一种电芯及其制备方法、单电池技术

本申请提供一种电芯及其制备方法、单电池，属于二次电池技术领域。电芯本体的边缘分别设置有多层重叠的正极极耳区和多层重叠的负极极耳区。每层正极极耳区包括正极支撑层和设置于正极支撑层两个表面的正极金属层，相邻的两层正极极耳区之间设置一层正极转接极耳，且正极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层正极极耳区的正极金属层固定连接。或/和，每层负极极耳区包括负极支撑层和设置于负极支撑层两个表面的负极金属层，相邻的两层负极极耳区之间设置一层负极转接极耳，且负极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层负极极耳区的负极金属层固定连接。可以减少转接极耳的量，提高电池的能量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯及其制备方法、单电池
本申请涉及二次电池
，具体而言，涉及一种电芯及其制备方法、单电池。
技术介绍
复合集流体包括支撑层和设置在支撑层两个表面的金属层，为了将复合集流体的两个表面上的电流汇集到转接片上，在制备复合集流体的时候，将复合集流体分为涂覆区和极耳区，在极耳区的两个表面上分别焊接金属箔，然后在涂覆区涂覆活性物质层，从而形成极片，然后再卷绕形成电芯卷。每个极耳区的两侧均焊接一层金属箔，然后将多层金属箔焊接在转接片上，进行单电池的制备。专利技术人研究发现，此种单电池的能量密度较小。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种电芯及其制备方法、单电池，可以减少转接极耳的量，提高电池的能量密度。第一方面，本申请提供一种电芯，包括电芯本体、多层正极转接极耳和多层负极转接极耳，电芯本体的边缘分别设置有多层重叠的正极极耳区和多层重叠的负极极耳区。每层正极极耳区包括正极支撑层和设置于正极支撑层两个表面的正极金属层；相邻的两层正极极耳区之间设置一层正极转接极耳，且正极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层正极极耳区的正极金属层固定连接。或/和，每层负极极耳区包括负极支撑层和设置于负极支撑层两个表面的负极金属层；相邻的两层负极极耳区之间设置一层负极转接极耳，且负极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层负极极耳区的负极金属层固定连接。在多层重叠的极耳区中插入一层转接极耳，且转接极耳的两个表面与相邻的两层极耳区的金属层连接，则同一转接极耳，可以实现两层金属层的电流的汇流(两层极耳区夹一层转接极耳，与转接极耳的两个表面接触的金属层均能够通过转接极耳实现汇流)，则可以减少一层转接极耳的使用，使电池的能量密度得到提高；且多层转接极耳插入极耳中以后，一次与极耳区进行连接(多层转接极耳同时与多层极耳区同时连接)，不需要在涂覆活性物质层之前进行转接极耳与集流体的极耳区之间的转接。在一种可能的实施方式中，每层正极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层正极极耳区的正极金属层焊接。每层负极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层负极极耳区的负极金属层焊接。多层转接极耳插入极耳中以后，一次与极耳区进行焊接(多层转接极耳同时与多层极耳区同时焊接)，可以减少单层焊接的大功率损伤(现有是先进行转接极耳与复合集流体的极耳区之间的单层焊接，再模切形成多个转接极耳并进行极片的制备，然后在形成叠片电芯或卷绕电芯；本申请是先涂覆活性物质制成叠片电芯或卷绕电芯以后，再插入转接极耳，进行多层转接极耳与镀层极耳区之间的一次焊接)。一层转接极耳就能够使其与相邻的两层极耳之间的金属层连接较为牢固，保证转接极耳的连接拉力值得到满足。在一种可能的实施方式中，多层正极转接极耳的伸出正极极耳区的一端焊接在一起。多层负极转接极耳的伸出负极极耳区的一端焊接在一起。先焊接在一起以后，以便后续用于与极柱连接的转接片连接。在一种可能的实施方式中，多层正极转接极耳的伸出正极极耳区的一端一体成型。多层负极转接极耳的伸出负极极耳区的一端一体成型。一体成型的结构，可以方便多层转接极耳插设在极耳区上，有利于多层转接极耳的设置。在一种可能的实施方式中，多层正极转接极耳的伸出正极极耳区的端部为一平面；多层负极转接极耳的伸出负极极耳区的端部为一平面。在将多层转接极耳与转接片进行焊接的时候，可以在上述平面上与转接片进行面焊接，不需要进行转接极耳的折弯，避免转接极耳出现冗余(如果多层转接极耳与转接片进行焊接，需要先将转接极耳折弯以后，然后与连接片进行焊接，会出现冗余)。在一种可能的实施方式中，多层正极转接极耳的伸出正极极耳区的一端为第一块状件，第一块状件的端面为一平面。多层负极转接极耳的伸出负极极耳区的一端为第二块状件，第二块状件的端面为一平面。在块状件与转接片进行焊接的时候，可以使用块状件的端面与转接片进行面焊接，不仅可以避免转接极耳的折弯，还可以增大转接极耳与转接片之间的过流面积，且增大电子导通路径，降低电池内阻。在一种可能的实施方式中，第一块状件和第二块状件均为方块结构。多层正极转接极耳的伸出正极极耳区的一端为一体成型的第一方块结构。多层负极转接极耳的伸出负极极耳区的一端为一体成型的第二方块结构。可以方便多层转接极耳的制备，以便后续与极耳区进行配合安装。在一种可能的实施方式中，第一方块结构的远离正极极耳区的端面的长为20-50mm，宽为10-60mm。第二方块结构的远离负极极耳区的端面的长为20-50mm，宽为10-60mm。可选地，第一方块结构的远离正极极耳区的端面的长为30-40mm，宽为30-40mm。