一种电池极耳结构及锂电池的制作方法

本实用新型涉及电池制备技术领域，尤其涉及一种电池极耳结构及包含该种电池极耳结构的锂电池。

背景技术：

随着电子技术的不断发展，人们对锂电池的能量密度要求越来越高，这就要求在设计锂电池时不断地提高电芯的精简度，以优化电池的结构。极耳作为电池正负两极进行充放电时的触点，是锂电池的重要组成部分。

目前，锂电池的极耳结构主要有两种，一种是在极片的空箔区采用超声波焊接或激光焊接的技术焊接极耳，其中，极耳的类型主要包括铜极耳、镍极耳和铝极耳等。此种极耳结构由于需要将极耳的一端焊接在电芯上，会增大卷芯的直径，增加电芯内阻以及影响电芯的能量密度，另外，在具体的生产过程中需要分步对极耳进行焊装，延长电池的封装时间，增加生产成本。另一种是在电芯的外部转接极耳，其中，极耳的材料可根据需求去选择不同厚度的铜片、铝片或镍片等，此种极耳结构虽然可以减少极耳对卷芯直径的影响，但是在电池的实际封装过程中同样需要分步进行，导致电池的在线时间较长，不利于提高生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于：提供一种电池极耳结构，其结构简便，加工速度快。

本实用新型的另一个目的在于：提供一种电池极耳结构，可以减少其外形尺寸对电芯尺寸的影响，能够降低电芯内阻以及提高电芯的能量密度。

本实用新型的再一个目的在于：提供一种锂电池，其品质好，便于生产。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种电池极耳结构，包括由极片端部延伸的延伸体，所述延伸体弯折后形成极耳，所述极耳与所述极片之间的夹角为第一夹角，所述延伸体的弯折处设置有加强部件，所述加强部件用于加强折弯位置的强度。

作为所述的电池极耳结构的一种优选的技术方案，所述加强部件为粘贴在所述延伸体的所述弯折处的胶带，所述胶带包裹在所述延伸体位于所述弯折处的外周。

作为所述的电池极耳结构的一种优选的技术方案，所述胶带设置有多层。

作为所述的电池极耳结构的一种优选的技术方案，所述延伸体的所述弯折处具有第一弯折面以及与所述第一弯折面贴合的第二弯折面，所述加强部件为双面胶，所述双面胶设置在所述第一弯折面和所述第二弯折面之间。

作为所述的电池极耳结构的一种优选的技术方案，所述延伸体的所述弯折处弯折至少两圈，并在所述延伸体的所述弯折处形成保护节点，所述加强部件为所述保护节点。

作为所述的电池极耳结构的一种优选的技术方案，所述极耳包括第一极耳体以及第二极耳体，所述第一极耳体设置所述第二极耳体与所述延伸体的所述弯折处之间，所述第一极耳体与所述第二极耳体呈第二夹角设置。

作为所述的电池极耳结构的一种优选的技术方案，所述第一夹角为90°，和/或，所述第二夹角为90°。

本实用新型还提供一种锂电池，包括正极片、负极片以及设置在所述正极片与所述负极片之间的隔膜，所述正极片的端部设置正极耳，所述负极片的端部设置负极耳，所述正极耳和所述负极耳均采用上述的电池极耳结构。

作为所述的锂电池的一种优选的技术方案，所述隔膜的高度分别大于所述正极片和所述负极片的高度，以使所述隔膜分别向所述正极片和所述负极片的上、下两端延伸形成延伸部。

作为所述的锂电池的一种优选的技术方案，所述延伸部的高度大于或等于0.75mm。

本实用新型的有益效果为：将极片的延伸体弯折后直接形成极耳，电池极耳结构中不需要在极片的空箔区域通过焊接的方式焊接极耳。由于是在极片端部延伸出延伸体，使极耳与极片呈一体设置，不需要通过焊接的方式使极片与极耳连接，在生产的过程中可直接从极片的端部引出极耳，避免采用额外的工序将极耳焊接到极片上，缩短电池极耳结构在线生产时间，有利于提高电芯的生产效率，减少电芯的内阻，并且缩小了极耳的占用空间，减少了电芯的整体尺寸，进而提高电芯的能量密度。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型一实施例所述电池极耳结构的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例所述电池极耳结构的结构示意图。

