电极端子、电化学装置和含电化学装置的电化学装置模块制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种包括铜基材和覆盖铜基材的至少一个表面的金属层的电极端子，其中所述金属层包括大于或等于10wt％且小于或等于80wt％的钨(W)，和选自镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)、锡(Sn)、钼(Mo)、铍(Be)、铑(Rh)、铱(Ir)、和其组合的另外的金属。公开了电化学装置和包括该电化学装置的电化学装置模块。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年8月21日向韩国知识产权局提交的第10-2015-0117952号韩国专利申请的优先权和权益，其以全文引用的方式并入本文。
本专利技术涉及电极端子、电化学装置和包括该电化学装置的电化学装置模块，更具体地涉及与电化学装置的电极连接的电极端子或者电连接电化学装置模块中的电化学装置的电极端子。
技术介绍
电化学装置(例如原电池、可充电电池、太阳能电池、电容器等)通过电化学反应生成电能，且被称为储能装置以及被用作移动电源。电化学装置通常由电极(正极和负极)、电解质溶液、隔板、外壳材料和电极端子组成。电极端子被焊接到电池的外壳材料或者从外壳材料凸出以及与电极电连接，因此输送电池内部和外部的电子。另一方面，电极端子用来电连接一个以上的电池。关于电极端子，镍(Ni)通常具有优异的焊接加工性和耐腐蚀性但是昂贵的且与其他材料相比具有相对较低的导电性，因此不适于需要高功率的电池，而铜(Cu)具有优异的导电性但是较弱的腐蚀特性。因此，镀镍(Ni)的铜(Cu)或者在铜(Cu)的表面上的镍(Ni)合金已知被用于电极端子。然而，仍然需要具有较高导电性且同时具有优异耐腐蚀性的电极端子以获得高功率的电池。
技术实现思路
实施方式提供了包括镀在铜(Cu)基材的表面上的含钨(W)的金属层且具有改善的导电性和耐腐蚀性的电极端子、电化学装置和包括电极端子的电化学装置模块。实施方式提供了包括铜基材和覆盖铜基材的至少一个表面的金属层的电极端子，其中所述金属层包括大于或等于10wt％且小于或等于80wt％的钨(W)，和选自镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)、锡(Sn)、钼(Mo)、铍(Be)、铑(Rh)、铱(Ir)、和其组合的另外的金属。另外的金属可以是镍(Ni)。另外的金属可以是镍和银(Ag)的组合。金属层可以包括以10∶90至70∶30的重量比的钨(W)和镍(Ni)。金属层可以包括包括以20∶80至70∶30的重量比的钨和镍。金属层可以包括以10至70∶29至89∶1至20的重量比的钨、镍和银(Ag)。金属层的厚度可以是0.2μm至5μm。金属层可以是通过电镀或化学镀提供的镀层。金属层可以覆盖所述铜基材的全部表面。根据另一实施方式，电化学装置包括根据所述实施方式的电极端子。电化学装置可以是可充电的锂电池或电容器。根据另一实施方式，一种电化学装置模块包括：多个电化学装置和电连接所述电化学装置的多个电极端子，其中所述电极端子包括铜基材和覆盖所述铜基材的至少一个表面的金属层，以及所述金属层包括大于或等于10wt％且小于或等于80wt％的钨(W)，和选自镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)、锡(Sn)、钼(Mo)、铍(Be)、铑(Rh)、铱(Ir)、和其组合的另外的金属。可以以矩阵形式设置多个电化学装置。在第一方向上相邻的电化学装置可以与电极端子串联或并联联接。此外，在第二方向上相邻的电化学装置可以与电极端子串联或并联联接。在以下描述中包括其他实施方式。通过具有优异导电性和同时改善的耐腐蚀性的电极端子，可以实现具有高功率、高效率和高耐久性的电化学装置和电化学装置模块。附图说明图1是示出根据示例性实施方式的电极端子的透视图。图2是示出包括根据示例性实施方式的电极端子的圆柱状电池的示意图。图3是示出包括根据示例性实施方式的电极端子的棱柱状电池的示意图。图4是示出包括根据示例性实施方式的电极端子的聚合物电池的示意图。图5是示出电化学装置模块的透视图，在该电化学装置模块中以矩阵形式设置根据实施方式的多个圆柱状电池。图6是示出关于在根据实施例3的电极端子中所形成的金属层的表面的EDS(X射线能量色散谱)元素分析结果的谱图。具体实施方式示例性实施方式在下文将被具体描述，且通过本领域的普通技术人员可以容易地执行。然而，该公开可以体现为多个不同的形式且不应该被理解成限制本文所列举的示例性实施方式。在本申请的全文中，相同的附图标记指代相同的组成元件。实施方式提供了包括铜基材和覆盖铜基材的至少一个表面的金属层的电极端子，其中所述金属层包括钨(W)。