专利名称：电池及其极耳的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种能够防止短路的电池极耳。
背景技术：
电池作为一种供能元件，需要通过设置在电池上的正极极耳和负极极耳与外电路连接。当电池的正负两极之间被电阻较小的导体连通时，电池会产生极大的短路电流。特别是具有高能量密度的锂离子电池，会有极大电流通过负责电流导通的正极极耳和负极极耳，导致极耳的损坏。传统的电池极耳是由电导率较高而热容较低的纯金属材料制成的，当极大电流通 过正负极极耳时，会由于焦耳热使极耳表面温度急剧上升，从而诱发所生成的热量向电池内部扩散导致电池热失控，并且当极耳表面温度超过电池封装胶的熔化温度时，会造成电池封装受到破坏而造成电池漏液等风险的发生。为了防止电池短路，传统的保护技术需要在电池正、负两极之间安装保险丝或者其他保护元器件。不管是保险丝或者其他保护元器件都会占据电池结构的一定体积，减小了电池有效空间的利用，同时增加了外接元器件焊接的工序，而且还有可能因为保护元器件的失效无法探知而造成短路风险依然存在。有鉴于此，确有必要提供一种能够防止短路的极耳，以及包含该极耳的电池。
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，而提供一种能够防止短路的极耳。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案—种电池极耳，包括金属层和设置在所述金属层内部的热敏层。金属层的作用在于使极耳在电池内部能够有效焊接在电池的正负极极片上，在电池外部能够有效焊接在外接元器件上，同时根据其机械铸造特性，能将热敏层包覆其内加工成任意形状的极耳片，此夕卜，金属层还起到一定的电子传导特性，在长期使用和存储中保证极耳不会发生腐蚀和断裂；热敏层的作用在于当极耳表面的温度升高到热敏层的临界值时，热敏层的电阻急剧增大，从而减小外部短路造成的极大电流生成，从而达到短路保护的作用。作为本实用新型电池极耳的一种改进，所述热敏层的厚度为5um_50um。热敏层的厚度太大，会使极耳太厚，不利于后期的焊接操作；热敏层的厚度太小，则不能很好的起到短路保护的作用。作为本实用新型电池极耳的一种改进，所述金属层的厚度为20um_100um。金属层的厚度太大，会使极耳太厚，不利于后期的焊接操作；金属层的厚度太小，则不能把保证极耳在极片上的有效焊接。作为本实用新型电池极耳的一种改进，所述热敏层为正温度热敏电阻层。作为本实用新型电池极耳的一种改进，所述热敏层为非线性正温度热敏电阻层。所述非线性正温度热敏电阻，是指在某特定温度区间内当温度升高时阻值会随之急剧增加几个到几十个数量级。对于锂离子电池，此温度区间以60°C划分，即当温度低于60°C时热敏电阻保持与常温电阻相近的阻值，而当温度超过60°C时热敏电阻的阻值急剧增加几个到几十个数量级。作为本实用新型电池极耳的一种改进，所述金属层为金属铝层或金属镍层。作为本实用新型电池极耳的一种改进，所述金属层和热敏层热熔连接。作为本实用新型电池极耳的一种改进，所述极耳表面为光滑表面，以防止极耳表面的毛刺刺破隔膜，引发短路。相对于现有技术，本实用新型电池极耳在金属层内设置具有正温度系数的热敏电阻，当极耳表面的温度升高到热敏电阻的临界值时，热敏电阻的温度急剧增加几个到几十个数量级，从而减小外部电路造成的极大电流产生，起到短路保护的作用。这样，电池自身 变具有了短路保护的功能，无需安装保险丝或者其他保护元器件，增大电池有效空间的利用，减少外接兀器件焊接的工序，提闻生广效率。本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，包括电芯和容纳所述电芯的包装袋，所述电芯包括正极片、负极片、间隔于所述正极片和负极片之间的隔膜，以及电解液，所述电芯的前端设有正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和负极极耳为上述段落所述的电池极耳。相对于现有技术，本实用新型电池由于自身具有短路保护的功能，无需安装保险丝或者其他保护元器件，增大电池有效空间的利用，增大了电池的能量密度，并且提高了电池的安全性能。
图I为本实用新型电池极耳的剖视图；图2为本实用新型电池的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
