一种方壳电池的极耳与盖板的连接结构及方壳电池的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种方壳电池的极耳与盖板的连接结构及方壳电池。


背景技术：

2.随着锂电池的大规模商业化使用，频发的安全事故引起大家的关注，锂电池的安全事故大多是由于短路引起的热失控导致的起火爆炸等现象。
3.现有工艺中，常采用复合集流体来解决单体电池的起火问题。复合集流体通常由聚合物基材层和金属层构成，聚合物层的引入在一定程度上解决了电池因针刺短路而发生起火爆炸的问题，而且有利于减少集流体的重量、提升电池的能量密度，但是其也带来了新的技术问题。一方面，由于聚合物层的存在，使得复合集流体无法与极耳直接焊接，需要引入金属箔材来进行转接焊，另一方面，对于方壳电池来说，其内部的电芯常采用极片叠片而成，当使用复合集流体时极耳无法与盖板上的极耳引脚进行焊接，而且极片数量多，使用转接焊需要单个操作，生产工艺复杂，目前的生成技术无法实现。
4.因此，亟需提供一种新的方壳电池的极耳与盖板的连接结构。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的上述一个或多个技术问题，本技术实施例提供了一种新的方壳电池的极耳与盖板的连接结构及方壳电池，以解决现有技术中存在的复合集流体无法与极耳直接焊接等问题。
6.为了达到上述目的，本技术就解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.第一方面，本技术提供了一种方壳电池的极耳与盖板的连接结构，所述方壳电池的电芯的正、负极极片的集流体为复合箔材，所述连接结构包括相配合使用的极耳引脚和导电连接件，所述极耳引脚包括呈第一预设角度设置的第一端和第二端，所述第一端与所述方壳电池的盖板连接，所述第二端包括呈第二预设角度设置的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述电芯的极耳通过所述导电连接件电连接。
8.优选地，所述正极极片以及所述负极极片的数量均为1-150片，进一步优选地，所述正极极片以及所述负极极片的数量均为50-150片。
9.在一个具体的实施例中，所述第一连接部上开设有至少一个第一通孔，所述极耳上开设有至少一个第二通孔，所述导电连接件依次穿过所述第一通孔以及所述第二通孔将所述第一连接部与所述极耳电连接。
10.在一个具体的实施例中，所述连接结构还包括设置在所述极耳远离所述第一连接部的一侧的保护片，所述保护片上开设有至少一个第三通孔，所述导电连接件依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔，以此在极耳和盖板之间形成若干个电流导通通路。
11.优选地，所述导电连接件与第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔紧密接触，
以提升正、负极极片的集流体上的金属层与导电连接件的接触面积，从而提升导流能力。
12.优选地，所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔的数量相同。
13.优选地，所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔的数量n≥1，进一步优选地，所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔的数量1≤n＜5。
14.优选地，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔的形状相同，且在垂直于第一连接部的平面上的投影面积相等。
15.在一个具体的实施例中，所述保护片的厚度为0.5-5mm，优选地，所述保护片的厚度为0.5-1.5mm。
16.在一个具体的实施例中，所述导电连接件包括相配合使用的连接件主体和固定件，所述连接件主体包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第一连接部抵接，所述第二部分依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔与所述固定件连接。
17.优选地，所述导电连接件为金属材质。
18.优选地，所述导电连接件为铆钉或螺钉结构。
19.在一个具体的实施例中，所述第一部分的厚度为0.5-10mm，优选地，所述第一部分的厚度为1-5mm。
