一种采用复合材料的正极壳盖、负极壳盖及锂电池制造技术

技术编号:28299069 阅读:18 留言:0更新日期:2021-04-30 16:26
本发明专利技术公开了一种采用复合材料的正极壳盖、负极壳盖及锂电池,所述正极壳盖是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,所述正极壳盖至少包括第一层材料构件和第二层材料构件,所述第一层材料构件为铝材材料构件,所述第二层材料构件为镍材、铜材或者钢材材料构件;所述负极壳盖是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,所述负极壳盖至少包括第三层材料构件和第四层材料构件,所述第三层材料构件为镍材、铜材或者钢材材料构件,所述第四层材料构件为铝材材料构件,本发明专利技术极耳与壳盖为同种材料,焊接的熔点相同,保证焊接的可靠性,提高焊接的合格率,降低壳盖被焊穿的几率,同时使得原本不能作为壳盖的材料构件可以作为壳盖。

【技术实现步骤摘要】
一种采用复合材料的正极壳盖、负极壳盖及锂电池
本专利技术涉及锂电池配件
,特别涉及一种采用复合材料的正极壳盖、负极壳盖及锂电池。
技术介绍
目前,钢壳扣式或圆柱式电池,都采用钢制材料构件作为正极壳盖,并与正极耳相连接,所述正极耳一般采用铝转镍极耳,所述正极耳上的铝片与钢制材料构件的正极壳盖采用焊接固定在一起,上述连接方案由于钢制材料构件的熔点高,在与正极耳时,需要加大焊接的功率,才能使正极耳和钢制材料构件的正极壳盖进行有效的熔化焊接,上述焊接方法存在以下缺点:设备焊接的功率大,购买设备成本较高,耗电量较高,正极耳与正极壳盖的融合不好,焊接合格率低,同时焊接产生的高温容易造成电芯失效。还有钢壳扣式或圆柱式电池,由于钢制材料构件的电极电位较低,在电压超过4.2V时,易出现氧化,所述钢制材料构件不能作为高电压锂电池的正极壳盖。目前,钢壳扣式或圆柱式电池,所述负极耳一般采用镍极耳,由于铝材料构件的电极电位较高,不能用于负极使用,更不能作为负极壳体或者负极连接件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述缺陷,提供一种采用复合材料的正极壳盖、负极壳盖及锂电池,使得极耳与壳盖为同种材料,焊接的熔点相同,保证焊接的可靠性,提高焊接的合格率,降低壳盖被焊穿的几率,同时使得原本不能作为壳盖的材料构件可以作为壳盖,还可以实现高电压锂电池的研究与量产。为实现上述目的,本专利技术提供了一种采用复合材料的正极壳盖,所述正极壳盖是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,所述正极壳盖至少包括第一层材料构件和第二层材料构件,所述第一层材料构件为铝材材料构件,所述第二层材料构件为镍材、铜材或者钢材材料构件。作为优选的,所述正极壳盖下方或者上方装设有电芯,所述电芯一端装设有正极耳,所述第一层材料构件与正极耳固定连接。作为优选的,所述正极壳盖复合后的总厚度在0.15mm-0.25mm之间,所述铝材材料构件的厚度占总厚度的1/3至2/3之间,所述镍材、铜材或者钢材材料构件的厚度占总厚度的1/3至2/3之间。本专利技术还提供了一种采用复合材料的负极壳盖,所述负极壳盖是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,所述负极壳盖至少包括第三层材料构件和第四层材料构件,所述第三层材料构件为镍材、铜材或者钢材材料构件,所述第四层材料构件为铝材材料构件。作为优选的,所述负极壳盖下方或者上方装设有电芯,所述电芯一端装设有负极耳,所述第三层材料构件与负极耳固定连接。作为优选的,所述负极壳盖复合后的总厚度在0.15mm-0.25mm之间,所述镍材、铜材或者钢材材料构件的厚度占总厚度的1/3至2/3之间,所述铝材材料构件的厚度占总厚度的1/3至2/3之间。本专利技术还提供了一种锂电池,包括上述所述的一种采用复合材料的正极壳盖,和/或者包括上述所述的一种采用复合材料的负极壳盖。作为优选的,所述正极壳盖和负极壳盖之间还装设有绝缘层。作为优选的,所述正极壳盖、绝缘层和负极壳盖之间的粘合方式为热压合粘合方式或者烧结粘合方式。作为优选的,所述正极壳盖下方或者上方装设有电芯,所述电芯一端装设有正极耳,另一端装设有负极耳,所述第一层材料构件与正极耳固定连接,所述第三层材料构件与负极耳固定连接。与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:1、本专利技术所述正极壳盖是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,通过采用复合材质,使得正极耳与正极壳盖为同一铝材材料构件,且铝材材料构件的熔点较低,即可实现焊接在低功率下进行,并且能保证焊接的强度和可靠性,提高焊接的合格率,降低正极壳盖被焊穿的几率,同时由于是低功率焊接,可以降低焊接功率,降低耗电量,降低因为焊接产生的高温造成电芯失效的概率,通过将两种材料进行复合,使得原本不能作为正极壳盖的钢制材料构件可以作为正极壳盖使用,并且有利于降低锂电池的成本。2、本专利技术所述正极壳盖通过采用复合材质,铝材材料构件作为第一层材料构件且面向电芯,在高电位下,铝材材料构件本身可以形成钝化保护膜,最终实现4.40V以上的高电压锂电池的研究与量产。