一种极耳结构、焊接方法及电池技术

本发明专利技术提供了一种极耳结构、焊接方法及电池，该极耳结构包括外接极耳和若干个涂覆有活性材料的复合集流体极片，每个复合集流体极片上均设有一个区极耳，所述区极耳包括上导电层、下导电层以及位于上导电层和下导电层之间的隔离层，其特征在于，各个所述区极耳的规格尺寸相同，所述区极耳为搓展状态，该区极耳包括靠近复合集流体极片一端的非搓展部及远离复合集流体极片一端的搓展部，通过对区极耳进行搓展处理，所述外接极耳与各个所述区极耳之间及每相邻两个所述区极耳之间均为电连接，使每个复合集流体的上、下导电层实现稳定电连接，且采用相同规格尺寸的复合集流体极耳，简化工艺，利于规模化生产，降低生产成本的有益效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种极耳结构、焊接方法及电池


[0001]本专利技术涉及电池开发
，具体涉及到一种极耳结构、焊接方法及电池。

技术介绍

[0002]目前，由于全球生态环境破坏、能源匮乏等原因，世界各国都在制定政策推动新能源行业的发展，作为一种重要的储能器件，锂离子电池吸引了越来越多的关注。锂离子电池具有高能量密度、高工作电压、长循环寿命等优异的性能，使得其广泛应用于3C数码产品、新能源汽车、储能等领域。
[0003]要提高锂离子电池的能量密度，可以从结构件轻量化的角度进行提升。在传统的锂离子电池中，正极集流体采用铝箔，负极集流体采用铜箔，可以用部分轻质结构的集流体代替传统金属箔材集流体，如在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)聚合物薄膜两侧各镀一层较薄的金属层(正极采用铝，负极采用铜)。这种集流体一方面因为具有较低的面密度，可以减轻集流体的重量，提高电池的能量密度，另一方面，由于聚合物薄膜较高的延展性，在锂离子电池受到异物冲击时，聚合物层可以将断裂面包裹住，避免断裂处刺穿隔膜而造成短路，降低热失控的风险，提高安全性能。
[0004]由于聚合物隔离层多为不导电的物质，上下金属导电层不能连接，垂直于平面方向不导电，应用在电池中，会造成电池内阻较大，性能较差。
[0005]如申请号为：CN110936010A的中国专利公开了一种锂电池复合集流体极耳焊接的方法，首先使用两个金属极耳将复合集流体极耳即极片A的极耳夹住并进行一次预焊，形成极片B；然后极片B和极片A从下往上间隔叠片，且极片B中复合集流体的极耳和相邻的极片A的极耳上下完全重叠，所有极片B的金属极耳上下完全重叠，相邻的极片B和极片A之间，极片B中邻近极片A的金属极耳与相邻的极片A的极耳进行二次预焊；最后将多层金属极耳与锂电池对应的正极极耳或负极极耳进行终焊。本专利存在的缺陷：需要用到数量较多金属极耳进行转接，投入较大，加工成本高，而且会增加电池的体积和重量，降低电池的能量密度。
[0006]因此，针对目前现有技术中复合集流体存在的一系列问题，业界需要一种既能够降低生产投入成本，简化工艺，又能够实现复合集流体上、下导电层导通的技术方案。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种极耳结构、焊接方法及电池，其在降低生产投入成本的同时，通过对区极耳进行搓展处理，而使每个区极耳的上、下导电层实现稳定电连接，且采用相同规格的复合集流体极耳，简化工艺，利于规模化生产。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的一实施例提供了一种极耳结构，包括外接极耳和若干个涂覆有活性材料的叠片排列的复合集流体极片，每个所述复合集流体极片上均设有一个区极耳，所述区极耳包括上导电层、下导电层以及位于上导电层和下导电层之间的隔离层，其特征在于，各个所述区极耳的规格尺寸相同，所述区极耳为搓展状态，所述区极耳包括位
于所述区极耳靠近所述复合集流体极片一端的非搓展部和位于所述区极耳远离所述复合集流体极片一端的搓展部，所述外接极耳与各个所述区极耳之间及每相邻两个所述区极耳之间均为电连接。
[0009]进一步地，在任意相邻的两个所述区极耳中，该两个所述区极耳搓展部的下导电层均至少有部分表面与所述外接极耳相抵接，且位于上方的所述区极耳搓展部的下导电层至少有部分表面与位于下方的所述区极耳搓展部的上导电层相抵接。
[0010]进一步地，在任意相邻的两个所述区极耳中，位于上方的所述区极耳非搓展部的下导电层的全部表面与位于下方的所述区极耳非搓展部的上导电层相抵接，位于最下方的所述区极耳非搓展部的下导电层与所述外接极耳相抵接。
[0011]进一步地，所述外接极耳靠近所述区极耳的上表面上设置有第一终焊面和第二终焊面，所述第一终焊面与所述非搓展部连接，所述第二终焊面与所述搓展部连接。
[0012]进一步地，所述外接极耳为金属极耳，所述连接为焊接连接，优选为超声焊接连接。
[0013]进一步地，所述搓展状态包括沿长度方向的搓展状态、沿宽度方向的搓展状态或同时沿长度和宽度方向的搓展状态。