20.在一个具体的实施例中，所述连接结构还包括极柱，所述第一端开设有第一极柱孔，所述盖板开设有第二极柱孔，所述极柱穿过所述第一极柱孔以及所述第二极柱孔且与所述第一端电连接。
21.在一个具体的实施例中，所述极耳引脚包括正极极耳引脚和负极极耳引脚，所述正极极耳引脚的厚度为0.5-2mm，所述负极极耳引脚的厚度为0.3-1.5mm。
22.在一个具体的实施例中，所述第一预设角度为90
°
，和/或，所述第二预设角度为90
°
。
23.优选地，所述极耳引脚为l型结构。
24.在一个具体的实施例中，所述集流体包括聚合物层以及设置在所述聚合物层两侧的金属层。
25.在一个具体的实施例中，所述聚合物层的厚度为2-15μm，优选地，所述聚合物层的厚度为5-10μm。
26.在一个具体的实施例中，所述金属层的厚度为100nm-30μm。
27.在一个具体的实施例中，所述盖板上还设置有防爆结构，所述防爆结构包括开设在所述盖板上的防爆孔、设置在所述防爆孔中的防爆阀以及与所述防爆阀连接的防爆阀保护片。
28.第二方面，对应于上述方壳电池的极耳与盖板的连接结构，本技术还提供了一种方壳电池，包括如上所述的方壳电池的极耳与盖板的连接结构、盖板、壳体以及电芯，所述电芯包括正极极片以及负极极片，且所述正极极片以及所述负极极片的集流体为复合箔材，所述连接结构与所述盖板连接且与所述电芯的极耳电连接，所述盖板与所述壳体连接形成容纳空间，所述电芯设置于所述容纳空间内。
29.第三方面，对应于上述方壳电池，本技术还提供了一种方壳电池的制备方法，包括如下步骤：
30.将正极极片以及负极极片叠片或卷绕形成电芯，其中，所述正极极片以及所述负
极极片的集流体为复合箔材；
31.对连接结构的极耳引脚、保护片以及电芯的极耳分别进行打孔，形成第一通孔、第二通孔和第三通孔；
32.将导电连接件穿过所述第一通孔、第二通孔和第三通孔、固定，形成连接。
33.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
34.本技术实施例提供的方壳电池的极耳与盖板的连接结构及方壳电池，所述方壳电池的电芯的正、负极极片的集流体为复合箔材，所述连接结构包括相配合使用的极耳引脚和导电连接件，所述极耳引脚包括呈第一预设角度设置的第一端和第二端，所述第一端与所述方壳电池的盖板连接，所述第二端包括呈第二预设角度设置的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述电芯的极耳通过所述导电连接件电连接。本技术通过导电连接件来连接复合极耳及极耳引脚，有效解决了现有技术中采用复合极耳时，极耳无法与极耳引脚完成焊接的技术问题，同时本技术的方壳电池能够通过针刺测试，且能量密度得到有效提升；
35.进一步地，采取本技术的连接方式，可有效解决当电芯内正、负极极片数量较多时，极耳的引出导致方壳电池内部空间利用率较低的技术问题。
36.本技术所有产品并不需要具备上述所有效果。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本技术实施例提供的方壳电池的极耳与盖板的连接结构的极耳引脚的结构示意图；
39.图2是本技术实施例提供的方壳电池的极耳与盖板的连接结构与盖板连接的示意图；
40.图3是本技术实施例提供的方壳电池的极耳与盖板的连接结构的极耳引脚与极耳连接的示意图；
41.图4是本技术实施例提供的方壳电池的极耳到盖板的电流导通示意图；
42.图5是本技术实施例提供的方壳电池的结构示意图。
具体实施方式
43.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
44.如背景技术所述，现有技术中，一方面，由于聚合物层的存在，使得复合集流体无法与极耳直接焊接，需要引入金属箔材来进行转接焊，另一方面，对于方壳电池来说，其内部的电芯常采用极片叠片而成，当使用复合集流体时极耳无法与盖板上的极耳引脚进行焊
接，而且极片数量多，使用转接焊需要单个操作，生产工艺复杂，目前的生成技术无法实现。
45.为解决现有技术中一个或多个技术问题，本技术创造性地提出了一种新的方壳电池的极耳与盖板的连接结构，该连接结构尤其适用于电芯的正、负极极片的集流体为复合箔材的方壳电池。该连接结构通过在极耳以及极耳引脚上打孔，使得极耳和极耳引脚通过导电连接件形成电连接，一方面，可有效解决现有技术中采用复合极耳时，极耳无法与极耳引脚完成焊接的技术问题，另一方面，可以采用该连接结构的方壳电池能够通过针刺测试，且能量密度得到有效提升等。
46.下面结合附图具体描述本技术实施例的方案。