第二方块结构的远离负极极耳区的端面的长为30-40mm，宽为30-40mm。对方块结构的端面面积进行限定，其要与转接片进行面焊接的时候，焊接强度能够得到满足。在一种可能的实施方式中，第一方块结构的厚度比多层正极转接极耳的厚度之和的1-1.5倍。第二方块结构的厚度比多层负极转接极耳的厚度之和的1-1.5倍。进一步增大方块结构的端面面积，以使方块结构与转接片之间的焊接强度能够得到满足。在一种可能的实施方式中，每层正极转接极耳的厚度为6-13μm；每层负极转接极耳的厚度为6-13μm。该厚度的转接极耳能够同时对相邻的两侧极耳区的电流进行导流，导流效果好，且焊接强度高。第二方面，本申请提供一种单电池，包括电池顶盖和上述电芯，电池顶盖包括连接于正极极柱的正极转接片和连接于负极极柱的负极转接片。多层正极转接极耳连接于正极转接片，多层负极转接极耳连接于负极转接片。相邻的两层极耳区之间设置一层转接极耳，减少一层转接极耳的使用，使电池的能量密度得到提高。在一种可能的实施方式中，多层正极转接极耳的伸出正极极耳区的一端一体成型形成端部为一平面的第一块状件；多层负极转接极耳的伸出负极极耳区的一端一体成型形成端部为一平面的第二块状件。第一块状件的远离正极极耳区的端面与正极转接片面焊接，第二块状件的远离负极极耳区的端面与负极转接片面焊接。使用方块结构的端面与转接片进行焊接，不需要进行转接极耳的折弯，避免转接极耳出现冗余，且进一步提高电池的体积密度。第三方面，本申请提供一种电芯的制备方法，包括：将正极极片的正极极耳区模切形成多个正极极耳区；将负极极片的负极极耳区模切形成多个负极极耳区；将正极极片、隔膜和负极极片重叠形成电芯本体，使多个正极极耳区重叠，多个负极极耳区重叠。在相邻的两层正极极耳区之间插设一层正极转接极耳，形成多层正极转接极耳，将多层正极极耳区与多层正极转接极耳焊接。或/和，在相邻的两层负极极耳区之间插设一层负极转接极耳，形成多层负极转接极耳，将多层负极极耳区与多层负极转接极耳焊接。现有是先进行转接极耳与复合集流体的极耳区之间的单层焊接，再模切形成多个转接极耳并进行极片的制备，然后在形成叠片电芯或卷绕电芯；本申请是先制成叠片电芯或卷绕电芯以后，再插入转接极耳，进行多层转接极耳与镀层极耳区之间的一次焊接，可以减少单层焊接的大功率损伤。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电芯，其特征在于，包括电芯本体、多层正极转接极耳和多层负极转接极耳，所述电芯本体的边缘分别设置有多层重叠的正极极耳区和多层重叠的负极极耳区；/n每层所述正极极耳区包括正极支撑层和设置于所述正极支撑层两个表面的正极金属层；相邻的两层正极极耳区之间设置一层所述正极转接极耳，且所述正极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层所述正极极耳区的所述正极金属层固定连接；/n或/和，每层所述负极极耳区包括负极支撑层和设置于所述负极支撑层两个表面的负极金属层；相邻的两层负极极耳区之间设置一层所述负极转接极耳，且所述负极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层所述负极极耳区的所述负极金属层固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于，包括电芯本体、多层正极转接极耳和多层负极转接极耳，所述电芯本体的边缘分别设置有多层重叠的正极极耳区和多层重叠的负极极耳区；
每层所述正极极耳区包括正极支撑层和设置于所述正极支撑层两个表面的正极金属层；相邻的两层正极极耳区之间设置一层所述正极转接极耳，且所述正极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层所述正极极耳区的所述正极金属层固定连接；
或/和，每层所述负极极耳区包括负极支撑层和设置于所述负极支撑层两个表面的负极金属层；相邻的两层负极极耳区之间设置一层所述负极转接极耳，且所述负极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层所述负极极耳区的所述负极金属层固定连接。


2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，每层所述正极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层所述正极极耳区的所述正极金属层焊接；
每层所述负极转接极耳的两个表面分别与相邻的两层所述负极极耳区的所述负极金属层焊接。


3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，多层所述正极转接极耳的伸出所述正极极耳区的一端焊接在一起；
多层所述负极转接极耳的伸出所述负极极耳区的一端焊接在一起。


4.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，多层所述正极转接极耳的伸出所述正极极耳区的一端一体成型；
多层所述负极转接极耳的伸出所述负极极耳区的一端一体成型。


5.根据权利要求3或4所述的电芯，其特征在于，多层所述正极转接极耳的伸出所述正极极耳区的端部为一平面；
多层所述负极转接极耳的伸出所述负极极耳区的端部为一平面。


6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，多层所述正极转接极耳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓杰，张万财，
申请(专利权)人：厦门海辰新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35