3、本专利技术所述负极壳盖是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,通过采用复合材质,使得负极耳与负极壳盖为同一材料构件,焊接的熔点相同,保证焊接的可靠性,提高焊接的合格率,降低负极壳盖被焊穿的几率,通过将两种材料进行复合,使得原本不能作为负极壳盖的铝材材料构件可以作为负极壳盖使用,并且有利于减轻锂电池的重量。4、本专利技术所述正极壳盖和负极壳盖之间还装设有绝缘层,所述正极壳盖和负极壳盖通过采用复合材质,铝材材料构件和绝缘层的粘合力相比于非铝材金属材料构件和绝缘层的粘合力有大幅的提高,提高了锂电池内部气密的可靠性,提高锂电池的密封性。附图说明为了更清楚地说明本专利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,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种采用复合材料的正极壳盖的剖面结构示意图;图2是本专利技术实施例二提供的一种采用复合材料的负极壳盖的剖面结构示意图;图3是本专利技术实施例三提供的一种锂电池的正极壳盖和负极壳盖结合在一起的第一种剖面结构示意图;图4是本专利技术实施例三提供的一种锂电池的正极壳盖和负极壳盖结合在一起的第二种剖面结构示意图;图5是本专利技术实施例三提供的一种锂电池的剖面结构示意图。在图中包括有:1-正极壳盖、2-负极壳盖、11-第一层材料构件、12-第二层材料构件、21-第三层材料构件、22-第四层材料构件、3-电芯、4-正极耳、5-负极耳、6-绝缘层。具体实施方式下面将结合本专利技术本实施方式中的附图,对本专利技术本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的本实施方式是本专利技术的一种实施方式,而不是全部的本实施方式。基于本专利技术中的本实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式,都属于本专利技术保护的范围。实施例一请参考图1,本专利技术实施例一提供了一种采用复合材料的正极壳盖,所述正极壳盖1是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,所述正极壳盖1至少包括第一层材料构件11和第二层材料构件12,所述第一层材料构件11为铝材材料构件,所述第二层材料构件12为镍材、铜材或者钢材材料构件,所述正极壳盖1下方或者上方装设有电芯3,所述电芯3一端装设有正极耳4,所述第一层材料构件11与正极耳4通过焊接固定连接,通过采用复合材质,使得正极耳4与正极壳盖1的连接部位都为同一铝材材料构件,且铝材材料构件的熔点较低,即可实现焊接在低功率下进行,并且能保证焊接的强度和可靠性,提高焊接的合格率,降低正极壳盖1被焊穿的几率,同时由于是低功率焊接,可以降低焊接功率,降低耗电量,降低因为焊接产生的高温造成电芯3失效的概本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用复合材料的正极壳盖,其特征在于,所述正极壳盖(1)是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,所述正极壳盖(1)至少包括第一层材料构件(11)和第二层材料构件(12),所述第一层材料构件(11)为铝材材料构件,所述第二层材料构件(12)为镍材、铜材或者钢材材料构件。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用复合材料的正极壳盖,其特征在于,所述正极壳盖(1)是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,所述正极壳盖(1)至少包括第一层材料构件(11)和第二层材料构件(12),所述第一层材料构件(11)为铝材材料构件,所述第二层材料构件(12)为镍材、铜材或者钢材材料构件。


2.根据权利要求1所述的一种采用复合材料的正极壳盖,其特征在于,所述正极壳盖(1)下方或者上方装设有电芯(3),所述电芯(3)一端装设有正极耳(4),所述第一层材料构件(11)与正极耳(4)固定连接。


3.根据权利要求1所述的一种采用复合材料的正极壳盖,其特征在于,所述正极壳盖(1)复合后的总厚度在0.15mm-0.25mm之间,所述铝材材料构件的厚度占总厚度的1/3至2/3之间,所述镍材、铜材或者钢材材料构件的厚度占总厚度的1/3至2/3之间。


4.一种采用复合材料的负极壳盖,其特征在于,所述负极壳盖(2)是采用两种或者两种以上的材料构件复合加工而成,所述负极壳盖(2)至少包括第三层材料构件(21)和第四层材料构件(22),所述第三层材料构件(21)为镍材、铜材或者钢材材料构件,所述第四层材料构件(22)为铝材材料构件。


5.根据权利要求4所述的一种采用复合材料的负极壳盖,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:周显茂赵裕锋
申请(专利权)人:广东维都利新能源有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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