47.本技术实施例提供的方壳电池的极耳与盖板的连接结构，方壳电池主要包括连接结构、盖板100、壳体200以及电芯(图中未标示)，电芯包括正极极片以及负极极片，其中正极极片引出有正极极耳310，负极极片引出有负极极耳320，正极极片以及负极极片均采用复合集流体，即正极极片以及负极极片的集流体均为复合箔材。优选地，电芯中的正极极片以及负极极片的数量均为1-150片，进一步优选地，正极极片以及负极极片的数量均为50-150片。这里需要说明的是，后续所述的极耳300包括正极极耳310和负极极耳320。
48.具体实施时，复合箔材包括聚合物层及聚合物层两侧的金属层，即极耳300为复合结构，其组成包括聚合物层340及设置聚合物层340两侧的金属层350，进一步地，其可包括多层聚合物层340和金属层350。其中，金属层350可以通过溅射、蒸镀等方法形成于聚合物层340上。聚合物层340可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇、聚对苯二甲酸亚乙酯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯、聚氧化乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、丁苯橡胶、氟化橡胶等中的一种或多种。金属层350的材质为铝、铜，不锈钢，铝，镍，钛等中的一种或几种。作为一种示例性而非限制性地说明，本技术实施例中，所述金属层350也可为表面含有涂层的金属层，如为表面涂覆有碳涂层的金属层。
49.作为一种较优的实施方式，聚合物层340的厚度为2-15μm，如2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、15μm等，这里不再一一穷举，优选地，聚合物层的厚度为5-10μm。金属层350的厚度为100nm-30μm中的任一值，这里不在一一列举。
50.已知的是，采用复合箔材作为集流体可有效解决电池无法通过针刺试验的问题，但由于复合箔材中含有聚合物层，致使极耳无法直接与盖板或传统的极柱结构进行焊接，即使进行多次转接焊接，也会由于电流依靠焊缝进行导通而导致过流能力大大下降，同时由于使用复合箔材的使用，导致电流传输受到聚合物层的影响，从而导致电池的内阻增大，电池性能变差。通过本技术的连接方式可有效避免上述问题。
51.参照图1至图3所示，连接结构包括极耳引脚400、导电连接件500以及保护片600。在一个具体的实施例中，连接结构包括两组，两组连接结构分别与方壳电池的正极极耳310以及负极极耳320连接，两组连接结构中的极耳引脚400分别为正极极耳引脚410以及负极极耳引脚420，后续所述的极耳引脚400包括正极极耳引脚410和负极极耳引脚420，这里不在赘述。进一步参照图1所示，极耳引脚400包括呈第一预设角度设置的第一端430和第二端440，其中，第一预设角度优选为90
°
，第一端430与方壳电池的盖板连接，第二端440与方壳电池的电芯的极耳300通过导电连接件500电连接。具体实施时，第二端440包括第一连接部441以及沿第一连接部441侧面延伸形成的第二连接部442，第一连接部441与第二连接部
442呈第二预设角度设置，其中，第二预设角度优选为90
°
，第一连接部441与电芯的极耳300通过导电连接件500电连接。
52.进一步参照图1至图3所示，作为一种较优的示例，本技术实施例中，第一连接部441上开设有至少一个第一通孔443，极耳300(包括正极极耳310和负极极耳320)上开设有至少一个第二通孔330，保护片600上开设有至少一个第三通孔610，导电连接件500依次穿过第一通孔443、第二通孔330以及第三通孔610，将第一连接部441、极耳300以及保护片500固定连接在一起，并且导电连接件500与第一连接部441以及极耳300之间形成电连接，从而实现极耳引脚与极耳的电连接。
53.参照图4所示，导电连接件500穿过第一通孔443、第二通孔330及第三通孔610形成一个电流导通通路，以此在极耳和盖板之间形成若干个电流导通通路。优选地，导电连接件500与第一通孔443、第二通孔330以及第三通孔610紧密接触，以提升正、负极极片的集流体上的金属层(即极耳的金属层)与导电连接件的接触面积，使得极耳上的电流可沿多层金属层快速的汇流传导到导电连接件上，进而传递到盖板上，由于电流直接从极耳上的金属层传导到导电连接件上，电流传递通路由导电性能优良的金属组成可有效提高连接结构的过流能力，且可有效降低连接结构的内阻，而且通过导电连接件直接连通的设置，也可有效避免塑胶层的压缩性能对电流传递的影响，也可保证电池的气密性。
