一种极耳及电池的制作方法

专利2023-04-07  12



1.本技术涉及电池技术领域,更具体地说涉及一种极耳,还涉及一种具有上述极耳的电池。


背景技术:

2.锂离子软包电池目前广泛用于手机、笔记本等通讯设备上,同时在储能、交通等领域也快速发展。锂离子软包电池在使用过程中,需要使用极耳将电池内部能量以电流的形式输送到外部进行使用。请参阅附图1,常规极耳结构,包含金属带,该金属带仅具有一个内接端。
3.随着锂离子软包电池的发展,电池尺寸逐渐增大、能量密度逐步提升,常规极耳已逐渐无法完全满足锂离子电池发展的需求。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术提供了一种极耳,本技术还提供了一种具有上述极耳的电池。
5.为了达到上述目的,本技术提供如下技术方案:
6.一种极耳,包括金属带;所述金属带包括:
7.内接部,包括多个用于与极片连接的内接端;
8.外接部,包括外接端;所述外接部与所述内接部连接。
9.可选的,上述极耳中,所述内接部包括第一内接端和第二内接端;所述第一内接端和所述第二内接端分别位于所述内接部的两侧。
10.可选的,上述极耳中,所述内接部还包括第三内接端;所述第三内接端位于所述内接部远离所述外接部的一侧。
11.可选的,上述极耳中,所述内接端的厚度为0.05mm至2mm。
12.可选的,上述极耳中,
13.所述外接端的横截面积为所述内接端横截面积的1至2倍。
14.可选的,上述极耳中,
15.所述金属带的边缘为压边结构或削边结构;和/或,
16.所述内接部与所述外接部一体连接或者焊接。
17.可选的,上述极耳中,每个所述内接端的一侧均设置有极耳胶;各所述极耳胶均位于所述内接部。
18.可选的,上述极耳中,
19.所述极耳胶为单层结构,所述单层结构的熔点为100℃至170℃;或者,
20.所述极耳胶为多层结构,所述多层结构中的低熔点层的熔点为100℃至150℃;所述多层结构中的高熔点层的熔点为150℃-170℃。
21.一种电池,包括电芯,所述电芯包括极片和与所述极片连接的极耳,其特征在于,所述极耳为上述的极耳。
22.可选的,上述电池中,所述电池的长度≥300mm;所述电池的宽度≥400mm;
23.其中,所述电池的长度方向为所述内接部向所述外接部延伸的方向;所述电池的宽度方向与所述电池的长度方向垂直。
24.本技术提供的极耳和设置有该极耳的电池中,极耳的内接部至少包括两个内接端,内接端与极片进行连接;电池的电流可以通过极片集流体从至少两个方向汇流至极耳;由于内接端的数量增加了,因此电流通过极耳的截面积得到了增加,进而降低了极耳的电流密度,降低了电池使用过程中极耳产热,提升了电池安全性;同时从极片汇流至极耳的电流得到了显著的提升,电池内部向外释放电能的能力极大增加,满足了电池尺寸逐渐增大和电池能量密度逐步提升的发展需求。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1为常规极耳的结构示意图;
27.图2为本技术具有“t”型金属带的极耳的结构示意图;
28.图3为本技术具有“十”型金属带的极耳的结构示意图;
29.图4为本技术电芯叠片的结构示意图;
30.图5为本技术电芯的结构示意图;
31.图6为本技术电池的结构示意图;
32.图7为本技术极耳的加工流程图;
33.图8为本技术极耳另一实施例的加工流程图。
34.图1-图8中:
35.1-金属带,2-极耳胶,3-电芯叠片,4-电芯,5-电池;
36.11-内接部,12-外接部;
37.111-第一内接端,112-第二内接端,113-第三内接端。
具体实施方式
38.本技术提供了一种极耳,还提供了一种具有上述极耳的电池。
39.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
40.如附图2和附图3所示,本技术实施例提供了一种极耳,极耳1包括金属带1;金属带1包括内接部11和外接部12。内接部11包括至少两个内接端,内接端与极片进行连接,用于将极片上的集流体产生的电流从不同的方向汇流至内接部11。外接部12与内接部11连接,外接部包括外接端;外接端能够与外部电路连接,用于将汇流至内接部11上的电流传递至外接部12,再通过外接端传递至外接电路。
