一种方形电池及制造方法技术

本发明专利技术一种方形电池及制造方法，属于二次电池领域，其包括电池壳体、电池盖、由正极极片和负极极片交叠放置形成的极组，所述的正极极片和负极极片均包括基体、极耳和能导电的导流条，所述的基体的一侧连接极耳的一侧，极耳的另一侧设置有导流条；所述的正极极片全部的导流条位于电池一侧，负极极片全部的导流条位于电池另一侧；所述的极耳上设置一个导流条或多个导流条；本发明专利技术可以在不增大焊接工艺难度的情况下具有更好的导电效果，从而使电池具有更好的大电流输出能力；同时，极片各部位与导流条的距离相同，确保电化学反应的均匀性；此外，能够确保极片叠合过程不需要用极片的边缘进行定位且定位效果良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二次电池领域，具体涉及。
技术介绍
如图1和图2所示，目前，市场上有这样一种方形电池，其中，图3中极片(包括正极和负极)的极耳a与极片的基体b部分重叠并焊接结合；极片上没有定位孔，或者只有一个定位孔，或者两个定位孔之间的距离很近、不超过极片宽度的1/3 ;如图1所示，正极和负极叠合成极组c后其极耳a都在极片上部，正极和负极的极耳在高度和宽度方向部分重叠；正极的所有极耳通过焊接或螺栓压紧接触的方式与通向电池壳外部的正极电流引出端dl连接，负极的所有极耳通过焊接或螺栓压紧接触的方式与通向电池壳外部的负极电流引出端d2连接，这种极组结构有以下的缺点:(1)由于正负极极耳a在高度和宽度方向部分重叠，其单极片极耳a厚度不能太厚(通常不大于0.15mm),否则将导致正负极极耳a直接接触而短路，因此，其大电流导电能力受到限制；(2)由于位于正极和负极引出端之间的极片部分导电长度很短，而远离正极和负极引出端之间的极片部分的导电长度很长，因此，极片上的各个部位不能同时均匀的参与电化学反应；(3)由于没有定位孔、只有一个定位孔或者定位孔之间距离过小，正负极在叠合的过程中难以精确定位，从而会影响部分正负极不能完全正对(最大偏差通常大于1_)而不能充分参与电化学反应；(4)没有定位孔或者只有一个定位孔的，正负极在叠合的过程中需要利用极片的边缘进行定位，因此可能产生毛刺，增大短路的风险。如图4和图5所示，市场上还有另一种方形电池，极片(包括正极和负极)的极耳j与极片的基体e部分重叠并焊接结合；极片的极耳j和基体e重叠的边缘冲有定位孔f，上部定位孔与下部定位孔之间的距离不小于极片高度的1/2 ;如图4所示，正极和负极叠合成极组g后其极耳分别位于极片的左右两边，正极和负极的极耳j在宽度方向完全没有重叠；极组中的所有正极的极耳j与一个正极导流片h焊接连接，所有负极的极耳j与一个负极导流片h焊接连接。在这种结构中，由于极片上有良好定位效果的定位孔，正负极叠合时能够很好的正对(最大偏差通常不大于0.4mm);同时，极片上各部位与正负极导流片h之间的距离一致、而正负极导流片h相当于正负极的引出端，因此，极片上各部位的电化学反应较为均匀。但是，这种结构有以下的缺点:(1)正负极导流片h与正负极极耳j焊接的工艺难度非常大；(2)由于焊接的热量需要穿透导流片进行焊接，导流片的厚度不能很大(通常不大于1.0_)，因此导流片的大电流导电能力仍然受到限制。如图6和图7所示，市场上还有另一种方形电池，如图6所示，极片上没有另外焊接的极耳，直接留出较多的基体i代替极耳的作用；正极和负极叠合成极组后其极耳分别位于极片的左右两边，正极和负极的极耳在宽度方向完全没有重叠；极片上没有定位孔，正负极叠合时需要利用极片的边缘进行定位；极组中的所有正极基体的富余部分分成两组与一个正极导流片k焊接连接，所有负极基体的富余部分分成两组与一个负极导流片k焊接连接。在这种结构中，由于极片上各部位与正负极导流片k之间的距离一致、而正负极导流片k相当于正负极的引出端，因此，极片上各部位的电化学反应较为均匀。但是，这种结构有以下的缺点:(1)由于不同极片与导流片k之间连接的基体长度不同，因此，不同极片之间的电流通道的电阻不同，存在不同极片间电化学反应的不均匀性；(2)由于需要利用极片的边缘进行定位，因此可能产生毛刺，增大短路的风险。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出，以达到提高导电效果、提高大电流输出能力、避免焊接工艺难度影响确保电化学反应均匀的目的。