54.导电连接件500与第一通孔443、第二通孔330以及第三通孔610之间的固定可以采用固定件与导电连接件配合，也可采用按压等方式使导电连接件500远离第三通孔的一端变形至完全遮盖第三通孔，从而实现连接等，这里不在一一列举。
55.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，第一通孔443、第二通孔330以及第三通孔610的数量相同。优选地，第一通孔443、第二通孔330以及第三通孔610的数量n≥1，进一步优选地，第一通孔443、第二通孔330以及第三通孔610的数量1≤n＜5。原则上来说，第一通孔443、第二通孔330以及第三通孔610的数量越多越有利于电流的导通，但考虑到生产成本和生产工艺的复杂性，设置第一、第二、第三通孔的数量小于等于5个为宜。
56.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，第一通孔443、第二通孔330以及第三通孔610的形状相同，且在垂直于第一连接部441的平面上的投影面积相等。
57.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，所述保护片600的厚度为0.5-5mm，如0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm等，优选地，所述保护片的厚度为0.5-1.5mm。具体实施时，保护片600的材质为金属，用于将极耳300压平整，优选地，保护片600可以采用与极耳的金属层材质相同的金属。
58.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，导电连接件500可以为金属材质，优选为导流能力较强的金属材质，用以将极耳(包括正极极耳和负极极耳)的金属层上的电流传送至盖板上。本技术并不对导电连接件500的结构进行限定，其与电芯极耳上的通孔及第一连接部上的通孔的形状尺寸匹配即可。进一步参照图3所示，导电连接件500包括相配合使用的连接件主体510和固定件520。其中，连接件主体510包括相互连接的第一部分511和第二部分512，第一部分511的面积大于开设在第一连接部441上的第一通孔443的面积，用于抵接在第一连接部441上，第二部分512形状与第一通孔443、第二通孔330、第三通孔610的形状一致，用于依次穿过第一通孔443、第二通孔330、第三通孔610后与固定件520连接。优选地，第二部分512的横截面面积s1略小于第一通孔和第二通孔的面积s，约为s1＝n1s
(0.95＜n1＜1)，固定件520的横截面面积s2＝n2s(1＜n2＜3)，优选地，1＜n2＜1.5，更优选为1.01≤n2≤1.05。
59.这里需要说明的是，本技术实施例中对连接件主体510和固定件520之间的连接方式没有具体要求，任何连接方式均可用于两者之间的连接，例如铆接、卡接、螺纹连接等。为便于形成稳定的连接结构，导电连接件500可以为铆钉、螺钉等结构，即连接件主体510与固定件520形成铆接和或螺接等机械连接结构。
60.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，所述第一部分511的厚度为0.5-10mm，如0.5mm、1mm、2mm、5mm、8.5mm、9mm、10mm等，优选地，所述第一部分的厚度为1-5mm之间的任一值，这里不在一一列举。
61.参照图5所示，连接结构还包括极柱700，其中极柱700包括与正极极柱710和负极极柱720。相对应地，进一步参照图1和图2所示，极耳引脚400(包括正极极耳引脚410和负极极耳引脚420)的第一端430上开设有第一极柱孔431，盖板100上开设有第二极柱孔110，极柱700穿过第一极柱孔431以及第二极柱孔110，优选地，极柱700与第一极柱孔431以及第二极柱孔110紧密抵接。极柱700采用导电材料，如导电金属等，使得极柱700与极耳引脚的第一端形成电连接，从而通过极柱700将极耳上的电流引出电池盖板外。
62.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，所述正极极耳引脚的厚度为0.5-2mm之间的任意值，如0.5mm、0.7mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.7mm、2mm等。所述负极极耳引脚的厚度为0.3-1.5mm之间的任意值，如0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm等，这里不在一一穷举。