[0014]本专利技术的另一实施例提供了一种复合集流体极耳焊接方法，包括上述任一实施例中的极耳结构，所述焊接方法包括以下步骤：
[0015]步骤S10：准备外接极耳和复合集流体极片，在每个所述复合集流体极片上设置相同规格尺寸的区极耳；
[0016]步骤S20：将复合集流体极片及复合集流体极片上的区极耳进行叠片；
[0017]步骤S30：对已叠片的区极耳进行搓展处理，形成非搓展部和搓展部，通过外接极耳与各个区极耳进行焊接连接使所述外接极耳与各个所述区极耳之间及每相邻两个所述区极耳之间均为电连接。
[0018]进一步地，在所述步骤S30中，通过外接极耳与各个区极耳进行焊接连接，使在任意相邻的两个所述区极耳中，该两个所述区极耳搓展部的下导电层均至少有部分表面与所述外接极耳相抵接，且位于上方的所述区极耳搓展部的下导电层至少有部分表面与位于下方的所述区极耳搓展部的上导电层相抵接。
[0019]进一步地，在所述步骤S30前还包括将各个所述区极耳的非搓展部与外接极耳进行焊接的预焊接固定。
[0020]本专利技术的另一实施例提供了一种电池，包括壳体和位于所述壳体内的至少一组复合集流体极片，每组所述复合集流体极片包括正极复合集流体极片和负极复合集流体极片，所述正极复合集流体极片和所述负极复合集流体极片呈交错层叠放置，并设有相应的正极区极耳和负极区极耳，其特征在于，所述电池还包括如权利要求1
‑
7中任意一项所述的极耳结构，所述正极区极耳与正极外接极耳连接，所述负极区极耳与负极外接极耳连接。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]1、本专利技术通过对复合集流体极片设置的区极耳进行搓展处理,使每个复合集流体的上、下导电层实现稳定电连接，且采用相同规格的复合集流体极耳，简化工艺，利于规模化生产。
[0023]2、本专利技术实施例通过沿区极耳的端头部向外(包括沿长度方向和/或宽度方向的
搓展状态)搓开形成搓展部，以使各个区极耳搓展部下导电层至少部分表面抵接在外接极耳上，且在任意相邻的区极耳中，位于上方的所述区极耳搓展部的下导电层至少有部分表面与位于下方的所述区极耳搓展部的上导电层相抵接，位于上方的所述区极耳非搓展部的下导电层的全部表面与位于下方的所述区极耳非搓展部的上导电层相抵接，位于最下方的所述区极耳非搓展部的下导电层与所述外接极耳相抵接，使区极耳的上、下导电层均与外接极耳实现电连接，进一步通过优选的超声焊焊接连接，保障电连接的稳定性，从而使复合集流体(复合集流体极片在未涂覆活性材料前称为复合集流体)的上、下导电层均与外接极耳实现电连接。
[0024]3、本专利技术实施例不仅可以实现各区极耳两面的导电连通，而且相对于现有技术减少了箔材的用量，减轻电池的重量，增加导电稳定性，提升电池的能量密度，降低生产成本，工艺简单，可实现大规模量产。
[0025]4、本专利技术通过金属极耳的第一终焊面、第二终焊面分别与非搓展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极耳结构，包括外接极耳和若干个涂覆有活性材料的叠片排列的复合集流体极片，每个所述复合集流体极片上均设有一个区极耳，所述区极耳包括上导电层、下导电层以及位于上导电层和下导电层之间的隔离层，其特征在于，各个所述区极耳的规格尺寸相同，所述区极耳为搓展状态，所述区极耳包括位于所述区极耳靠近所述复合集流体极片一端的非搓展部和位于所述区极耳远离所述复合集流体极片一端的搓展部，所述外接极耳与各个所述区极耳之间及每相邻两个所述区极耳之间均为电连接。2.如权利要求1所述的极耳结构，其特征在于，在任意相邻的两个所述区极耳中，该两个所述区极耳搓展部的下导电层均至少有部分表面与所述外接极耳相抵接，且位于上方的所述区极耳搓展部的下导电层至少有部分表面与位于下方的所述区极耳搓展部的上导电层相抵接。3.如权利要求2所述的极耳结构，其特征在于，在任意相邻的两个所述区极耳中，位于上方的所述区极耳非搓展部的下导电层的全部表面与位于下方的所述区极耳非搓展部的上导电层相抵接，位于最下方的所述区极耳非搓展部的下导电层与所述外接极耳相抵接。4.如权利要求1所述的极耳结构，其特征在于，所述外接极耳靠近所述区极耳的上表面上设置有第一终焊面和第二终焊面，所述第一终焊面与所述非搓展部连接，所述第二终焊面与所述搓展部连接。5.如权利要求1
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4任一所述的极耳结构，其特征在于，所述外接极耳为金属极耳，所述连接为焊接连接，优选为超声焊接连接。6.如权利要求1
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4任一所述的极耳结构，其特征在于，所述搓展状态包括沿长度方向的搓展状态、沿宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，盛鹏飞，张斌，侯雄雄，李文俊，俞会根，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：