一种电芯及其制备方法技术

本申请涉及电芯及其制备方法，电芯包括正极极片、隔膜、负极极片和电解液，所述正极极片的一端粘结有第一极耳，所述正极极片与所述第一极耳之间设置导电金属，使得所述第一极耳与所述正极极片之间的拉伸力大于10N，且所述第一极耳与所述正极极片之间的电阻小于0.5Ω；和/或所述负极极片的一端粘结有第二极耳，所述负极极片与所述第二极耳之间设置导电金属，使得所述第二极耳与所述负极极片之间的拉伸力大于10N，且所述第二极耳与所述负极极片之间的电阻小于0.5Ω。本申请的电芯中，通过导电金属将极片和极耳进行粘结，能够提高极耳与极片之间的电子导通性，进而提高电芯的导电性，进而提高电芯作为二次电池的能量密度和循环寿命。寿命。寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电芯及其制备方法


[0001]本申请涉及电池
，具体涉及一种电芯及其制备方法。

技术介绍

[0002]在“双碳”战略背景下，近年来我国新能源汽车及消费类电子产品等行业的快速发展，对二次电池的市场需求快速增加，二次电池电池行业规模也随之扩大，并在各领域的应用日趋广泛，进而对二次电池的能量密度要求越来越高，尤其是安全性能的标准愈发严格。由于复合集流体可以提升电池能量密度、提高电池的安全性并有效降低成本，复合集流体二次电池的未来市场潜力不容小觑。
[0003]现有技术中，制备电芯的过程中需要将集流体和极耳进行连接，特别是复合集流体极片与极耳的连接问题，现有技术中，采用传统的超声波焊接方法连接极片和极耳会对复合集流体极片造成不可逆的损害。传统的极片与极耳通过铆接方式连接，不仅需要更多的金属材料使成本大大增加，并且此方法在实际复合集流体二次电池中的运用，其可靠性仍有待检验。
[0004]因此，提供一种高安全、高性能、低成本的电芯是目前二次电池领域制备亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本申请提出一种电芯，其极片与极耳之间具有较强的粘结性和导电性，能够有效提高电芯的导电性能、安全性的同时降低制造成本。
[0006]第一方面，本申请提供一种电芯，包括正极极片、隔膜、负极极片和电解液，正极极片的一端粘结有第一极耳，正极极片与第一极耳之间设置导电金属，使得第一极耳与正极极片之间的拉伸力大于10N，且第一极耳与正极极片之间的电阻小于0.5Ω；和/或
[0007]负极极片的一端粘结有第二极耳，负极极片与第二极耳之间设置导电金属，使得第二极耳与负极极片之间的拉伸力大于10N，且第二极耳与负极极片之间的电阻小于0.5Ω。
[0008]在上述方案中，本申请的电芯中，通过导电金属将极片和极耳进行连接(一般是第一极耳和正极极片连接，第二极耳和负极极片连接)，一方面，导电金属具有较强的导电性，能够提高极耳与极片之间的电子导通性，进而提高电芯的导电性，降低电芯作为二次电池用的接触内阻，提高电芯作为二次电池的能量密度和循环寿命；另一方面，本申请通过导电金属粘结极耳和极片，能够避免现有技术中采用焊接的方式导致的极片不可逆损伤的问题，提高电芯的安全性问题的同时降低制造成本。
[0009]在本申请中，优选的，第一极耳和正极极片通过导电金属粘结，第二极耳和负极极片通过导电金属粘结。
[0010]在本申请中，第一极耳与正极极片之间的拉伸力大于10N，具体的，第一极耳与正极极片之间的拉伸力例如可以是10.5N、11N、12N、12.5N、13N和14N等，当然还可以是上述范
围内的其他值，本申请再次不做限制。本申请第一极耳与正极极片之间的拉伸力较大，能够确保第一极耳和正极极片之间存在较大粘结性，避免电芯在使用过程中造成第一极耳和正极极片出现接触不良的问题。
[0011]基于相同的理由，第二极耳与负极极片之间的拉伸力大于10N，具体的，第二极耳与负极极片之间的拉伸力例如可以是10.5N、11N、12N、12.5N、13N和14N等，当然还可以是上述范围内的其他值，本申请再次不做限制。
[0012]在本申请中，第一极耳与正极极片之间的电阻小于0.5Ω，具体的，第一极耳与正极极片之间的电阻例如可以是0.1Ω、0.2Ω、0.25Ω、0.3Ω、0.35Ω、0.4Ω和0.45Ω等，当然还可以是上述范围内的其他值，本申请再次不做限制。本申请第一极耳和正极极片之间的电阻较小，使得包括该电芯的二次电池的接触内阻较小，从而提高二次电池的放电能力，提高二次电池的电池性能和使用寿命。
[0013]基于相同的理由，第二极耳与负极极片之间的电阻小于0.5Ω，具体的，第二极耳与负极极片之间的电阻例如可以是0.1Ω、0.2Ω、0.25Ω、0.3Ω、0.35Ω、0.4Ω和0.45Ω等，当然还可以是上述范围内的其他值，本申请再次不做限制。
[0014]在一些实施方式中，导电金属包括导电金属胶带，第一极耳与正极极片堆叠设置，导电金属胶带粘设在第一极耳和正极极片之间，且导电金属胶带缠绕第一极耳与正极极片的堆叠处；和/或
[0015]第二极耳与负极极片堆叠设置，导电金属胶带粘设在第二极耳和负极极片之间，且导电金属胶带缠绕第二极耳与负极极片的堆叠处。
[0016]上述方案中，本申请采用导电金属胶带将正极极片和第一极耳进行粘结，和/或负极极片和第二极耳进行粘结，且导电金属胶带位于极片和极耳之间的同时导电金属胶带还缠绕在极片和极耳的堆叠处，上述连接方式，一方面能够使得极片和极耳之间形成较强的导电通路，提高电芯的导电性能。另一方面能够提高极耳和极片的粘结紧密性，同时不需要采用复杂的工艺和设备，能够极大的降低制造成本。