63.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，极耳引脚400可以为l型结构，l型结构有利于与电芯极耳的连接，方便工艺生产，尤其当电芯中包含正、负极极片较多时，采用本技术的结构可有效节省方壳电池的多余空间。相对应地，第一预设角度优选为90
°
，第二预设角度优选为90
°
。
64.进一步参照图2和图5所示，作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，盖板100除了包括第二极柱孔110以外，还包括注液孔120以及防爆结构130。注液孔120用于向电池中注入电解液，防爆结构用于当电芯发生潜在温度失控的风险时，电芯放热产生的热量所引起的气压经过防爆结构流出，避免热失控风险。
65.具体实施时，防爆结构包括防爆孔、防爆阀以及防爆阀保护片，其中防爆孔开设在盖板100上，防爆阀设置在防爆孔中，防爆阀保护片连接在防爆阀上方，当电池发生散热异常时，电芯放热产生的热量所引起的气压冲破外壳防爆阀以及的防爆阀保护片，完成泄压。
66.对应于上述方壳电池的极耳与盖板的连接结构，本技术实施例还提供了一种方壳电池，包括如上所述的方壳电池的极耳与盖板的连接结构、盖板、壳体以及电芯，所述电芯包括正极极片以及负极极片，且所述正极极片以及所述负极极片的集流体为复合箔材，所述连接结构与所述盖板连接且与所述电芯的极耳电连接，所述盖板与所述壳体连接形成容纳空间，所述电芯设置于所述容纳空间内。其中方壳电池的极耳和盖板的连接结构的相关内容可参照前文所述，这里不再一一赘述。
67.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，所述电芯包括正极极片、负极极片、隔膜和/或电解质膜，正极极片上引出有正极极耳，负极极片上引出有负极极耳，正极极片以及负极极片均采用复合集流体，即正极极片以及负极极片的集流体均为复合箔材。其中
复合箔材的相关内容可参照前文所述，这里不再一一赘述。本技术不对电池内包括的隔膜作具体限定，凡是现有技术中公开的隔膜均可用于本技术。
68.进一步地，本技术所述的复合集流体和/或复合箔材还可为包含聚合物支撑层和导电层的多层结构。优选地，所述聚合物支撑层可以为多孔材料，所述孔内设置有阻燃剂和/或导电材料。
69.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，正、负极极片为在复合集流体的金属层上形成电极涂层，一般地，电极涂层包括活性物质、粘结剂、导电剂等。本技术实施中，不对活性物质、粘结剂、导电剂等作具体限定，现有技术中公开的可用于锂电池的活性物质、粘结剂、导电剂皆可用于本技术。
70.作为一种示例性而非限制行的说明，本技术实施中的正极极片包括的活性物质为能够使锂可逆地嵌入和脱嵌的化合物，具体地，可以包含锂过渡金属复合氧化物、含锂金属化合物、硫单质及其化合物。正极极片包括的粘结剂可以包含选自聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(cmc)、淀粉、羟丙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯单体、苯乙烯-丁二烯橡胶和氟橡胶中的至少一种，优选为聚偏二氟乙烯。正极极片包括的导电材料主要用于辅助和改善方壳电池中的导电性，并且本技术实施例中对其没有特别限制，只要其具有导电性而不引起化学变化即可。具体地，正极极片包括的导电材料可以包含石墨，例如天然石墨或人造石墨；碳类材料，例如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑和热裂法炭黑；导电纤维，例如碳纤维和金属纤维；导电管，例如碳纳米管；金属粉末，例如碳氟化合物粉末、铝粉末和镍粉末；导电晶须，例如氧化锌和钛酸钾；导电金属氧化物，例如钛氧化物；以及聚亚苯基衍生物，并且从改善导电性的方面而言，正极极片包括的导电材料可优选为炭黑。
71.正极极片包括的导电材料的比表面积可以为80m2/g-200m2/g，优选为100m2/g-150m2/g。
72.所述正极活性电极材料层中包含的正极导电材料的质量占比可以为1wt％-20wt％，例如1wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％等，优选为1.2wt％-10wt％。
