一种非焊接导电连接电芯的制备方法及其电芯技术

本发明专利技术属于电池技术领域，且公开了一种非焊接导电连接电芯的制备方法，该非焊接导电连接电芯的制备方法具体操作步骤如下：S1、由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕成卷芯，或由正/负极片、隔膜叠片制备成电芯，正负极集流体均伸出隔膜一定长度。本发明专利技术采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式来替代极耳焊接，连接处的导电性与焊接连接的基本一致，导电性优异，操作更加便利，灵活性高，可适用于方形、圆柱电芯，也能适应软包、铝壳等不同封装形式电芯；与导电胶或导电胶块比，导电性能更优，成本更低，可在提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效的基础上，进一步降低成本。低成本。低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种非焊接导电连接电芯的制备方法及其电芯


[0001]本专利技术属于电池
，具体是一种非焊接导电连接电芯的制备方法及其电芯。

技术介绍

[0002]已知应用于电芯与外接极耳/极柱电连接的方法有：电阻焊、超声波焊接、激光焊接、导电性胶黏剂粘结等方式。其中电阻焊在使用时还存在明显的问题，焊接时打火、焊渣飞溅可能造成安全隐患，焊接强度低；超声波焊接产生大量金属粉尘，焊接时间长，容易出现虚焊不良；激光焊接能量转换效率低，需要保护气体，焊接温升高且有焊渣飞溅，有焊穿风险；而普通环氧树脂导电胶/导电块的导电性较差，连接处的电阻约为焊接连接的2倍，适合导电性要求不高的电芯，且导电胶成本昂贵，若操作不当有导电胶掉落进入电芯，注液后成为游离导电颗粒，容易反应沉积在隔膜表面导致电芯自放电过大或造成短路风险。
[0003]采用泡沫金属片+树脂胶黏剂的连接方式，泡沫金属作为导电支架形成连续的导电网络，胶黏剂用来固定和保持接触，连接处的导电性与焊接连接的基本一致，导电性优异，操作更加便利。与超声波焊接或激光焊接比，对提高电芯性能优势、降低设备采购、维护成本的优势显著。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对以上问题，本专利技术提供了一种非焊接导电连接电芯的制备方法及其电芯，以解决
技术介绍
中存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种非焊接导电连接电芯的制备方法，该非焊接导电连接电芯的制备方法具体操作步骤如下：S1、由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕成卷芯，或由正/负极片、隔膜叠片制备成电芯，正负极集流体均伸出隔膜一定长度，称为正极极柄和负极极柄，正/负极片、隔膜经卷绕制备的电芯有方形、圆柱形，经叠片制备的为方形；S2、方形电芯极柄为多层时先进行无纹预焊，为单层时不进行无纹预焊；圆柱电芯的极柄也不进行预焊；S3、采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式实现电芯极柄、外接引流体的粘结固定和电连接，粘结结构为下层极柄层、中间胶黏剂+导电泡沫金属层及上层引流体层，极柄和引流体的上下位置可以互换；S4、选择极柄(引流体)作为基面，或者是起电芯电流引出作用的引流体：外接极耳/集流片/集流盘作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，接着将导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将与之要实现电连接的极柄或引流体放置在泡沫金属层上方，通过加热加压方式实现固定连接；在极柄与外接极耳粘结固定后，则电芯完成导电连接可直接进行入壳密封等制作；在极柄与集流片一端粘结固定后，一般集流片另一端需要与外接极柱进行电连接，才完成电芯导电连接；具体操作时部分实施手段环节省略中间的集流片
或集流盘，极柄直接与外接极柱粘结固定实现电连接；S5、胶黏剂可以涂覆在需要连接固定的引流体上，也可以涂覆在泡沫金属片表面，当泡沫金属层较厚时可涂在其表面或引流体上，泡沫金属层薄时，一般涂覆在引流体上；S6、极柄、外接极耳、集流片/集流盘、极柱等引流体任意两两间均可进行粘结固定，均可作为粘结固定的基面；粘结面面积根据电芯过电流大小确定，位置在极柄、外接极耳、极柱粘结面中间位置，涂胶面积、泡沫金属面积大小一致；涂胶厚度为0.5～1mm，泡沫金属层厚度0.5～5mm；本专利技术采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式来替代极耳焊接，连接处的导电性与焊接连接的基本一致，导电性优异，操作更加便利，灵活性高，可适用于方形、圆柱电芯，也能适应软包、铝壳等不同封装形式电芯；与超声波焊接或激光焊接比，解决了焊接存在的温升、焊渣、焊穿等影响电芯安全性的风险，提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效；与导电胶或导电胶块比，导电性能更优，成本更低，可在提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效的基础上，进一步降低成本。