一种方形电池，包括电池壳体、电池盖、由正极极片和负极极片交叠放置形成的极组，所述的正极极片和负极极片均包括基体、极耳和能导电的导流条，所述的基体的一侧连接极耳的一侧，极耳的另一侧设置有导流条；所述的正极极片的导流条之间可焊接连接，负极极片的导流条之间可焊接；所述的正极极片全部的导流条位于电池一侧，负极极片全部的导流条位于电池另一侧；所述的正极极片和负极极片上均开有至少两个定位孔，且分别设置于极片的两端，上述定位孔之间的距离大于或者等于极片高度的0.5倍。所述的极耳上设置一个导流条或多个导流条，所述的多个导流条交叠放置且焊接连接，且多个导流条叠合后的厚度之和为0.4mm 2.0_。实现方形电池的制造方法，包括以下步骤:步骤1、将活性物质涂敷于极片基体上并充分干燥，并通过滚压方式将干燥后的极片压到所需的厚度，并裁切到所需宽度和高度，并确保极片的基体为涂敷活性物质的部分宽度满足焊接要求，所述的极片包括正极极片和负极极片；步骤2、将极片的极耳一侧与基体的一侧焊接在一起，将极耳的另一侧与导流条焊接在一起；步骤3、将步骤2所焊接完的正极极片插入到隔膜袋中，并使定位孔和导流条设置于隔膜袋外；步骤4、将若干负极极片和包裹有隔膜袋的若干正极极片在带有销钉的夹具中进行交替叠放形成极组，采用夹具的顶盖将极组压紧固定并采用交变磁场对极组进行消磁；步骤5、采用夹具将正极电流外引出端、密封圈、正极电流内引出端与电池盖夹紧；采用夹具将负极电流外引出端、密封圈、负极电流内引出端与电池盖夹紧，通过交变磁场对组装后的电池盖组件进行消磁，并将上述组装后的电池盖组件和夹具一起放入电子束焊机的真空室内进行电子束焊接，使正极电流外引出端和正极电流内引出端焊接在一起，负极电流外引出端和负极电流内引出端焊接在一起；步骤6、采用夹具将步骤4形成的极组和步骤5焊接后的电池盖组件夹紧组装，使正极电流内引出端与所有正极极片的导流条顶部靠紧，负极电流内引出端与所有负极极片的导流条顶部靠紧；将组装好的极组、电池盖组件和夹具一起放入电子束焊机的真空室内进行电子束焊接，使正极电流内引出端与所有正极极片的导流条焊接在一起，负极电流内引出端和与所有负极极片的导流条焊接在一起；步骤7、将与电池盖组件焊接后的极组插入到电池壳中，并通过热熔焊接或超声波焊接使电池盖与电池壳连接成为整体，将所需量的电解液通过注入到电池的壳体内。本专利技术优点:本专利技术，可以在不增大焊接工艺难度的情况下具有更好的导电效果，从而使电池具有更好的大电流输出能力；同时，极片各部位与导流条的距离相同，确保电化学反应的均匀性；此外，能够确保极片叠合过程不需要用极片的边缘进行定位且定位效果良好。附图说明图1为现有第一种方形电池结构示意图；图2为现有第一种方形电池结构左视图；图3为现有第一种方形电池单极片侧视图；图4为现有第二种方形电池结构示意图；图5为现有第二种方形电池结构底视图；图6为现有第三种方形电池结构示意图；图7为现有第三种方形电池结构底视图；图8为本专利技术实施例方形电池极组结构示意图；其中，1-正极极片；2_负极极片；3-正电流内引出端；4_负电流内引出端；图9为本专利技术实施例方形电池极组结构左视图；图10为本专利技术实施例正\负极极片结构示意图；其中，101-基体；IOla-活性物质区域；102-极耳；103-导流条；104-定位孔；图11为本专利技术实施例正\负极极片结构底视图；图12为本专利技术实施例多根导流条结构示意图；图13为本专利技术实施例导流条结构示意图；图14为本专利技术实施例导流条A向剖视图；其中，Ca)为导流条A向截面为方形；(b)为导流条A向截面为长方形或近似方形；(c)为导流条A向截面为近似长方形；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方形电池，包括电池壳体、电池盖、由正极极片和负极极片交叠放置形成的极组，其特征在于：所述的正极极片和负极极片均包括基体、极耳和能导电的导流条，所述的基体的一侧连接极耳的一侧，极耳的另一侧设置有导流条；所述的正极极片的导流条之间可焊接连接，负极极片的导流条之间可焊接；所述的正极极片全部的导流条位于电池一侧，负极极片全部的导流条位于电池另一侧；所述的正极极片和负极极片上均开有至少两个定位孔，且分别设置于极片的两端，上述定位孔之间的距离大于或者等于极片高度的0.5倍。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田新军，周赛军，
申请(专利权)人：四川万凯丰稀土新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：