73.正极极片的电极涂层的厚度可以为30μm-400μm，例如30μm、40μm、50μm、80μm、110μm、200μm、300μm、400μm，优选为50μm-110μm。
74.本技术实施例中的方壳电池的电芯中还包括电解质，本技术对电解质的种类没有特别限定，在不违背本技术发明构思的基础上，任何已知的电解质材料均能用于本技术中。作为示意性的举例，电解质可以是液态电解液，如有机液体电解质、无机液体电解质等，固态电解质，如固体聚合物电解质、凝胶型聚合物电解质、固体无机电解质、熔融型无机电解质等，或固态电解质与液态电解液的混合形式。
75.作为一种较优的实施方式，固态电解质颗粒可包含一种或多种聚合物的组分、氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、卤化物固态电解质、硼酸盐固态电解质、氮化物固态电解质或氢化物固态电解质。当使用聚合物颗粒时，应采用锂盐进行复核。作为一种较优的实施方式，基于聚合物的组分可包含选自以下一种或多种聚合物材料：聚乙二醇、聚环氧乙烷(peo)、聚(对苯醚)(ppo)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)、聚丙烯腈(pan)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚偏二氟乙烯共六氟丙烯(pvdf-hfp)、聚氯乙烯(pvc)以及它们的组合。可以理解的是，聚合物材料高的离子电导率对整体固态电解质材料的性能是有利的，优选地，聚合物
材料应具有大于或等于10-4
s/cm的离子电导率。
76.当电解质采用液态电解液时，电池体系中还应设置隔膜。
77.隔膜的主要作用是将负极极片和正极负极隔开并提供锂离子的移动路径。本技术实施中对隔膜没有特别限制，可以使用任何隔膜，只要它是方壳电池中常用的隔膜即可。特别地，优选具有优异的电解液润湿性并且对电解质中的离子移动阻力低的隔膜。具体地，可以使用多孔聚合物膜，例如，使用聚烯烃类聚合物，包括但不限于乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物制造的多孔聚合物膜，或具有其两层以上的层压结构。并且，可以使用典型的多孔无纺布，例如，由具有高熔点的玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等形成的无纺布。此外，可以使用包含陶瓷组分或聚合物材料的涂覆隔膜来确保耐热性或机械强度，并且可以选择性地以单层或多层结构使用。
78.本技术实施例中的对负极极片的电极涂层包括的活性物质没有特别限制，只要是能够电化学地吸留和放出锂离子、钠离子、钾离子、镁离子等s区金属离子的物质即可，例如碳质材料、金属化合物类材料、或它们的氧化物、碳化物、氮化物、硅化物、硫化物、磷化物等，这些物质可以单独使用一种，另外也可以任意地将两种以上组合使用。
79.作为本技术的一种优选实施方式，可以选择碳材料作为负极极片的电极涂层包括的活性物质，具体可以选择以下的一者或多者：石墨、针状焦、非晶碳、含碳中间相、碳纤维、石墨化度小的碳材料。其中，石墨可以包括天然石墨、人造石墨等。另外，也可以使用对它们利用碳材料、例如非晶碳、石墨化物进行包覆而得到的材料。非晶碳包括但不限于对整体中间相进行烧制而得到的粒子、对碳前体进行不熔化处理并进行烧制而得到的粒子。作为石墨化度小的碳质物粒子，可列举对有机物在通常低于2500℃的温度下进行烧制而得到的粒子。
80.另外，可作为负极极片的电极涂层包括的活性物质的非金属材料还包括硅单质及其化合物等，如si、siox(0≤x＜2)，由于含硅材料易发生膨胀，易从负极集流体脱落，且导电性较差，所以常与碳材料混合使用，如含有碳包覆层的核壳结构等。
81.作为本技术的一种优选实施方式，还可以选择金属单质及金属类化合物作为负极极片的电极涂层包括的活性物质，例如含有li、ag、al、bi、cu、ga、ge、in、ni、pb、sb、si、sn、sr、zn等金属或准金属的化合物。
82.当负极极片的电极涂层包括的活性物质采用碳材料等非金属材料时，负极极片的电极涂层包括的粘结剂可以使用水性粘结剂，如羟甲基纤维素钠、丁苯乳胶、聚丙烯酸、丙烯酸类共聚物、环糊精等的一种或几种；
83.对应于上述方壳电池，本技术实施例中，还提供了一种方壳电池的制备方法，包括以下步骤：
84.s1：将正极极片以及负极极片叠片或卷绕形成电芯，其中，所述正极极片以及所述负极极片的集流体为复合箔材；
85.s2：对连接结构的极耳引脚、保护片以及电芯的极耳分别进行打孔，形成第一通孔、第二通孔和第三通孔；
