一种动力电池极芯、动力电池及其制备方法_4

文档序号:8363466阅读:来源:国知局
形成的容纳空间内,然后向 内注入电解液,获得初级电池;
[0084] SC、化成封口步骤:将所述初级电池进行化成、排气后封口。
[0085] 步骤SA在实施例3中已做了详细说明,不再赘述。SB、SC为本领域技术人员所公 知,其中,关于封装、注液、化成、排气、封口等工艺均可采用现有的技术。本发明并不对其进 行限制。因此也不再详细说明。
[0086] 同样地,由于本例提供的动力电池制作方法中,包括了改进的极芯100制作方法, 在卷绕获得极芯1〇〇后,加入了一体焊接的步骤,将正极保护片14与正极耳的多层金属箔 焊接为一体,并将负极保护片34与负极耳的多层金属箔焊接为一体。采用该种方式焊接后 的极芯100不易变形,可减少焊接连接件时的错位现象,因此装配效果更好,利于自动化生 产。且由于增加了该正极保护片14和负极保护片34,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。
[0087] 实施例5
[0088] 按照上述实施例1-4制作100支动力电池,称制备得到的动力电池为预焊的电池。
[0089] 比较例1
[0090] 按照现有技术中制作100支动力电池,其大部分与实施例5相同,只是没有正极保 护片14和负极保护片34,无将正极保护片14与正极耳的多层金属箔焊接为一体的过程,同 时也无将负极保护片34与负极耳的多层金属箔焊接为一体的过程。称制备得到的动力电 池为无预焊的电池。
[0091] 性能测试
[0092] 对上述采用本实施例5制备得到的预焊的电池以及比较例1制备得到的无预焊的 动力电池进行如下性能测试:
[0093] 1、电池厚度测试
[0094] 测量化成后的实施例5中预焊的动力电池和比较例1中无预焊的动力电池厚度, 其测量结果如图6中厚度散点比较示意图。从该图中可明显看出,采用本发明实施例提供 的动力电池,其厚度相对于现有无预焊的电池明显更薄。
[0095] 2、极片褶皱、枝晶测试
[0096] 从实施例5及比较例1中各取30支预焊和无预焊的电池,对其进行拆解,测量正 极片1、负极片3上的褶皱及负极片3上的枝晶生成情况。
[0097] 褶皱即出现在极芯100正、负极片3卷绕面上的突起条纹。可以根据条纹大小及 数量,对每个面进行等级打分。
[0098] 枝晶即出现在负极片3卷绕面上的灰斑。可以根据斑纹大小及数量,对每个面进 行等级打分。
[0099] 因褶皱与枝晶均无法具体细化测量,故将它们各分为5级,等级越高,褶皱与枝晶 越多。通过拆解大量的极芯,建立极片褶皱和枝晶的数据库。
[0100] 为使本领域技术人员更加理解本发明实施例提供的动力电池与比较例1中动力 电池性能的差别,如下表1、表2所示,下面对褶皱和枝晶进行了分级。
【主权项】
1. 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; 所述正极片包括正极金属铅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; 所述负极片包括负极金属铅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; 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铅的结构,分别位于 所述极芯的两端作为正极耳和负极耳; 其特征在于,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 多层金属铅焊接为一体;通过所述负极保护片将所述负极耳的多层金属铅焊接为一体。
2. 根据权利要求1所述的动力电池极芯,其特征在于,所述正极保护片及负极保护片 的厚度为正极金属铅及负极金属铅厚度的10-20倍。
3. 根据权利要求1所述的动力电池极芯,其特征在于,所述正极保护片及所述负极保 护片的厚度为100-250微米。
4. 根据权利要求1-3中任意一项所述的动力电池极芯,其特征在于,所述正极保护片 与正极金属铅的材质相同,所述负极保护片与所述负极金属铅的材质相同。
5. 根据权利要求4所述的动力电池极芯,其特征在于,所述正极保护片与正极金属铅 均为铅铅,所述负极保护片与所述负极金属铅均为铜铅。
6. 根据权利要求1所述的动力电池极芯,其特征在于,所述正极保护片与所述正极未 敷料区焊接的焊点个数为2-4个,所述负极保护片与所述负极未敷料区焊接的焊点个数为 2-4个,所述正极保护片焊接的焊点与所述负极保护片焊接的焊点相对于极芯呈左右对称 布置。
7. 根据权利要求1所述的动力电池极芯,其特征在于,在所述正极片的两面均涂覆有 正极材料,在所述负极片的两面均涂覆有负极材料。
8. -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; 其特征在于,所述极芯为权利要求1-7中任意一项所述的动力电池极芯; 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。
9. 一种1-7中任意一项动力电池极芯的制作方法,其特征在于,包括如下步骤: 51、 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; 52、 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铅的结构,并分别位于所述极芯的两端作为正极耳 和负极耳; 53、 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铅焊接为一体;通 过所述负极保护片将所述负极耳的多层金属铅焊接为一体。
10. -种动力电池的制作方法,其特征在于,包括如下步骤: SA、 极芯制作步骤;根据权利要求9所述的动力电池极芯的制作方法制作所述极芯; 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; SC、 化成封口步骤;将所述初级电池进行化成、排气后封口。
【专利摘要】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。其中,动力电池极芯,由正极片、隔膜及负极片叠置后卷绕形成;在极芯内还包括正极保护片和负极保护片,通过正极保护片将正极耳的多层金属箔焊接为一体;通过负极保护片将负极耳的多层金属箔焊接为一体。如此,其极芯变薄,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。
【IPC分类】H01M10-0587, H01M2-26
【公开号】CN104681877
【申请号】CN201310617926
【发明人】张天赐, 马卫, 李德旭, 陆楠, 陈珍贞
【申请人】比亚迪股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月28日
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