CN202495508U - 一种软包装锂离子电池及其极耳 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种软包装锂离子电池极耳，包括与极片相连的极片连接段、与外界导通的导通段，以及连接所述极片连接段和导通段的过渡段，所述过渡段的厚度小于所述极片连接段的厚度和导通段的厚度，所述过渡段的上下表面均粘接有高分子材料薄膜层。相对于现有技术，本实用新型在传统的极耳与铝塑包装膜的密封位置采用了极耳局部削薄的结构。这样可以极大的减小上下两层铝塑包装膜之间的间隙，保证电池密封，防止电解液泄漏或水汽进入。同时，这种只在密封位置削薄的结构不会影响极耳的机械强度和阻值大小。此外，本实用新型还公开了一种包含该极耳的锂离子电池。

Description

一种软包装锂离子电池及其极耳

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种软包装锂离子电池极耳以及包含该极耳的锂离子电池。

背景技术

随着科技的进步，移动设备的应用越来越广泛。移动设备的快速增长，形成了对高能量密度电池的大量需求。目前市场上锂离子电池从其外包装方面可以分为用不锈钢壳或铝壳的硬包装电池，以及用铝塑复合膜包装的软包装电池。其中，软包装电池因其具有更高的能量密度和更好的安全性，获得了快速发展。

软包装电池一般包括电芯和铝塑薄膜包装壳，电芯前端设有极耳，极耳从包装膜穿出，使用时与外界连接，以提供能量。目前，为了使其极耳具有一定的机械强度和相对较小的阻抗，一般使用具有一定厚度的金属极耳，整个极耳的厚度均匀，导致软包装电池中极耳穿出包装膜处的密封难度比较大。如果密封不好，电池容易出现漏液或电池内部渗入水汽，从而影响产品质量，甚至可能引发安全问题。

有鉴于此，确有必要提供一种能提高软包装锂离子电池封装性能的极耳，以保证电池质量和电池安全，以及包含该极耳的锂离子电池。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种能提高软包装锂离子电池封装性能的极耳，以保证电池质量和电池安全。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种软包装锂离子电池极耳，包括与极片相连的极片连接段、与外界导通的导通段，以及连接所述极片连接段和导通段的过渡段，所述过渡段的厚度小于所述极片连接段的厚度和导通段的厚度，所述过渡段的表面粘接有高分子材料薄膜层。封装时，电池外包装的铝塑复合膜通过热封装密封在一起，并且铝塑复合膜在极耳处的密封区域位于过渡段的高分子材料薄膜层上。

作为本实用新型软包装锂离子电池极耳的一种改进，所述过渡段的厚度为所述极片连接段或导通段厚度的10％～99％。如果所述过渡段的厚度小于所述极片连接段或导通段厚度的10％，可能会带来所述过渡段与极片连接段或与导通段间的过渡区域应力集中、强度变差的问题。

作为本实用新型软包装锂离子电池极耳的一种改进，所述极片连接段、过渡段和导通段是一体的。

作为本实用新型软包装锂离子电池极耳的一种改进，所述过渡段和极片连接段之间的过渡方式为垂直过渡、倾斜过渡或椭圆过渡。

作为本实用新型软包装锂离子电池极耳的一种改进，所述过渡段和导通段之间的过渡方式为垂直过渡、倾斜过渡或椭圆过渡。

作为本实用新型软包装锂离子电池极耳的一种改进，所述过渡段的一侧设有削薄区。

作为本实用新型软包装锂离子电池极耳的一种改进，所述过渡段的双侧均设有削薄区。

作为本实用新型软包装锂离子电池极耳的一种改进，所述过渡段表面完全覆盖有高分子材料薄膜层。

作为本实用新型软包装锂离子电池极耳的一种改进，所述过渡段表面部分覆盖有高分子材料薄膜层。

相对于现有技术，本实用新型在传统的极耳与铝塑包装膜的密封位置采用了极耳局部削薄的结构。这样可以极大的减小上下两层铝塑包装膜之间的间隙，保证电池密封，防止电解液泄漏或水汽进入。同时，这种只在密封位置削薄的结构不会影响极耳的机械强度和阻值大小。此外，本实用新型不需要引入新材料，制作方法简单，便于批量生产。

本实用新型的另一个目的在于提供一种锂离子电池，包括电芯和铝塑包装膜，电芯前端设有极耳，极耳从铝塑包装膜中穿出，所述极耳为上述段落所述的极耳，封装时，铝塑包装膜在极耳处的密封区域位于过渡段的高分子材料薄膜层上。相对于现有技术，本实用新型的锂离子电池具有良好的封装性能和安全性能。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型锂离子电池结构示意图；