41.金属带1的内接部11至少包括两个内接端,内接端与极片进行连接;极片上的集流体产生的电流可以通过极片从至少两个方向汇流至极耳;由于内接端的数量增加了,因此电流通过极耳的表面积得到了增加,进而降低了极耳的电流密度,降低了电池使用过程中极耳产热,提升了电池安全性;同时从极片汇流至极耳的电流得到了显著的提升,电池内部向外释放的电能极大增加,满足了电池尺寸逐渐增大和电池能量密度逐步提升的发展需求。
42.请参阅附图3,在本技术的某些实施例中,内接部11包括第一内接端111和第二内接端112;第一内接端111和第二内接端112分别位于内接部11的位置相对的两侧。
43.其中需要说明的是,内接部11包括外接部连接侧,内接部11设置第一内接端111和第二内接端112的两侧均与外接部连接侧垂直。
44.具体的,极耳的金属带1为“t”型金属带;内接部11为“t”型金属带的“一”部;外接部12为“t”型金属带的“丨”部。第一内接端111和第二内接端112分别位于“一”部的两个自由端。
[0045]“t”型结构的极耳加工工艺简单,成本低,而且依附于“t”型结构巧妙的实现了在金属带1的内接部11上设置两个内接端。请参阅附图4和附图5,在“t”型金属带的基础上,极片的极耳安装部的结构设置也相对的简化了,仅在极片上开设矩形安装槽即可。
[0046]
请参阅附图4,在本技术的某些实施例中,内接部11包括第一内接端111、第二内接端112和第三内接端113;第三内接端113位于内接部11远离外接部12的一侧,且第三内接端113分别与第一内接端111和第二内接端112垂直。
[0047]
其中需要说明的是,内接部11包括外接部连接侧;其中,内接部11设置第一内接端111和第二内接端112的两侧均与外接部连接侧垂直;内接部11设置第三内接端113的一侧与外接部连接侧平行。
[0048]
具体的,极耳的金属带1为“十”型金属带;内接部11为“十”型金属带的部;外接部12为“十”型金属带的“〡”部。第一内接端111、第二内接端112和第三内接端113分别位于所述部的三个自由端。
[0049]“十”型结构的极耳加工工艺简单,成本低,而且依附于“十”型结构巧妙的实现了在金属带1的内接部11上设置三个内接端。在“十”型金属带的基础上,极片的极耳安装部的结构设置也相对的简化了,仅在极片上开设矩形安装槽即可。
[0050]
在本技术的某些实施例中,内接端的厚度为0.05mm至2mm。
[0051]
其中需要说明的是,内接端的长度根据需要电池的体积和容量进行适应性的调整。
[0052]
本技术中的极耳满足了将电池做大的需求,内接端的厚度限定,在保证不过大增加电池厚度的同时保证了内接部的过流能力。
[0053]
在本技术的某些实施例中,外接端的截面积为内接端截面积的1至2倍。
[0054]
其中需要说明的是,内接端和外接端的截面积均为自身的厚度与长度的乘积;内接端的长度方向即为内接端的延伸方向;外接端的长度方向即为外接端的延伸方向。
[0055]
由于极片上的集流体产生的电流,从内接部11的多个内接端汇流至外接部12的外接端,因此,外接端的过流能力为应该与多个内接端的过流能力的总和适配,进而将外接端的截面积设计成单个内接端截面积的数量倍。因此根据内接端的个数,将外接端的厚度或
是长度进行倍数增加,就很好满足了外接端过流能力的需求。
[0056]
在本技术的某些实施例中,将金属带1的边缘进行压边或者削边处理,以形成削边结构或者压边结构。
[0057]
由于金属带的边缘厚度越大,极耳金属带与极耳胶之间越容易出现空隙,对金属带1进行削边或者压边设计,可以使金属带1的边缘侧变薄、从而有效的控制了极耳的金属带1的边缘厚度,进而避免了上述空隙的产生;此外,对金属带1进行削边或者压边设计,可以使金属带1锋利的边缘平滑,避免了在电池使用过程中,负极材料的反弹压迫极耳,从而使极耳对集流体造成断裂破坏的风险,延长了电池的使用寿命。
[0058]
请参阅附图7,在本技术的某些实施例中,内接部11与外接部12一体连接。极耳的制成工艺如下:
[0059]
1、金属带成型:首先对金属条进行表面处理,使金属条表面形成耐腐蚀钝化层;然后再对金属条进行裁切,形成极耳内接端;然后再根据极耳长度要求进行金属条分切,形成单个极耳的金属带1结构;
[0060]
2、贴极耳胶:将裁切成型的金属带1进行排版;然后对极耳的内接端位置进行贴胶处理;贴胶采用压块加热或高频加热的方式,使极耳胶2与金属带1之间贴合紧密,贴合完成后极耳制作完成。
[0061]
其中需要说明的是,对金属条分切位置进行调整,可实现两内接端极耳或三内接端极耳的制程。
[0062]
内接部11与外接部12一体连接的制成工艺中,仅通过对金属条进行剪裁处理即可,省去了焊接流程,同时还避免了在电池使用过程中内接部11与外接部12的连接处出现断裂的风险,延长了电池的使用寿命。
[0063]
请参阅附图8,在本技术的某些实施例中,内接部11与外接部12通过焊接组合。极耳的制成工艺如下:
[0064]
1、金属条贴极耳胶:首先对金属条进行表面处理,使金属条表面形成耐腐蚀钝化层;然后对表面处理完成的金属条进行贴胶处理,贴极耳胶2时极耳胶2之间的间距根据极耳尺寸确定;贴胶采用压块加热或者高频加热方式,使极耳胶2与金属条之间贴合紧密;
[0065]
2、极耳分切+成型:按照极耳尺寸要求,将贴胶后的金属条进行分切,形成具有两个内接端的内接部11;然后通过连接外接部12的方式制成极耳;连接可以使用激光焊接进行外接端的连接,至此,极耳制作完成。
[0066]
内接部11与外接部12焊接组合的制成工艺中,省去了为了形成内接部11的内接端对金属条进行裁切的流程,内接部11的制成工艺更加简单便捷快速。
[0067]
在本技术的某些实施例中,极耳还包括极耳胶组,极耳胶组设置于内接部11;极耳胶组的组数与内接端的个数相同;每组极耳胶组包括两片极耳胶2;两片极耳胶2分别位于内接端一侧的两面,并与内接端的延伸方向平行。
[0068]
当内接端焊接在极片上时,极耳胶2则位于金属带1未焊接部位的边缘处,如上设置,可以将金属带1完全粘接在软包装上,同时极耳胶2具有良好的绝缘性能,有效防止了金属带1与软包装之间发生短路。
[0069]
在本技术的某些实施例中,极耳胶2为单层结构,单层结构的熔点为100℃至170℃。
[0070]
在本技术的某些实施例中,极耳胶2为多层结构,多层结构中的低熔点层的熔点为100℃至150℃;多层结构中的高熔点层的熔点为150℃-170℃。
[0071]
选用多层结构的极耳胶,避免了极耳胶只有一个融点,当热封温度超过其融点时,极易导致极耳胶完全熔解短路;当热封温度不足时,则形成软化,导致极耳胶不能与软包装层溶解聚合的问题。多层结构的极耳胶层级之间具有一定的温差,极耳胶具有更广的热封温度,使封装的操作性更强,保证了极耳胶与软包装铝塑膜之间的封装可靠性。
[0072]
一种电池,包括电芯;电芯包括极片和与极片连接的极耳,极耳为上述的极耳。
[0073]
由于电池包括上述的极耳,此电池由极耳带来的有益效果请参见上述内容,在此不再赘述。
[0074]
在本技术的某些实施例中,电池的长度≥300mm;电池的宽度≥400mm;其中,电池的长度方向为内接部11向外接部12延伸的方向;电池的宽度方向与电池的长度方向垂直。
[0075]
本技术中的电池相对于常规电池来说,实现了体积和电池能量密度的提升;由于内接端的数量增加了,因此电流通过极耳的表面积得到了增加,进而降低了极耳的电流密度,降低了电池使用过程中极耳产热,提升了电池安全性;同时从极片汇流至极耳的电流得到了显著的提升,电池内部向外释放的电能极大增加,满足了电池尺寸逐渐增大和电池能量密度逐步提升的发展需求。
[0076]
电池的制作工艺如下:
[0077]
正极片、负极片与隔膜交替叠片组合成电芯(其中负极片需包覆正极片,隔膜包覆负极片),组合方式请参阅附图4;然后分别将正极片的集流体预焊、负极片的集流体预焊,然后再分别与正极耳的金属带的内接端、负极耳的金属带的内接端焊接,以形成电芯;成型的电芯请参阅附图5。
[0078]
电芯制作完成后,对电芯进行封装,首先将铝塑膜进行冲型;冲型后将电芯放入膜壳中,然后进行热封,将铝塑膜进行封口,此时,极耳胶会与铝塑膜的封装层进行密封连接,用于保障封口后电芯内部处于密封状态。然后电池再经过烘烤、注液、化成、除气成型等工序后,制作完成;制成的电池请参阅附图6。