[0006]作为本专利技术的一种优选技术方案，S5步骤中胶黏剂采用的是环氧类树脂胶且其粘度在6000～20000mPa.s，可快速固化，具备良好的柔韧性、粘结性、耐电解液性、抗高低温老化性能，泡沫金属可以但不限于是泡沫铝、泡沫镍与泡沫铜，采用的泡沫铝、泡沫镍与泡沫铜均具备了优异的导电性，泡沫金属的具体参数为厚度0.5～5.0mm、孔隙率85～98%、通孔率≥98%、孔径0.1～7.0mm且泡沫金属内部空隙均匀。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案，S5步骤中的胶黏剂涂覆固化用的压力为1～10kg/cm2、固化温度80～150℃、固化时间2～5min。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，S6步骤中所提及的粘结固定处接触电阻与超声波焊接连接电阻基本保持一致。
[0009]本申请还提出了一种电芯，它是由上述任意一项所述非焊接导电连接方法制成的电芯。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式来替代极耳焊接，连接处的导电性与焊接连接的基本一致，导电性优异，操作更加便利，灵活性高，可适用于方形、圆柱电芯，也能适应软包、铝壳等不同封装形式电芯；与超声波焊接或激光焊接比，解决了焊接存在的温升、焊渣、焊穿等影响电芯安全性的问题，提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效；与导电胶或导电胶块比，导电性能更优，成本更低，可在提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效的基础上，进一步降低成本。
附图说明
[0011]图1为本专利技术间隔和连续极柄方形电芯示意图；图2为本专利技术多极柄无纹预电芯主视图及俯视图；图3为本专利技术外接金属极耳主视图及俯视图；图4为本专利技术固定极耳后电芯(实施例1)示意图；图5为本专利技术热压固定过程及结构示意图；图6为本专利技术集流片示意图；
图7为本专利技术极柄与集流片、盖板极柱粘结固定电芯(实施例2)示意图；图8为本专利技术极柄与集流片、盖板极柱粘结固定细节示意图；图9为本专利技术集流片弯折固定图示；图10为本专利技术极柄弯折固定后电芯示意图图11为本专利技术连续极柄圆柱电芯卷绕图示；图12为本专利技术集流盘粘结固定前电芯示意图；图13为本专利技术集流盘示意图；图14为本专利技术粘结集流盘后圆柱电芯示意图；图15为本专利技术连续极柄圆柱电芯（实施例5）示意图；图16为本专利技术连续极柄圆柱电芯（实施例6）示意图。
[0012]图中：1、电芯本体；2、间隔极柄；3、间隔极柄电芯；4、连续极柄；5、连续极柄电芯；6、导电金属；7、外接极耳；8、PP胶；9、泡沫导电金属层；10、胶黏剂层；11、集流片；12、盖板；13、导电极柱；14、泡沫导电金属与胶黏剂复合层；15、正极片机柄；16、负极片机柄；17、负极极柄；18、正极极柄；19、隔膜；20、负极片敷料区域；21、正极片敷料区域；22、集流盘；23、粘接固定面；24、盖板极柱；25、压平后极柄。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非焊接导电连接电芯的制备方法，其特征在于：该非焊接导电连接电芯的制备方法具体操作步骤如下：S1、由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕成卷芯，或由正/负极片、隔膜叠片制备成电芯，正负极集流体均伸出隔膜一定长度，称为正极极柄和负极极柄，正/负极片、隔膜经卷绕制备的电芯有方形、圆柱形，经叠片制备的为方形；S2、方形电芯极柄为多层时先进行无纹预焊，为单层时不进行无纹预焊；圆柱电芯的极柄也不进行预焊；S3、采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式实现电芯极柄、外接引流体的粘结固定和电连接，粘结结构为下层极柄层、中间胶黏剂+导电泡沫金属层及上层引流体层，极柄和引流体的上下位置可以互换；S4、选择极柄(引流体)作为基面，或者是起电芯电流引出作用的引流体：外接极耳/集流片/集流盘作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，接着将导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将与之要实现电连接的极柄或引流体放置在泡沫金属层上方，通过加热加压方式实现固定连接；在极柄与外接极耳粘结固定后，则电芯完成导电连接可直接进行入壳密封等制作；在极柄与集流片一端粘结固定后，一般集流片另一端需要与外接极柱进行电连接，才完成电芯导电连接；具体操作时部分实施手段环节省略中间的集流片或集流盘，极柄直接与外接极柱粘结固定实现电连接；S5、胶黏剂可...

【专利技术属性】
技术研发人员：杲绍芒，赵红娟，许飞，王昌权，葛增乐，许四龙，席鹏飞，马红涛，赵盼盼，牛猛卫，
申请(专利权)人：多氟多新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：