图3为本实用新型又一实施例所述电池极耳结构的结构示意图。

图4为本实用新型再一实施例所述电池极耳结构的使用状态图。

图5为本实用新型一实施例中的所述正极片、所述负极片以及所述隔膜的封装结构示意图。

图6为本实用新型一实施例所述电池的剖视示意图。

图7为本实用新型另一实施例所述电池的剖视示意图。

图1至7中：

1、极片；2、极耳；21、第一极耳体；22、第二极耳体；3、弯折处；4、胶带；5、双面胶；6、保护节点；

100、电芯；110、极壳；111、极壳底部；112、极壳侧壁；120、隔膜；130、正极片；140、负极片。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至7所示，于本实施例中，提供一种电池极耳结构，包括由极片1端部延伸的延伸体，所述延伸体弯折后形成极耳2，所述极耳2与所述极片1之间的夹角为第一夹角α，所述延伸体的弯折处3设置有加强部件，所述加强部件用于加强折弯位置的强度。将极片1端部的延伸体折弯后直接形成极耳2，不同于传统的电池极耳结构需要在极片1的空箔区域通过焊接的方式焊接极耳2。由于是在极片1端部延伸出延伸体，使极耳2与极片1呈一体设置，不需要通过焊接的方式使极片1与极耳2连接，在生产的过程中可从极片1端部引出极耳2，而传统的电池极耳结构生产时需要额外的工序将极耳2焊接到极片1上，与传统的电池极耳结构相比，本实用新型所述的电池极耳结构中缩短了电芯100在线生产时间，有利于提高电芯100的生产效率，减少电芯100的内阻，并且缩小了极耳2的占用空间，减小了电芯100的整体尺寸，进而提高电芯100的能量密度。通常的极片1的材质是较脆弱的，经过多次折弯后易发生折断，在本实用新型所述的电池极耳结构中在延伸体的弯折处3设置加强部件，防止在延伸体折弯的过程极耳2被折断，对极耳2起到保护的作用，加强极耳2的强度。其中，延伸体折弯的角度大小根据电芯100在封装的要求灵活调整。需要注意的是，所述电池极耳结构不仅可用于锂电池上，还可以用于在需要提高能量密度的其他产品上。

具体的，延伸体以与极片1端部连接的位置为支点弯折，弯折第一夹角α，其中，第一夹角α为90°使延伸体便于从电芯100的两端引出，缩短极耳2的长度，有利于节约的生产成本。当然，在实际的生产中，可根据实际情况对第一夹角α的大小进行调整，例如将第一夹角α设置为85°、70°、75°或60°等。

如图1所示，在本实用新型的一个优选的实施例中，所述加强部件为粘贴在所述延伸体的弯折处3的胶带4，所述胶带4包裹在所述延伸体位于所述弯折处3的外周。将加强部件设置为胶带4，一方面，对延伸体的弯折处3进行缓冲，可在一定程度上减缓延伸体在弯折处3的应力，有效减少由于延伸体在弯折处3的断裂而导致极耳2与极片1分离的现象；另一方面，利用胶带4对延伸体的弯折处3的结构起到保护及定型的作用，防止所述电池极耳结构经过长时间的使用后延伸体在弯折处3发生形变而影响电芯100的正常使用。为了进一步增强所述胶带4对延伸体的防护作用，可将胶带4设置为多层，即将多层的胶带4包裹在延伸体的弯折处3的外周，进一步加强所述折弯位置的强度。

如图2所示，在本实施例中的另一个优选的实施例中，所述延伸体的弯折处3具有第一弯折面以及与所述第一弯折面贴合的第二弯折面，所述加强部件为双面胶5，所述双面胶5设置在所述第一弯折面和所述第二弯折面之间。第一弯折面和第二弯折面的设置加厚弯折处3的厚度，加强延伸体在弯折处3的强度，防止极耳2在位于极耳2与极片1的之间的弯折处3断裂，而在第一弯折面和第二弯折面之间设置双面胶5，保证第一弯折面和第二弯折面之间的相互贴合，防止两者相互张开占用电芯100内部的空间。优选的，双面胶5完全覆盖第一弯折面和第二弯折面的相对两侧面的面积。

如图3所示，在本实用新型的再一个优选的实施例中，所述延伸体的弯折处3弯折至少两圈，并在所述延伸体的弯折处3形成保护节点6，所述加强部件为所述保护节点6。在本实施例中，利用延伸体自身的结构形成保护节点6加厚弯折处3的厚度，由于增加了延伸体在弯折处3的厚度，有效地防止极耳2在弯折处3的断裂。在实际的加工过程中，将延伸体在其弯折处3绕弯折处3的中心折弯多圈形成保护节点6，然后在保护节点6的指定方向引出箔材形成极耳2，上述设计是对极片1自身结构的改进，无需设置粘胶层或双面胶，有利于节省生产原料。优选的，在所述加强部件的外周绕设有胶带(图中未示出)。设置贴胶带对加强部件即保护节点6的外周进行包裹，通过贴胶带对加强部件进行缓冲，在封装电芯100的过程，避免由于对极耳2的调整而导致极耳2断裂的风险。

