一种无焊接极耳电芯及电池的制作方法

1.本实用新型涉及二次电池领域，具体涉及一种无焊接极耳电芯及电池。


背景技术：

2.对于含多个极耳的电芯，目前包括经叠片成型的电芯以及多极耳极片经卷绕成型的电芯，此两种结构的电芯的生产过程一般为：将极片1’的边缘留出空箔区2’，待叠片或卷绕完成后，再在空箔区2’焊接极耳3’，然后通过极耳上的极耳胶4’与铝塑膜完成封装，可如图1～3所示。但通过此类设计得到的电芯，其极耳3’与空箔区2’之间的间隙较大，参见图3，电芯长度方向空间余量浪费较多，且极耳3’与空箔区2’焊接不稳易造成箔材破裂。有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的之一在于：提供一种无焊接极耳电芯，以解决目前的多极耳卷绕电芯以及叠片电芯因焊接极耳导致电芯长度方向空间余量浪费较多的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种无焊接极耳电芯，包括：
6.第一极片，沿边缘设置有若干个第一空箔区，与电池外壳对应连接部分的所述第一空箔区涂覆有第一粘结层，若干个所述第一空箔区通过所述第一粘结层粘接；
7.第二极片，与所述第一极片极性相反，沿边缘设置有若干个第二空箔区，与电池外壳对应连接部分的所述第二空箔区涂覆有第二粘结层，若干个所述第二空箔区通过所述第二粘结层粘接；
8.隔膜，设置于所述第一极片和所述第二极片之间。
9.优选的，与电池外壳对应连接部分的所述第一空箔区包括第一面、第二面、与所述第一面相对设置的第三面、与所述第二面相对设置的第四面，所述第一面、第二面、第三面和第四面均涂覆有所述第一粘结层。
10.优选的，所述第一粘结层的宽度比所述第一空箔区的宽度大3～5mm。
11.优选的，与电池外壳对应连接部分的所述第二空箔区包括第五面、第六面、与所述第五面相对设置的第七面、与所述第六面相对设置的第八面，所述第五面、第六面、第七面和第八面均涂覆有所述第二粘结层。
12.优选的，所述第二粘结层的宽度比所述第二空箔区的宽度大3～5mm。
13.优选的，所述第一粘结层与所述第一极片的主体的最短距离为3～5mm，所述第二粘结层与所述第二极片的主体的最短距离为3～5mm。
14.优选的，所述第一空箔区远离所述第一极片的主体的一端与所述第一粘结层的最短距离为3～8mm，所述第二空箔区远离所述第二极片的主体的一端与所述第二粘结层的最短距离为3～8mm。
15.优选的，所述第一粘结层的长度为3～8mm，所述第一粘结层的厚度为30～100μm；
所述第二粘结层的长度为3～8mm，所述第二粘结层的厚度为30～100μm。
16.本实用新型的目的之二在于，提供一种电池，包括上述所述的无焊接极耳电芯和用于容纳所述无焊接极耳电芯的电池外壳。
17.优选的，所述无焊接极耳电芯的第一粘结层和第二粘结层与所述电池外壳热熔密封。
18.相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的无焊接极耳电芯，以设置在极片边缘的若干个空箔区作为极耳，并在空箔区上涂覆粘结层，通过粘结层粘接若干个空箔区，如此相比于常规的多极耳电芯，取消了再在空箔区上焊接极耳的工序，避免了因焊接造成的极耳与空箔区之间的间隙较大问题，从而避免了电芯长度方向空间余量浪费较多的问题，由此提升了电芯的能量密度，在有限的体积内创造了更高的容量。
附图说明
19.图1为常规叠片电芯的极片结构示意图。
20.图2为常规多极耳卷绕电芯的极片结构示意图。
21.图3为常规多极耳卷绕电芯的结构示意图。
22.图4为本实用新型无焊接极耳电芯的结构示意图。
23.图中：1-第一空箔区；2-第一粘结层；3-第二空箔区；4-第二粘结层；1
’‑
极片；2
’‑
空箔区；3
’‑
极耳；4
’‑
极耳胶。
具体实施方式
24.为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
25.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
27.本实用新型的第一方面在于提供一种无焊接极耳电芯，如图4所示，包括第一极片、第二极片和设置于所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜；其中，第一极片沿边缘设置有若干个第一空箔区1，与电池外壳对应连接部分的所述第一空箔区1涂覆有第一粘结层2，若干个所述第一空箔区1通过所述第一粘结层2粘接；第二极片与所述第一极片极性相反，沿边缘设置有若干个第二空箔区3，与电池外壳对应连接部分的所述第二空箔区3涂覆有第二粘结层4，若干个所述第二空箔区3通过所述第二粘结层4粘接。
28.对于多极耳或者叠片电芯，本实用新型的电芯结构采用设置若干个空箔区作为极
耳，然后在空箔区的表面涂覆粘结层，通过粘结层将各极性相同的空箔区进行粘结，以得到正负极性各一个的极耳，因避免了再焊接极耳的操作，不仅可节约电芯长度方向的空间，提升电芯的能量密度，在有限的体积内创造更高的容量，也避免了极耳与空箔区焊接不稳易造成空箔区破裂的情形，通过粘结层粘接空箔区之间的接触面积更广，粘接更紧密。
29.其中，该粘结层所用材质可为聚丙烯胶层。该长度方向即是空箔区伸出方向(即是极耳伸出方向)。该沿边缘设置是指沿极片主体的边缘伸出若干个空箔区，如第一极片的主体的边缘延伸出若干个第一空箔区1，第一极片主体与第一空箔区1一体成型，可通过裁切获得第一空箔区1。而该与电池外壳对应连接部分即是参照常规极耳胶与电池外壳连接密封位置。
30.本电芯的实施方式之一为叠片电芯：在叠片电芯中每叠一层极片即对粘结层进行加热，以使得胶层熔融而将两个极片的空箔区粘合在一起，该加热温度可为150～170℃，待烘干冷却后再进行下一极片的叠片，以此类推至叠片完成，而后将叠片完成的电芯装入电池外壳(铝塑膜)中，该粘结层同时作为极耳胶使用，将该胶层与铝塑膜的pp层对应并再次加热融合，以完成铝塑膜的封装。
31.本电芯的实施方式之二为多极耳卷绕电芯：在多极耳卷绕电芯中，第一极片、隔膜和第二极片按顺序设置进行卷绕，当卷绕到第一极片的两个第一空箔区1重合时，加热熔融第一空箔区1将两者粘合在一起，同样的当第二极片的两个第二空箔区3重合时，加热熔融第二空箔区3将两者粘合在一起，以此类推至卷绕完成，而后将卷绕完成的电芯装入电池外壳(铝塑膜)中，该粘结层同时作为极耳胶使用，将该胶层与铝塑膜的pp层对应并再次加热融合，以完成铝塑膜的封装。
32.具体的，该第一极片可为正极片或负极片，该第二极片可为负极片或正极片。该隔膜可以是包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯和天然纤维等中的一种或多种的组合。
33.具体的，与电池外壳对应连接部分的所述第一空箔区1包括第一面、第二面、与所述第一面相对设置的第三面、与所述第二面相对设置的第四面，优选的所述第一面、第二面、第三面和第四面均涂覆有所述第一粘结层2，在第一空箔区1的四面均涂覆粘结层，一方面可更好的将两个第一空箔区1粘接在一起，保证粘接的稳定性；另一方面在后续与铝塑膜的封装时作为极耳胶可更好保证电芯的密封性。其中，可以第一面和第三面为大面，第二面和第四面为小面。
34.在一些实施例中，所述第一粘结层2的宽度比所述第一空箔区1的宽度大3～5mm。在电芯的横向方向将第一粘结层2的宽度设置大于第一空箔区1的宽度，同样也是为更好的包覆第一空箔区1的四周，同时在加热熔融时可更好的将两个第一空箔区1粘接在一起。
35.具体的，与电池外壳对应连接部分的所述第二空箔区3包括第五面、第六面、与所述第五面相对设置的第七面、与所述第六面相对设置的第八面，优选的所述第五面、第六面、第七面和第八面均涂覆有所述第二粘结层4，在第二空箔区3的四面均涂覆粘结层，一方面可更好的将两个第二空箔区3粘接在一起，保证粘接的稳定性；另一方面在后续与铝塑膜的封装时作为极耳胶可更好保证电芯的密封性。其中，可以第五面和第七面为大面，第六面和第八面为小面。
36.在一些实施例中，所述第二粘结层4的宽度比所述第二空箔区3的宽度大3～5mm。
在电芯的横向方向将第二粘结层4的宽度设置大于第二空箔区3的宽度，同样也是为更好的包覆第二空箔区3的四周，同时在加热熔融时可更好的将两个第二空箔区3粘接在一起。
37.在一些实施例中，所述第一粘结层2与所述第一极片的主体的最短距离为3～5mm，所述第二粘结层4与所述第二极片的主体的最短距离为3～5mm。即是第一粘结层2最下端与第一极片主体的距离为3～5mm，第二粘结层4最下端与第二极片主体的距离为3～5mm，可如图4中所示的距离c。将粘结层与极片主体预留一定的距离，可避免在熔融过程中胶层过多而留到极片主体区域，从而影响极片的电化学性能。
38.在一些实施例中，所述第一空箔区1远离所述第一极片的主体的一端与所述第一粘结层2的最短距离为3～8mm，所述第二空箔区3远离所述第二极片的主体的一端与所述第二粘结层4的最短距离为3～8mm，可如图4中所示的距离b。预留空箔区的上端部分空白，可为后续与外电路连接打下基础。
39.在一些实施例中，所述第一粘结层2的长度为3～8mm，所述第一粘结层2的厚度为30～100μm；所述第二粘结层4的长度为3～8mm，所述第二粘结层4的厚度为30～100μm，其长度可如图4中所示的距离a。
40.本实用新型第二方面在于提供一种电池，包括上述所述的无焊接极耳电芯和用于容纳所述无焊接极耳电芯的电池外壳。该电池外壳优选为铝塑膜。
41.优选的，所述无焊接极耳电芯的第一粘结层2和第二粘结层4与所述电池外壳热熔密封，通过热熔粘结层可与电池外壳中的pp层融合，热熔温度为150～170℃。待电池外壳封装完成后，再对电芯进行注液，化成充电，除气，二次封装，从而得到该电池。
42.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能够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述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。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。