[0079]
本技术中涉及的部件、装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些部件、装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
[0080]
还需要指出的是,在本技术的装置中,各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
[0081]
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此,本技术不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0082]
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技
术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
[0083]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种极耳,其特征在于,包括金属带(1);所述金属带(1)包括:内接部(11),包括多个用于与极片连接的内接端;外接部(12),包括外接端;所述外接部(12)与所述内接部(11)连接。2.根据权利要求1所述的极耳,其特征在于,所述内接部(11)包括第一内接端(111)和第二内接端(112);所述第一内接端(111)和所述第二内接端(112)分别位于所述内接部(11)的两侧。3.根据权利要求2所述的极耳,其特征在于,所述内接部(11)还包括第三内接端(113);所述第三内接端(113)位于所述内接部(11)远离所述外接部(12)的一侧。4.根据权利要求1所述的极耳,其特征在于,所述内接端的厚度为0.05mm至2mm。5.根据权利要求4所述的极耳,其特征在于,所述外接端的横截面积为所述内接端横截面积的1至2倍。6.根据权利要求1至5任一项所述的极耳,其特征在于,所述金属带(1)的边缘为削边结构或压边结构;和/或,所述内接部(11)与所述外接部(12)一体连接或者焊接。7.根据权利要求1至5任一项所述的极耳,其特征在于,每个所述内接端的一侧均设置有极耳胶(2);各所述极耳胶(2)均位于所述内接部(11)。8.根据权利要求7所述的极耳,其特征在于,所述极耳胶(2)为单层结构,所述单层结构的熔点为100℃至170℃;或者,所述极耳胶(2)为多层结构,所述多层结构中的低熔点层的熔点为100℃至150℃;所述多层结构中的高熔点层的熔点为150℃-170℃。9.一种电池,包括电芯,所述电芯包括极片和与所述极片连接的极耳,其特征在于,所述极耳为权利要求1至8任一项所述的极耳。10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述电池的长度≥300mm;所述电池的宽度≥400mm;其中,所述电池的长度方向为所述内接部(11)向所述外接部(12)延伸的方向;所述电池的宽度方向与所述电池的长度方向垂直。

技术总结
本申请公开了一种极耳及电池,该极耳包括金属带;金属带包括:内接部,包括多个内接端,用于与极片连接;外接部,包括外接端;外接部与内接部连接。本申请提供的极耳和电池中,极耳的内接部至少包括两个内接端,内接端与极片进行连接;电池电流可以通过极片集流体从至少两个方向汇流至极耳;由于内接端的数量增加了,因此电流通过极耳的截面积得到了增加,进而降低了极耳的电流密度,降低了电池使用过程中极耳产热,提升了电池安全性;同时从极片汇流至极耳的电流得到了显著的提升,电池内部向外释放的电能的能力极大增加,满足了电池尺寸逐渐增大和电池能量密度逐步提升的发展需求。增大和电池能量密度逐步提升的发展需求。增大和电池能量密度逐步提升的发展需求。


技术研发人员:李萧 钟小凤 黄魏
受保护的技术使用者:珠海冠宇动力电池有限公司
技术研发日:2022.07.12
技术公布日:2022/12/2
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