石的中值粒徑D50為3μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為3×10^-6/℃，絕緣電阻為250Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將70wt％的ZrO₂和30wt％的β-鋰霞石混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成方形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為20℃，處理時間為12h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時間為5h。

其余同實施例1，這里不再贅述。

實施例5

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的AlN和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石，β-鋰霞石的中值粒徑D50為2μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為4×10^-6/℃，絕緣電阻為300Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將80wt％的AlN和20wt％的β-鋰霞石混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成橢圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為30℃，處理時間為4h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為100℃，干燥時間為10h。

其余同實施例1，這里不再贅述。

實施例6

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的BaZrO₃和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石，β-鋰霞石的中值粒徑D50為1μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為5×10^-6/℃，絕緣電阻為350Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將90wt％的BaZrO₃和10wt％的β-鋰霞石混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成橢圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為25℃，處理時間為8h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為90℃，干燥時間為8h。

其余同實施例1，這里不再贅述。

實施例7

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的ZrC和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石，β-鋰霞石的中值粒徑D50為0.5μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為6×10^-6/℃，絕緣電阻為400Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將99wt％的ZrC和1wt％的β-鋰霞石混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為20℃，處理時間為12h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時間為5h。

其余同實施例1，這里不再贅述。

實施例8

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的CaTiO₃和具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石，β-鋰霞石的中值粒徑D50為0.1μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為1×10^-6/℃，絕緣電阻為150Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將55wt％的CaTiO₃和45wt％的β-鋰霞石混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為20℃，處理時間為12h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時間為5h。

其余同實施例1，這里不再贅述。

實施例9

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的Cr₂O₃和BaCeO₃、具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石，β-鋰霞石的中值粒徑D50為0.8μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0.8×10^-6/℃，絕緣電阻為450Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將30wt％的Cr₂O₃、25wt％BaCeO₃和45wt％的β-鋰霞石混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為25℃，處理時間為10h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為90℃，干燥時間為8h。

其余同實施例1，這里不再贅述。

實施例10

與實施例2不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的BeO、具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石和疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，β-鋰霞石的中值粒徑D50為2μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0.1×10^-6/℃，絕緣電阻為500Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將55wt％的BeO、40wt％的β-鋰霞石和5wt％的疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為20℃，處理時間為12h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時間為5h。

其余同實施例2，這里不再贅述。

實施例11

與實施例2不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的TiC、具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石和疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，β-鋰霞石的中值粒徑D50為1μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0.5×10^-6/℃，絕緣電阻為400Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將68wt％的TiC、30wt％的β-鋰霞石和2wt％的疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為20℃，處理時間為12h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為80℃，干燥時間為5h。

其余同實施例2，這里不再贅述。

實施例12

與實施例2不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的Cr₂O₃、具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石和疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，β-鋰霞石的中值粒徑D50為0.1μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0.3×10^-6/℃，絕緣電阻為550Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將52wt％的Cr₂O₃、40wt％的β-鋰霞石和8wt％的疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為25℃，處理時間為10h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為90℃，干燥時間為5h。

其余同實施例2，這里不再贅述。

實施例13

與實施例2不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的Si₃C₄、具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石和疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，β-鋰霞石的中值粒徑D50為0.8μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0.4×10^-6/℃，絕緣電阻為500Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將50wt％的Si₃C₄、47wt％的β-鋰霞石和3wt％的疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為25℃，處理時間為10h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為90℃，干燥時間為5h。

其余同實施例2，這里不再贅述。

實施例14

與實施例2不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的ThO₂和BN、具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石和疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，β-鋰霞石的中值粒徑D50為0.01μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0.01×10^-6/℃，絕緣電阻為600Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將45wt％的ThO₂、45wt％的BN、9.5wt％的β-鋰霞石和0.5wt％的疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為28℃，處理時間為8h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為90℃，干燥時間為8h。

其余同實施例2，這里不再贅述。

實施例15

與實施例2不同的是，電池絕緣環(huán)包括具有正膨脹系數(shù)的Y₂SiO₅和Y₂Si₂O₇、具有負(fù)膨脹系數(shù)的β-鋰霞石和疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，β-鋰霞石的中值粒徑D50為0.05μm，絕緣環(huán)的熱膨脹系數(shù)為0.08×10^-6/℃，絕緣電阻為550Mohm。

絕緣環(huán)的制備方法為：步驟一，將45wt％的Y₂SiO₅、45wt％的Y₂Si₂O₇、0.5wt％的β-鋰霞石和9.5wt％的疏松多孔輕質(zhì)SiO₂，混合均勻，然后在模子內(nèi)壓制成圓形環(huán)；步驟二，將壓制成型的絕緣環(huán)進(jìn)行通風(fēng)處理，處理溫度為28℃，處理時間為8h；步驟三，接著進(jìn)入干燥爐中干燥，干燥溫度為90℃，干燥時間為8h。

其余同實施例2，這里不再贅述。

對比例1

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)僅由陶瓷材料Al₂O₃制成，其余同實施例1，這里不再贅述。

對比例2

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)僅由陶瓷材料SiO₂制成，其余同實施例1，這里不再贅述。

對比例3

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)由云母材料制成，其余同實施例1，這里不再贅述。

對比例4

與實施例1不同的是，電池絕緣環(huán)由玻璃材料制成，其余同實施例1，這里不再贅述。

分別對實施例和對比例所制得的電池絕緣環(huán)進(jìn)行熱膨脹系數(shù)和抗破裂性能測試，測試結(jié)果見表1。

其中，熱膨脹系數(shù)采用膨脹計進(jìn)行測試、抗破裂性能采用四點彎曲法進(jìn)行測試。

表1實施例和對比例所制得的電池絕緣環(huán)的性能測試結(jié)果

由表1的測試結(jié)果可知，相比于對比例1～4采用陶瓷、云母、玻璃等材料制作而成的絕緣環(huán)，本發(fā)明實施例1、實施例3～9通過正膨脹陶瓷基材和負(fù)膨脹β-鋰霞石制作而成的絕緣環(huán)具有更低的熱膨脹系數(shù)和更高的抗破裂性能。此外，本發(fā)明實施例2、實施例10～15通過陶瓷基材、β-鋰霞石和疏松多孔輕質(zhì)SiO₂混合制成的絕緣環(huán)比僅采用陶瓷基材和β-鋰霞石混合制成的絕緣環(huán)的性能優(yōu)勢更加明顯。因此，疏松多孔輕質(zhì)SiO₂的加入，除了能夠有效減輕絕緣環(huán)的重量外，還有助于進(jìn)一步提高絕緣環(huán)的抗膨脹破碎性能。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧嵤┓绞竭M(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所作出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。