专利名称：一种新型的回型钩状镀层铝极耳的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电池制造的技术领域，涉及一种锂电池使用的回型镀层铝极耳， 该种铝极耳特别适用于电池结构不同的锂电池或锂离子电池，实用性广泛。
背景技术：
可移动电子设备的快速发展，对锂电池和锂离子电池提出了更高的要求。为了表述的方便，这里所述的锂电池包括通常意义的锂电池和锂离子电池，其中锂离子电池包括聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池、钢壳锂离子电池和塑料壳锂离子电池。按照电池的外形来分，目前国外市场上锂电池主要有圆柱形、棱柱形、方形、钮扣式、薄型和超薄型。国内市场的锂电池主要有三种类型，即钮扣式、方形和圆柱形。依据使用环境对锂电池电化学性能及安全性的要求不同，锂电池分为液态和固态(或干态)两种。由于电池的能量密度和适用的范围受电池的内部结构的影响很大。从锂离子电池的结构来看，主要分为卷绕式和层叠式两大类。制备锂电池和锂离子电池时，首先制成正极极片和负极极片，再采用铆接、超声波点焊或激光焊等方式，在正极极片上连接用来传输电流的铝极耳，然后在铝极耳上用铆接、超声波点焊或激光焊等方式连接上镍极耳的一端，最后将镍极耳的另一端连接到IC电路板上。正极极片到IC电路板之间存在“铝-铝”、“铝-镍”、“镍-铜”连接点或焊点。由于这些连接点或焊点属于点连接，连接点或焊点的面积小，存在连接或焊接不牢、虚连接或虚焊、连接点或焊点间接触电阻大、连接点或焊点易于在存放或使用过程被氧化等问题，使制备的电池存在批次性能不稳定等问题。电池放电时，特别是大电流放电时， 连接点或焊点存在电阻过大、不均勻，导致发热量过大等问题，明显减弱了电池对外做功能力，电池使用的不安全性增强。在充电时，可能因连接点或焊点存在上述问题而造成充电困难，引起电池的发热、燃烧等安全隐患。为此，近年来，一些研究人员试图在铝极耳上镀镍或其它合金，以实现减化电池的制备步骤和改善批量电池一致性的目的。实用新型专利200820009887. 0涉及一种在铝带基材一端表面覆上镍、铜、锡或其它可以直接上锡的金属的铝极耳。实用新型专利ZL2008202125092涉及一种锂电池铝极耳，包括带状铝条，在铝条的一端有化学镀镍层。申请号200810143389X的发明专利公开了一种锂离子电池正极极耳及其制备方法。该专利在铝基体层一端的上下表面用电镀或非电镀的方法形成结合牢固的非铝金属层，如镍或锡镍合金层。实用新型专利200820215661. 6 及申请号为200810236321.6的发明专利均涉及一种一端有镍层的铝极耳。其中，镀镍层呈包裹式或在极耳片体的一端的正反两面或只在正面或只在反面上。实用新型专利 200920063603. 0涉及一种在铝材的一端复合了非铝合金的极耳。申请号2010101101270的发明专利涉及在SUS430不锈钢带、铜带、铝带、镍带基底的一侧端部先镀覆一层镍镀层，再镀覆一层锡镀层的方法，以制备极耳。实用新型专利200920058776. 3涉及一种不需转镍的铝极耳结构，其正极在铝极耳外镀镍。实用新型专利200920042215. 4涉及一种聚合物锂电池使用的铝极耳卷料，该种铝极耳与卷盘之间有一段镍金属或镀镍层。由于正极极片到IC电路板间的连接部位主要起着导电和散热作用。在大电流充放电时，以上连接部位可能受到热膨胀的影响，连接性能的好坏会造成连接点接触电阻的变化，因此，在采用镀层铝极耳的锂电池中，铝条、铝与镀层之间形成合金的界面以及镀层本身的电阻率、导热系数及线膨胀系数均对导电和散热作用有影响。从电阻率来看，在20°C时，常见金属的电阻率分别为铜1. 678 μ Ω · cm， IS 2. 65 μ Ω · cm,镁 4· 39 μ Ω · cm，镍 6· 93 μ Ω · cm ((Hohn A. Dean，Lange，s ChemistryHandbook，第15版，出版社=McGraw-Hill, 1999年)，铝合金的电阻率分别为，铝硅镍合金5. 95 μ Ω · cm，铝铜镍合金5. 95 μ Ω · cm，铝镁镍合金9. 12 μ Ω · cm(郑峰主编， 铝与铝合金速查手册，化学工业出版社，北京2008. 7.第1版))，可见，铝合金的电阻率通常比纯铝和纯铜的大一倍以上，而与镍的电阻率相差不大。在极耳上通过大电流时，铝条与镀层中间形成的合金部位的发热量大。而当镀层为镍层时，镀镍层的发热量也较大。从25 °C金属的导热系数来看，金属银429W/ (m · K)、铜40 Iff/ (m · K)、铝237W/ (m · K)、镁 156W/(m · K)、镍 90. 9ff/(m · K)(Hohn A. Dean, Lange' s ChemistryHandbook, 第15版，出版社=McGraw-Hill, 1999年)，铝合金的导热系数分别为，铝硅镍合金159. Iff/ (m ·Κ)，铝铜镍合金113W/(m ·Κ)，铝镁镍合金92. lff/(m ·Κ)。可见，铝合金的导热系数比纯铝和纯铜的小得多，只比金属镍的略大一些。当极耳上各部分产生的热量相同时，铝条与铜镀层的散热速率快，铝合金及镀镍层的散热速率最慢。可见，采用镀镍铝极耳的锂电池中， 往往是镀镍层与铝条中间的合金层的电阻率最大，产生的热量最大，散热效果不好，因此， 同样大小的长条形的镀镍铝极耳，在大电流放电条件下，还是容易因发热而产生高温。考虑到不同电池企业生产的锂电池的结构不同，即使同一企业生产的锂电池也需要依据电池类型、电池结构而采用不同尺寸的极耳，因此必须为每一种锂电池量身定做极耳。为了克服以上不足，在兼顾减小铝材使用量、铝材散热速度、极耳尺寸，特别是考虑极耳制备的标准化，避免电池企业改变电池产品品种时极耳的浪费，本实用新型专利涉及一种回型镀层铝极耳。在回型镀层铝极耳中，尽管镀层与铝条中间的合金层的电阻率较大， 然而，由于电路板到正极极片之间镀层区的导电面较长条型极耳的增加了一倍，散热面也增大了近一倍，即使在大电流放电的条件下，不容易因发热而产生高温，改善了电池的安全性。同时，回型镀层铝极耳的结构使其可应用于不同种结构的电池中，有利于极耳制备的标准化和使用。
发明内容本实用新型提供一种呈回型钩状镀层铝极耳。本实用新型所述的回型钩状镀层铝极耳，其基体材料为条状铝片，条状铝片的一端头为钩柄，与正极极片相连；另一端头为钩，端头至条状铝片1/5 2/3处镀有导电镀层， 该端头分段折成回型钩状。所述的的回型钩状呈口字形或斜面梯形。回型钩状呈口字形时，镀有导电镀层的一端分段折起，第一折叠起处中心点为焊点，该焊点与电路板相连，第四折起处中心点为焊点，该焊点与折起前的镀层相连。回型钩状呈斜面梯形时，第一折起中心点处为焊点，该焊点与电路板相连，第五折起中心点处为焊点，该焊点与折起前的镀层相连，条状铝片的另一端头与正极极片相连。所述的导电镀层是通过电镀或化学镀的方法镀上镍、镍合金、铜或铜合金。[0012]所述的锂电池包括通常意义的锂电池和锂离子电池，这里的锂离子电池是聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池、钢壳锂离子电池或塑料壳锂离子电池。在回型钩状镀层铝极耳中，尽管镀层与铝条中间形成的合金层的电阻率相对较大，然而，由于电路板到正极极片之间镀层区的导电面增加了一倍，散热面也增大了近一倍，即使在大电流放电的条件下，不容易因发热而产生高温，改善了电池的安全性。同时回型钩状镀层铝极耳的结构可以使其适用于不同种电池的结构，有利于铝极耳制备的标准化和使用。
图1是本实用新型所述的口字形回型钩状镀层铝极耳的纵向剖面图。图2是本实用新型所述的口字形回型钩状镀层铝极耳的立体结构示意图。图3是本实用新型所述的一种斜面梯形回型钩状镀层铝极耳的立体结构示意图。图1中，1为条状铝片；2为回型钩状第四折起中心点的焊点，该焊点与折起前的镀层相连；3为导电镀层，该导电镀层是通过电镀或化学镀的方法镀上的镍、镍合金、铜或铜合金；4为回型钩状第一折起中心点处的焊点，该焊点与电路板相连。图2中，1为条状铝片；3为导电镀层，该导电镀层是通过电镀或化学镀的方法镀上镍、镍合金、铜或铜合金；4为回型钩状第一折起中心点处的焊点，该焊点与电路板相连。图3中，1为条状铝片；3为导电镀层，该导电镀层是通过电镀或化学镀的方法镀上镍、镍合金、铜或铜合金；4为回型钩状第一折起中心点处的焊点，该焊点与电路板相连。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型专利进行进一步的说明。实施例仅是对本实用新型专利的进一步补充和说明，而不是对本实用新型专利的限制。实施例1如附图1和附图2所示，条状铝片1的总尺寸为35mmX3mm(长X宽)，其中条状铝片1的一端长为20mm，使用时该端头以焊接的方式与钢壳锂离子电池正极极片相连；条状铝片1的另一端长为15mm，采用化学镀的方法镀上镍形成镍镀层，该镀层分为5mm、1. 5mm、 5mm、1. 5mm和2mm五个折起段，并折起成口字形，末端的2mm，即第五个折起段与第一个折起段重叠，并在折起处中心点用激光焊接机将上下两镀层焊住。第一折起中心点处为焊点4， 通过该焊点与电路板相连。利用本实用新型所述的口字形回型钩状镀层铝极耳，经模拟测试，当通过5安培电流后，口字形回型钩状镀层铝极耳的温度比尺寸为25mmX3mm(长X宽)的长条形镀镍铝极耳的温度低5. 3°C，且极耳占据的空间小，提高了电池的安全性。实施例2如附图3所示，1为条状铝片；3为镀铜导电镀层，该镀铜导电镀层是通过电镀的方法镀上铜；4为回型钩状第一折起中心点处的焊点，该焊点与聚合物锂离子电池的电路板相连。与实施例1相类似的总尺寸为35mmX3mm(长X宽)的条状铝片1和各部位的尺寸，在第五折起中心点处为焊点，该焊点与第一个折起段的镀层重叠，条状铝片1的另一端头以焊接方式与正极极片相连。
5[0026] 利用本实用新型所述的斜面梯形回型钩状镀层铝极耳，经模拟测试，当通过5安培电流后，斜面梯形回型钩状镀层铝极耳的温度比寸为25mmX3mm(长X宽)的长条形镀镍铝极耳尺的温度低6. 1°C，且极耳占据的空间小，提高了电池的安全性。
权利要求1.一种新型的回型钩状镀层铝极耳，其特征在于其基体材料为条状铝片，条状铝片的一端头为钩柄，与正极极片相连；另一端头为钩，端头至条状铝片的1/5 2/3处镀有导电镀层，该端头分段折成回型钩状。
2.根据权利要求1所述的一种新型的回型钩状镀层铝极耳，其特征在于所述的回型钩状呈口字形或斜面梯形。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型的回型钩状镀层铝极耳，其特征在于所述的回型钩状呈口字形时，镀有导电镀层的端头分段折起，第一折叠起处中心点为焊点，该焊点与电路板相连，第四折起处中心点为焊点，该焊点与折起前的镀层相连。
4.根据权利要求1或2所述的一种新型的回型钩状镀层铝极耳，其特征在于所述的回型钩状呈斜面梯形时，第一折起中心点处为焊点，该焊点与电路板相连，第五折起中心点处为焊点，该焊点与折起前的镀层相连，条状铝片的另一端头与正极极片相连。
5.根据权利要求1所述的一种新型的回型钩状镀层铝极耳，其特征在于所述的导电镀层是通过电镀或化学镀的方法镀上镍、镍合金、铜或铜合金。
6.根据权利要求1所述的一种新型的回型钩状镀层铝极耳，其特征在于所述的锂电池包括锂电池和锂离子电池，这里的锂离子电池是聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池、钢壳锂离子电池或塑料壳锂离子电池。
专利摘要本实用新型属于电池制造领域，涉及一种回型钩状镀层铝极耳，其特征在于铝极耳基体材料为条状铝片，条状铝片的一端头与正极极片相连，另一端头至条状铝片1/5～2/3处镀有导电镀层，该端头分段折起呈回型钩状。利用本实用新型所述的斜面梯形回型钩状镀层铝极耳，经模拟测试，当通过5安培电流后，回型钩状镀层铝极耳的温度比尺寸为30mm×3mm(长×宽)的长条形镀镍铝极耳的温度低5℃以上，提高了电池的安全性。
文档编号H01M2/26GK202231083SQ20102051020
公开日2012年5月23日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者童君开 申请人:童君开