[0017]在一些实施方式中，导电金属胶带的材质包括铜、铝、铁、镍、铬、银和锡中的至少一种。优选的，导电金属胶带的材质包括铜或铝。
[0018]在一些实施方式中，导电金属胶带的涂胶面数量为至少1面。具体的，置于极片和极耳之间的导电金属胶带的涂胶面数量为两面，缠绕在极耳和极片堆叠处的导电金属胶带的涂胶面数量为一面，其用于提高极片和极耳的连接紧密性。
[0019]在一些实施方式中，导电金属包括导电金属胶，导电金属胶设置在第一极耳与正极极片之间；和/或导电金属胶设置在第二极耳与负极极片之间。
[0020]在一些实施方式中，导电金属胶的材质包括银、铜、铁、铌和锡中的至少一种。优选的，导电金属胶的材质包括银。
[0021]在一些实施方式中，第一极耳与正极极片粘结所用的导电金属胶的重量为0.01g～10g，具体的，第一极耳与正极极片粘结所用的导电金属胶的重量可以是0.01g、0.05g、1g、2g、3g、4g、5g、6g、7g、8g、9g和10g等，当然还可以是上述范围内的其他值，本申请再次不做限制。导电金属胶的用量一方面影响电芯的导电性能，另一方面影响极片和极耳的连接紧密性，本申请将第一极耳与正极极片所用的导电金属胶的重量控制在上述范围内，能够在优异的导电性能和粘结性之间取得平衡，获得综合性能优异的电芯产品。此外，可以理解
的是，第一极耳与正极极片粘结所用的导电金属胶的重量还与第一极耳和正极极片的接触面积有关，示例性的，第一极耳和正极极片的接触面积为0.05cm2～1cm2。
[0022]基于相同的理由，第二极耳与负极极片粘结所用的导电金属胶的重量为0.01g～10g，具体的，第二极耳与负极极片粘结所用的导电金属胶的重量可以是0.01g、0.05g、1g、2g、3g、4g、5g、6g、7g、8g、9g和10g等，当然还可以是上述范围内的其他值，本申请再次不做限制。
[0023]在一些实施方式中，导电金属包括导电金属箔材，导电金属箔材设置在第一极耳与正极极片之间；和/或导电金属箔材设置在第二极耳与负极极片之间。
[0024]上述方案中，本申请采用导电金属箔材夹设在极片和极耳之间，导电金属箔材与极耳和极片的粘合度高，使得极耳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于，包括正极极片、隔膜、负极极片和电解液，所述正极极片的一端粘结有第一极耳，所述正极极片与所述第一极耳之间设置导电金属，使得所述第一极耳与所述正极极片之间的拉伸力大于10N，且所述第一极耳与所述正极极片之间的电阻小于0.5Ω；和/或所述负极极片的一端粘结有第二极耳，所述负极极片与所述第二极耳之间设置导电金属，使得所述第二极耳与所述负极极片之间的拉伸力大于10N，且所述第二极耳与所述负极极片之间的电阻小于0.5Ω。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述导电金属包括导电金属胶带，所述第一极耳与所述正极极片堆叠设置，所述导电金属胶带粘设在所述第一极耳和所述正极极片之间，且所述导电金属胶带缠绕所述第一极耳与所述正极极片的堆叠处；和/或所述第二极耳与所述负极极片堆叠设置，所述导电金属胶带粘设在所述第二极耳和所述负极极片之间，且所述导电金属胶带缠绕所述第二极耳与所述负极极片的堆叠处。3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述电芯包括如下特征(1)～(2)中的至少一种：(1)所述导电金属胶带的材质包括铜、铝、铁、镍、铬、银和锡中的至少一种；(2)所述导电金属胶带的涂胶面数量为至少1面。4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述导电金属包括导电金属胶和导电金属箔材中的至少一种，所述导电金属胶或导电金属箔材设置在所述第一极耳与所述正极极片之间；和/或所述导电金属胶或导电金属箔材设置在所述第二极耳与所述负极极片之间。5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述电芯包括如下特征(1)～(5)中的至少一种：(1)所述导电金属胶的材质包括银、铜、铁、铌和锡中的至少一种；(2)所述第一极耳与所述正极极片粘结所用的所述导电金属胶的重量为0.01g～10g；(3)所述第二极耳与所述负极极片粘结所用的所述导电金属胶的重量为0.01g～10g；(4)所述导电金属箔材的材质包括铜、镍、铝、锡和银中的至少一种；(5)所述导电金属箔材的厚度为2μm～10μm。6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极极片和/或负极极片包括复合集流体及覆设在所述复合集流体至少一个表面的活性物质，所述复合集流体包括基材层及位于所述基材层两侧的第一金属层和第二金属层，所述电芯包括如下特征(1)～(6)中的至少一种：(1)所述基材层至少设置一层；(2)所述基材层的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚醚酮、环状聚烯烃、聚芳酯、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺和导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，李骁博，毕飞飞，姜天豪，胡鹏，蓝树槐，
申请(专利权)人：上海治臻新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：