如图4所示，在本实用新型所述的电池极耳结构中，所述极耳2包括第一极耳体21以及第二极耳体22，所述第一极耳体21设置所述第二极耳体22与所述延伸体的弯折处3之间，所述第一极耳体21与所述第二极耳体22呈第二夹角β设置。将第一极耳体21与第二极耳体22呈第二夹角β设置主要是针对于扣式电池设置，具体的，第一极耳体21与电芯100的中心轴线垂直，第二夹角β的实际角度与扣式电池的底部与或侧壁之间的夹角相适应，在本实施例中，将第二夹角β设置为90°，使得第一极耳体21与第二极耳体22垂直。在实际封装时，第一极耳体21与扣式电池的电池极壳底部111贴合，第二极耳体22与扣式电池的极壳侧壁112贴合，通过上述设计，增加极耳2与极壳110之间的接触面积。

如图5所示和图6所示，于本实施例中，还提供一种锂电池，包括正极片130、负极片140以及设置在所述正极片130与所述负极片140之间的隔膜120，其中，所述正极片130的端部设置正极耳2，所述负极片140的端部设置负极耳2，所述正极耳2和所述负极耳2均采用上述的电池极耳结构。该种锂电池由于采用上述电池极耳结构，使极耳2与极片1呈一体设置，不需要通过焊接的方式使极片1与极耳2连接，在生产的过程中在极片1端部引出极耳2。与传统的锂电池相比，本实用新型所述的锂电池生产时不需要采用额外的工序将极耳2焊接到极片1上，缩短锂电池在线生产时间，有利于提高封装效率，减少电芯100的内阻，减小了锂电池的整体尺寸，进而提高锂电池的能量密度。

其中，所述隔膜120的高度分别大于所述正极片130和所述负极片140的高度，以使所述隔膜120分别向所述正极片130和所述负极片140的上、下两端延伸形成延伸部。由于隔膜120的高度分别大于所述正极片130和所述负极片140的高度，隔膜120在正极片130和负极片140的上下两端部延伸出一定的距离并形成延伸部，以使正极片130和负极片140在卷绕完成后，在正极片130和负极片140的上、下两端均具有延伸部，通过延伸部将极耳2与避免极耳2与卷绕体的端部间隔一定的距离，避免极耳2与极片1的端面接触导通而导致电芯100短路。另外，在封装所述锂电池的过程中，由于延伸部的存在，通过盖帽对电芯100的挤压进而使向正极片130和负极片140的上、下端延伸的延伸部覆盖在电芯100的端面，覆盖在电芯100端面上的隔膜120起到绝缘的作用，防止极片1与钢壳内壁接触而导致短路，不同于传统的技术需要额外的工序在极片1与钢壳内壁之间粘贴绝缘胶纸或涂覆绝缘胶，以达到绝缘的目的。通过上述的设计，提高所述锂电池的安全性能，并且方便了锂电池的封装，提高生产效率。在本实施例中，所述锂电池为扣式电池，但并不限于扣式电池，在其他的实施例中，所述锂电池也可以是其他类型的电池。

在本实施例中所述延伸部的高度H等于0.75mm。具体的，所述正极片130的高度小于所述负极片140的高度，所述隔膜120延伸出负极片140上、下两端部的距离分别为0.75mm。当然在实际的生产中，还可以根据电芯100的实际尺寸设计延伸部的高度大于0.75mm。

在本实施例中，提供一种锂电池的制作方法，具体包括以下步骤：

步骤S1、极片1涂布：极片1涂布时，分别在正极片130和负极片140的尾部预留较长的空箔区(即未涂活性物质的铜箔、铝箔)以形成延伸体，并完成制片前的其余工序；

步骤S2、极片1制作：将正极片130和负极片140端部的延伸体弯折90°形成正极耳和负极耳；

步骤S3、卷绕电芯：在卷绕的过程中，提供具有相对于正极片130和负极片140的较大宽度余量的隔膜120，以使卷绕后隔膜120在正极片130和负极片140两端的高度大于或等于0.75mm；

步骤S4、电池封装：卷绕完成后，将由延伸体弯折而成的正极片130和负极片140直接焊接在钢壳内壁上，并将电芯100装入钢壳内，完整注液、压盖等其他的封装工序。

在上述的一种锂电池的制作方法中，由于隔膜120在正极片130和负极片140上、下两端延伸形成的延伸部，在压盖时通过盖帽对电芯100的挤压进而使在正极片130和负极片140的上、下端延伸的延伸部覆盖在电芯100的端面，避免正极片130或负极片140与钢壳内壁或者焊接处披风、毛刺接触而导致短路，有利于提高所述锂电池的安全性能。

在其他的实施例中，所述正极片130的高度等于所述负极片140的高度。优选的，所述隔膜120延伸出正极片130和负极片140上、下两端部的距离均为0.75mm。

如图7所示，提供锂电池的另一种封装结构，在该种锂电池中，主要是针对所述极耳2包括第一极耳体21以及第二极耳体22的情况。在实际封装时，第一极耳体21与扣式电池的极壳底部111贴合，第二极耳体22与扣式电池的极壳侧壁112贴合，通过上述设计，增加极耳2与极壳110之间的接触面积。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于在描述上加以区分，不具有特殊含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。