图2为本实用新型设有削薄凹槽的集电体；

图3为本实用新型一侧设有削薄区的极耳示意图；

图4为本实用新型两侧均设有削薄区的极耳示意图；

图5为本实用新型的一种极耳结构示意图；

图6为本实用新型的另一种极耳结构示意图；

图7为本实用新型贴有高分子薄膜材料层的极耳群；

图8为本实用新型贴有高分子薄膜材料层的极耳。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种锂离子电池，包括电芯7和铝塑包装膜8，电芯7前端设有极耳9，极耳9从铝塑包装膜8中穿出，其中，如图2，3，4和5所示，极耳9包括与极片相连的极片连接段3、与外界导通的导通段1，以及连接所述极片连接段3和导通段1的过渡段2，所述过渡段2的厚度小于所述极片连接段3的厚度和导通段1的厚度，所述过渡段2的表面粘接有高分子材料薄膜层6，所述极片连接段3、过渡段2和导通段1是一体的，所述过渡段2的厚度为所述极片连接段3或导通段1厚度的10％～99％，封装时，铝塑包装膜8在极耳9处的密封区域位于过渡段2的高分子材料薄膜层6上。

其中，所述过渡段2和极片连接段3之间的过渡方式为垂直过渡、倾斜过渡或椭圆过渡，所述过渡段2和导通段1之间的过渡方式为垂直过渡、倾斜过渡或椭圆过渡，其中过渡段2可以采用一侧设有削薄区的方式，也可以采用双侧均设有削薄区的方式。

所述过渡段2的表面可以完全覆盖有高分子材料薄膜层6，也可以部分覆盖有高分子材料薄膜层6。

其中，本实用新型软包装锂离子电池极耳9的制造方法为：

首先，如图2所示，在制造极耳9的原始金属薄板上用车削或车铣的工艺制造出符合相应尺寸需求削薄凹槽(过渡段2)，可以采用单侧削薄和双侧削薄两种方式(如图3和4所示)，所述过渡段2和极片连接段3之间的过渡方式可以为垂直过渡、倾斜过渡或椭圆过渡，所述过渡段2和导通段1之间的过渡方式可以为垂直过渡、倾斜过渡或椭圆过渡(如图5和6所示)。将高分子材料薄膜层6裁剪成带状材料；

其次，将金属薄板沿着与凹槽(过渡段2)垂直的方向按照极耳9的宽度要求分切成金属带。将金属带沿着与高分子带状薄膜材料垂直方向间隔放置，使高分子薄膜材料层6处于金属带的削薄凹槽(过渡段2)位置。接着，在上述金属带上再垂直放置高分子薄膜材料层6，并且令上、下两层高分子薄膜材料层6相互叠合(如图7所示)。将上述叠加的材料经过热压机热压，令金属带与高分子薄膜材料层6热复合在一起；

最后，如图8所示，将两层高分子薄膜材料层6及其复合的金属带按照相应的尺寸裁切成电池的极耳。

具体实施方式1

首先在制造集电体的金属(Ni，Al，Cu)薄板上用车削或车铣的工艺制造出相应的削薄凹槽(过渡段2)，本例采用单侧削薄的方式(如图3所示)，凹槽(过渡段2)的宽度为5mm，相邻两排凹槽(过渡段2)间的距离为45mm。凹槽(过渡段2)与导通段1间和极片连接段3间的过渡分别采用垂直和倾斜的过渡方式(如图5所示)；

其次，沿着与凹槽(过渡段2)垂直的方向将金属薄板分切成宽度为4mm的带有凹槽(过渡段2)的金属带。接着，在沿着与上述金属带垂直方向的凹槽(过渡段2)处上下各放置一层高分子薄膜材料层6，并且令上、下两层高分子薄膜材料层6相互叠合；然后，将上述叠加的材料热压到一起，令金属集电体与高分子薄膜材料层6复合在一起，如图7所示；

最后，如图8，按照要求的尺寸将高分子薄膜材料层6和其复合的集电体裁切成电池的极耳8，所得极耳导通段1的长度为10mm，厚度为0.08mm；极片连接段3的长度为30mm，厚度为0.08mm；过渡段2的长度为5mm，厚度为0.05mm；热复合后高分子薄膜材料层6的宽度为4.5mm。

将上述制作的极耳9用于型号为423482(厚度为4.2mm，宽度为34mm，长度为82mm)的电池，并测试其阻抗，阻抗测试结果为30.67mΩ(1KHz)，在经过高温高湿实验后，泡水实验检验其极耳9处的失效率为0.3ppm；

作为对比组(极耳三段的厚度均0.08mm)的电芯的阻抗为30.00mΩ(1KHz)，在经过同样的高温高湿实验后，泡水实验检验其极耳9处的失效率为0.7ppm。

具体实施方式2

首先在制造集电体的金属(Ni，Al，Cu)薄板上用车削或车铣的工艺制造出相应的削薄凹槽(过渡段2)，本例采用双侧削薄(如图4所示)的方式，凹槽(过渡段2)的宽度为5mm，相邻两排凹槽(过渡段2)间的距离为45mm。凹槽(过渡段2)与导通段1间和极片连接段3间的过渡分别采用倾斜和椭圆的过渡方式(如图6所示)。其次，沿着与凹槽(过渡段2)垂直的方向将金属薄板分切成宽度为4mm的带有凹槽(过渡段2)的金属带。接着，在沿着与上述金属带垂直方向的凹槽(过渡段2)处上下各放置一层高分子薄膜材料层6，并且令上、下两层高分子薄膜材料层6相互叠合；然后，将上述叠加的材料热压到一起，令金属集电体与高分子薄膜材料层6复合在一起，如图7所示；

最后，如图8，按照要求的尺寸将高分子薄膜材料层6和其复合的集电体裁切成电池的极耳9，所得极耳导通段1的长度为10mm，厚度为0.1mm；极片连接段3的长度为30mm，厚度为0.1mm；过渡段2的长度为5mm，厚度为0.08mm；热压后高分子薄膜材料层6的宽度为4.5mm。

将上述制作的极耳9用于型号为423482(厚度为4.2mm，宽度为34mm，长度为82mm)的电池，并测试其阻抗，阻抗测试结果为28.22mΩ(1KHz)；

作为对比组的厚度均匀且为0.08mm的极耳，包含该极耳的电芯具有相同的密封效果(即高温高湿实验后的失效率相等)，但其阻抗测试结果为30.00mΩ(1KHz)。

上述具体实施方式1显示，采用本实用新型的极耳9后可以极大的改善铝塑包装膜8在极耳9处的密封问题；而具体实施方式2则表明，铝塑包装膜8在极耳9处的密封效果相同的情况下，采用本实用新型的极耳9后可以减小电池的内阻。

当然，以上所述仅为本实用新型的其中两个实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。例如，在本实用新型中，用作电池极耳9的金属带(正、负集电体)和削薄位置可根据实际应用要求采用不同的尺寸，并且削薄的厚度可根据所要求达到的密封效果，电池内阻和极耳9的机械强度进行调整。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改，因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种软包装锂离子电池极耳，包括与极片相连的极片连接段、与外界导通的导通段，以及连接所述极片连接段和导通段的过渡段，其特征在于：所述过渡段的厚度小于所述极片连接段的厚度和导通段的厚度，所述过渡段的表面粘接有高分子材料薄膜层。

2.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池极耳，其特征在于：所述过渡段的厚度为所述极片连接段或导通段厚度的10％～99％。

3.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池极耳，其特征在于：所述极片连接段、过渡段和导通段是一体的。

4.根据权利要求3所述的软包装锂离子电池极耳，其特征在于：所述过渡段和极片连接段之间的过渡方式为垂直过渡、倾斜过渡或椭圆过渡。

5.根据权利要求3所述的软包装锂离子电池极耳，其特征在于：所述过渡段和导通段之间的过渡方式为垂直过渡、倾斜过渡或椭圆过渡。

6.根据权利要求1或2所述的软包装锂离子电池极耳，其特征在于：所述过渡段的一侧设有削薄区。

7.根据权利要求1或2所述的软包装锂离子电池极耳，其特征在于：所述过渡段的双侧均设有削薄区。

8.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池极耳，其特征在于：所述过渡段表面完全覆盖有高分子材料薄膜层。

9.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池极耳，其特征在于：所述过渡段表面部分覆盖有高分子材料薄膜层。

10.一种锂离子电池，包括电芯和铝塑包装膜，电芯前端设有极耳，极耳从铝塑包装膜中穿出，其特征在于：所述极耳为权利要求1至9任一项所述的极耳，封装时，铝塑包装膜在极耳处的密封区域位于过渡段的高分子材料薄膜层上。

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