根据该实施方式的电极端子可以用于各种电化学装置(例如原电池、可充电电池、太阳能电池、电容器等)，且与电极电连接以及从电化学装置凸出，因此电连接电化学装置或不同的电化学装置的内部和外部，但是不必限制到这些用途。在下文中，参考图1，示意性地示出根据实施方式的电极端子。图1是示出根据示例性实施方式的电极端子的透视图。参考图1，电极端子50包括铜基材5a和在铜基材5a的表面上的含钨(W)的金属层5b，且具有整体导电性。电极端子可具有椭圆形或圆形形状、或者至少弯曲横截面的形状，而不限于在图1中所示出的形状。下文将描述通过应用电极端子50所制造的电化学装置。铜基材5a是箔形状的薄膜且形成电极端子50的芯部。铜基材5a的厚度可以是例如0.01mm至2mm，或者厚度是例如0.05mm至1mm。当铜基材5a的厚度小于0.01mm时，铜基材很薄使得电极端子50相对于物理环境可以很弱且具有低导电性，但是当铜基材5a的厚度大于2mm时，由于对于形成金属层5b增大面积，铜基材5a会增大电极端子50的制造成本，且由于增加了重量和厚度而会具有在电化学装置的重量和尺寸减小方面的缺点。然而，铜基材的厚度可以不限于上述范围内，且本领域的普通技术人员根据通过应用电极端子所制造的电化学装置的尺寸或容量可以合适地选择。铜基材5a的宽度可以是例如1mm至150mm，或者宽度是例如1mm至15mm。铜基材5a的宽度可以不限于上述范围，且本领域的普通技术人员根据通过应用电极端子所制造的电化学装置可以合适地选择。铜基材5a可具有例如大于或等于99.0％的纯度、或者例如大于或等于99.5％的纯度。当铜基材5a具有大于或等于99.0％的纯度时，铜基材5a具有低的电阻率且因此示出可用于电化学装置的高导电性。金属层5b覆盖铜基材5a的至少一个表面。金属层5b包括具有与铜基材5a相比较高导电性和较强耐腐蚀性的钨，以及如图1中所示，金属层5b可以被形成用以覆盖铜基材5a的整个表面。因此，可以抑制由包括强酸等的电解质溶液对电极端子50的腐蚀且电极端子50维持高的导电性。钨(W)具有优异的导电性和耐腐蚀性但具有3407℃的非常高的熔点且因此通常具有不足的焊接加工性，且还具有-0.58V的低的标准还原电势且因此难镀。然而，本专利技术的专利技术人通过焊接工艺(例如激光焊接、超声焊接、电阻焊接等)以及另外通过镀工艺(例如电镀或化学镀)在基材上形成金属层5b，使得通过将钨与选自镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)、锡(Sn)、钼(Mo)、铍(Be)、铑(Rh)、铱(Ir)、和其组合的另外的金属合金化，电极端子50具有优异的导电性和耐腐蚀性。因此，在一个实施方式中，金属层5b可以至少包括钨(W)与至少一种异种金属的二元合金，且可以以电镀或化学镀方法被镀在铜基材5a的表面上。在一个示例性实施方式中，金属层5b的厚度可以是例如0.2μm至5μm，或者例如0.5μm至2μm。当金属层5b的厚度小于0.2μm时，铜基材5a的表面可以被金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极端子，包括：铜基材；和覆盖所述铜基材的至少一个表面的金属层，其中所述金属层包括：大于或等于10重量％且小于或等于80重量％的钨(W)，和选自镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)、锡(Sn)、钼(Mo)、铍(Be)、铑(Rh)、铱(Ir)、和其组合的另外的金属。

【技术特征摘要】
2015.08.21 KR 10-2015-01179521.一种电极端子，包括：铜基材；和覆盖所述铜基材的至少一个表面的金属层，其中所述金属层包括：大于或等于10重量％且小于或等于80重量％的钨(W)，和选自镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、锌(Zn)、铁(Fe)、铅(Pb)、锡(Sn)、钼(Mo)、铍(Be)、铑(Rh)、铱(Ir)、和其组合的另外的金属。2.如权利要求1所述的电极端子，其中所述另外的金属是镍(Ni)。3.如权利要求2所述的电极端子，其中所述金属层包括以10∶90至70∶30的重量比的钨(W)和镍(Ni)。4.如权利要求2所述的电极端子，其中所述金属层包括以20∶80至70∶30的重量比的钨和镍。5.如权利要求1所述的电极端子，其中所述另外的金属是镍和银(Ag)的组合。6.如权利要求5所述的电极端子，其中所述金属层包括以10至70∶29至89∶1至20的重量比的钨、镍和银(Ag)。7.如权利要求1所述的电极端子，其中所述金属层的厚度是0.2μm至5μm。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢焕珍，全宇镇，郑炳寿，朴劲柱，李允柱，
申请(专利权)人：塔电池株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR