一种动力电池极芯、动力电池及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及动力电池领域，尤其指动力电池中极芯。
【背景技术】
[0002] 公众对使用石化燃料的成本及因此造成的环境问题日益敏感，这使得可以降低使 用成本，降低环境负担的混合动力汽车、纯电动车等传统车辆的替代品充当着日益重要的 角色。尽管消费者及世界各国被混合动力车和纯电动车的使用成本低廉、环境友好优势所 吸引，他们仍然要求混合动力汽车和纯电动汽车能够提供良好的动力性能和高的安全性 能。
[0003] 动力电池作为混合动力车和纯电动车的核心部件之一，日益为汽车厂家和电池厂 家所重视，由于要考虑到高容量，高倍率、高安全性等要求，现有动力电池的内部结构与小 型的手机电池等略有区别。
[0004] 现有动力电池一般包括壳体、盖板，及容纳在壳体、盖板中的极芯和电解液，在该 盖板上一般还设有正、负电极端子，其与盖板绝缘。其中极芯由正极片、隔膜、负极片依次叠 置后卷绕形成。且正极片、负极片上均在各自的宽度方向上的边沿设置有未敷料区，将该未 敷料区作为正、负极耳。卷绕后，正、负极耳形成多层金属箔的结构，所述正、负电极端子的 内端分别通过电连接片电连接到极芯上所谓的多层金属箔的正、负极耳上。即多层金属箔 结构的正、负极耳直接焊接在电连接片上。
[0005] 此种极芯与电连接件直接焊接的方式，焊接时极芯厚度大、易变形、极耳易错位， 不利于装配及自动化生产；同时，化成后极片褶皱严重且伴有枝晶，影响电池性能。
【发明内容】
[0006] 为克服现有技术中动力电池的极芯直接与电连接件焊接，极芯厚度大、易变形、极 耳易错位，不利于装配及自动化生产，同时化成后极片褶皱严重且伴有枝晶，影响电池性能 的问题，本发明实施例提供了一种动力电池极芯、动力电池及其制备方法。
[0007] 本发明实施例一方面提供了一种动力电池极芯，由正极片、隔膜及负极片叠置后 卷绕形成；
[0008] 所述正极片包括正极金属箔和涂覆在其上的正极材料，所述正极片上设有涂覆所 述正极材料的正极敷料区和未涂覆所述正极材料的正极未敷料区，所述正极未敷料区设置 在所述正极片宽度方向上的边缘；
[0009] 所述负极片包括负极金属箔和涂覆在其上的负极材料，所述负极片上设有涂覆所 述负极材料的负极敷料区和未涂覆所述负极材料的负极未敷料区，所述负极未敷料区设置 在所述负极片宽度方向上的边缘；
[0010] 所述正极未敷料区和所述负极未敷料区经卷绕后均形成多层金属箔的结构，分别 位于所述极芯的两端作为正极耳和负极耳；
[0011] 其中，还包括正极保护片和负极保护片，通过所述正极保护片将所述正极耳的多 层金属箔焊接为一体；通过所述负极保护片将所述负极耳的多层金属箔焊接为一体。
[0012] 本发明实施例另一方面提供了一种动力电池，包括极芯、电解液、壳体及盖板；所 述电解液、极芯容纳于所述壳体及盖板形成的容纳空间内；
[0013] 所述极芯为上述提到的所述动力电池极芯；
[0014] 所述外壳上设有正极端子、负极端子，所述正极端子通过正极连接片电连接至所 述一体的正极耳，所述负极端子通过负极连接片电连接至所述一体的负极耳。
[0015] 本发明实施例第三方面提供了一种动力电池极芯的制作方法，包括如下步骤：
[0016] S1、准备步骤：获得正极片、隔膜、负极片、正极保护片及负极保护片；
[0017] S2、卷绕步骤：将所述正极片、隔膜、负极片依次叠置，使所述正极未敷料区和所述 负极未敷料区相对设置；然后沿长度方向卷绕，形成卷绕状的极芯，使所述正极未敷料区和 所述负极未敷料区经卷绕后均形成多层金属箔的结构，并分别位于所述极芯的两端作为正 极耳和负极耳；
[0018]S3、一体焊接步骤：通过所述正极保护片将所述正极耳的多层金属箔焊接为一体； 通过所述负极保护片将所述负极耳的多层金属箔焊接为一体。
[0019] 本发明实施例第四方面提供了一种动力电池的制作方法，包括如下步骤：
[0020] SA、极芯制作步骤：根据上述实施例提供的所述的动力电池极芯的制作方法制作 所述极芯；
[0021] SB、封装注液步骤：将所述极芯装入壳体与盖板形成的容纳空间内，然后向内注入 电解液，获得初级电池；
[0022] SC、化成封口步骤：将所述初级电池进行化成、排气后封口。
[0023] 采用本发明实施例公开的动力电池极芯、动力电池及其制造方法，由于在其动力 电池内的极芯中增加了正极保护片和负极保护片，通过上述正极保护片预先将正极耳的多 层金属箔焊接为一体，通过上述负极保护片预先将负极耳多层金属箔焊接为一体。如此，正 极耳、负极耳预焊接后的极芯变薄，更平整；同时极芯不易变形，焊连接件时错位减轻，因此 装配效果好，利于自动化生产；焊接时不会对正极耳、负极耳造成伤害，使得化成后极片褶 皱及枝晶均有明显减轻，从而使电池性能得到提升。
【附图说明】
[0024] 图1是本发明【具体实施方式】中提供的动力电池极芯分解示意图；
[0025] 图2是本发明【具体实施方式】中提供的动力电池极芯卷绕后立体示意图；
[0026] 图3是本发明【具体实施方式】中提供的动力电池分解示意图；
[0027] 图4是本发明【具体实施方式】中提供的动力极芯制作流程图；
[0028] 图5是本发明【具体实施方式】中提供的动力电池制作流程图；
[0029] 图6是采用本发明实施例5和比较例1制作的电池化成后的电池厚度散点比较示 意图；
[0030] 图7是采用本发明实施例5和比较例1制作的电池化成后拆解得到的正极片褶皱 单值比较图；
[0031] 图8是采用本发明实施例5和比较例1制作的电池化成后拆解得到的负极片褶皱 单值比较图；
[0032] 图9是采用本发明实施例5和比较例1制作的电池化成后拆解得到的负极片枝晶 单值比较图；
[0033] 图10是采用本发明实施例5和比较例1制作的电池化成后的容量剩余率比较图。 [0034] 其中，1、正极片；2、隔膜；3、负极片；4、壳体；5、盖板5 ;11、正极未敷料区；12、正 极敷料区；13、正极焊点；14、正极保护片；31、负极未敷料区；32、负极敷料区；33、负极焊 点；34、负极保护片；51、正极端子；52、负极端子；53、正极绝缘部件；54、负极绝缘部件； 55、正极连接片；56、负极连接片；100、极芯。
【具体实施方式】
[0035] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0036] 发明人在研发过程中发现，现有极芯采用正极片、隔膜、负极片叠置后卷绕的方 式，卷绕后的卷绕状极芯的两侧均形成未敷料区作为正、负极耳，然后再将其与电连接片直 接焊接，以引出电流至电极端子。然而，由于卷绕后的正极耳、负极耳呈多层金属箔的结构， 焊接时极芯厚度大、易变形、极耳易错位，不利于装配及自动化生产；同时，化成后极片褶皱 严重且伴有枝晶，影响电池性能。且金属箔的厚度非常薄，焊接时容易伤害到该金属箔。经 过本发明人的智力劳动并经多次试验验证，最终解决了该问题。下面