，对本实用新型及其有益技术效果进行详细说明，但本实用新型并不限于此。如图I所示，本实用新型一种电池极耳，包括金属层11和设置在所述金属层11内部的热敏层12。其中，所述热敏层12的厚度为5um_50um。所述金属层11的厚度为20um_100um。所述热敏层12为正温度热敏电阻层。所述热敏层12为非线性正温度热敏电阻层。所述金属层11为金属铝层或金属镍层。所述金属层11和热敏层12热熔连接。所述极耳的表面为光滑表面。本实用新型电池极耳的制备步骤如下首先将非线性正温度的热敏电阻导电聚合体材料，按照所需极耳长度和宽度制备成厚度为5um-50um厚的极耳中心体，即热敏层12 ;其次使用溅射、沉积或者电镀等技术，在极耳中心体(即热敏层12)的六个表面镀一层厚度为20um-100um的金属层11，金属层11材料可以根据电池正负极所需焊接所需材料选择，如金属铝、金属镍等；再使用高温铸件技术使金属层11和热敏层12紧密结合；最后使用抛光技术，处理表面可能由于加工过程形成的毛刺，从而包括具有金属层11和非线性PTC热敏电阻的电池极耳。本实用新型电池极耳在电池正常工作的温度范围内，其阻值始终保持在ΙΟι Ω以下，当电池温度高于正常工作温度范围时，其阻值发生急剧上升，如锂离子电池中，当周围温度高于正常工作的温度上限温度60°C时，此极耳的阻值可升至50m Ω以上，当温度超过100°C时，此极耳的阻值可升至ΙΟΟπιΩ以上。当有短路情况发生时，由于焦耳热的作用，会使电池极耳表面生产大量热量。当极耳表面温度超过60°C时，包裹在金属层11内部的热敏层12产生功效，不断增大极耳的电阻，从而减小电池生成的电流以减小焦耳热量。从而实现电池自身的短路保护功效。如图2所示，一种电池，包括电芯2和容纳所述电芯2的包装袋3，所述电芯2包括正极片、负极片、间隔于所述正极片和负极片之间的隔膜，以及电解液，所述电芯2的前端设有正极极耳21和负极极耳22，所述正极极耳21和负极极耳22为上述电池极耳。 相对于现有技术，本实用新型电池由于自身具有短路保护的功能，无需安装保险丝或者其他保护元器件，增大电池有效空间的利用，增大了电池的能量密度，并且提高了电池的安全性能。根据上述说明书的揭示和指导，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适当的变更和修改。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的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。
权利要求1.一种电池极耳，其特征在于包括金属层和设置在所述金属层内部的热敏层。
2.根据权利要求I所述的电池极耳，其特征在于所述热敏层的厚度为5um-50um。
3.根据权利要求I所述的电池极耳，其特征在于所述金属层的厚度为20um-100um。
4.根据权利要求I所述的电池极耳，其特征在于所述热敏层为正温度热敏电阻层。
5.根据权利要求4所述的电池极耳，其特征在于所述热敏层为非线性正温度热敏电阻层。
6.根据权利要求I所述的电池极耳，其特征在于所述金属层为金属铝层或金属镍层。
7.根据权利要求I所述的电池极耳，其特征在于所述金属层和热敏层热熔连接。
8.根据权利要求I所述的电池极耳，其特征在于所述极耳表面为光滑表面。
9.一种电池，包括电芯和容纳所述电芯的包装袋，所述电芯包括正极片、负极片、间隔于所述正极片和负极片之间的隔膜，以及电解液，所述电芯的前端设有正极极耳和负极极耳，其特征在于所述正极极耳和负极极耳为权利要求I至8所述的电池极耳。
专利摘要本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种能够防止短路的极耳，包括金属层和设置在所述金属层内部的热敏层。相对于现有技术，本实用新型电池极耳在金属层内设置具有正温度系数的热敏电阻，当极耳表面的温度升高到热敏电阻的临界值时，热敏电阻的温度急剧增加几个到几十个数量级，从而减小外部电路造成的极大电流产生，起到短路保护的作用。这样，电池自身变具有了短路保护的功能，无需安装保险丝或者其他保护元器件，增大电池有效空间的利用，减少外接元器件焊接的工序，提高生产效率。此外，本实用新型还公开了一种包含该极耳的电池。
文档编号H01M10/04GK202585594SQ201220054658
公开日2012年12月5日 申请日期2012年2月20日 优先权日2012年2月20日
发明者刘凯, 罗丹, 周铁刚 申请人:宁德新能源科技有限公司, 东莞新能源科技有限公司