86.s3：将导电连接件穿过所述第一通孔、第二通孔和第三通孔、固定，形成连接。
87.其中，方壳电池相关部件的内容可参照前文所述，这里不再一一赘述。
88.作为一种较优的实施方式，本技术实施例中，所述制备方法还包括在步骤s1前制
备活性物质材料，涂布、干燥、切片及模切等过程，在步骤s2和步骤s3之间还包括压紧极耳的步骤。
89.在一个具体的实施例中，导电连接件包括连接件主体和固定件，通过连接件主体和固定件配合实现连接。
90.在一个具体的实施例中，所述步骤s3还可以为采用加压等方式使得导电连接件远离第三通孔的端部形成大于第三通孔面积的第三部分513(即不使用固定件，直接通过加压等方式作用于导电连接件使连接结构一体成型)。
91.在一个具体的实施例中，所述导电连接件为铆钉结构时，可采用旋铆的工艺进行导电连接件与极耳和第一连接部及保护片的固定，通过旋铆技术使得导电连接件第二部分的端部形成能够遮挡第三通孔的第三部分513。这样做的好处是可以给予锂电池正负极极片一定压力，使得导电连接件与正负极极片的接触更为紧密，电流导通面积更大。
92.实施例一
93.本技术实施例提供了一种方壳电池，包括方壳电池的极耳和盖板的连接结构、盖板、电芯以及壳体，其中，电芯包括正极极片以及负极极片，且所述正极极片以及所述负极极片的集流体为复合箔材，所述连接结构与所述盖板连接且与所述电芯的极耳电连接，所述盖板与所述壳体连接形成容纳空间，所述电芯设置于所述容纳空间内。方壳电池的极耳和盖板的连接结构的相关内容可参照前文所述，这里不再一一赘述。
94.分别选取101片正极极片和101片负极极片，经叠片后形成电芯，对极耳引脚(包括正极极耳引脚和负极极耳引脚)、电芯的极耳(包括正极极耳和负极极而)、保护片分别进行打孔，形成第一通孔、第二通孔和第三通孔，将导电连接件穿过第一通孔、第二通孔和第三通孔形成连接。
95.其中，第一通孔、第二通孔和第三通孔的数量为3个，第一通孔、第二通孔和第三通孔为圆形，直径为5.0mm，导电连接件为铆钉，并在穿过第一通孔、第二通孔和第三通孔后通过旋铆技术进行固定，铆钉的第二部分为圆柱体结构，其直径可以为4.9mm，经旋铆形成第三部分513的厚度为0.2mm，正极对应的保护片为铝金属，厚度为1mm，负极对应的保护片为铜金属，厚度为0.8mm。
96.所述复合集流体的聚合物膜选用pet，正极集流体中的金属层为铝层，负极集流体中的金属层为铜层，正极极片的活性物质为ncm811，负极极片的活性物质为石墨，电解液为碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯，隔膜为pp。
97.这里需要说明的是，本技术实施例中，不对电芯以及电池壳体做具体限定，在不违背本技术发明构思的前提下，任何已知的电芯和电池壳体均可用于本技术。
98.实施例2
99.本实施例与实施例1的区别在于，上述第一通孔、第二通孔和第三通孔的个数为1个。
100.实施例3
101.本实施例与实施例1的区别在于，上述第一通孔、第二通孔和第三通孔的个数为5个。
102.实施例4
103.本实施例与实施例1的区别在于，导电连接件包括连接件主体和固定件，连接件主
体穿过第一通孔、第二通孔和第三通孔后与形状匹配的固定件配合，连接件主体为铆钉，固定件为铆块，通过压铆的技术使二者固定配合，固定件的厚度为0.2mm。
104.对比例1
105.对比例1与实施例1的区别在于，使用普通金属箔材作为集流体，极耳经焊接连接在盖板上。
106.性能测试：
107.1、载流能力测试
108.使用导体载流量测试仪，将测试导体夹在设备上面，在导体的中间20cm处间隔10cm各夹一个温度监测探头，逐渐增大通过导体的电流，当温度监测探头显示温度在要求范围内的时候的最大电流则为该导体的最大载流能力。测试极耳引脚和盖板的表面温度，若大于60℃，则过流能力不合格。
109.2、能量密度测试
110.室温环境(25℃
±
2℃)，按如下步骤进行测试
111.(1)、以0.5a的电流放电至预设电压，静置45min；
112.(2)、以0.5a的电流充电至预设电压，静置45min；
113.(3)、重复步骤(1)，计量放电能量e(以ah计)；
114.(4)、重复步骤(2)-(3)两次，取3次放电能量e的平均值ea；
115.(4)、用衡器测量测试对象的质量m，计算测试对象的放电能量密度p＝ea/m。
116.表1
[0117] 载流能力能量密度(wh/kg)实施例12c270实施例21c268实施例33c273实施例42c265对比例14c235
[0118]
由此可见，导电连接件的个数越多，越有利于连接结构载流能力的提升，采用本技术的结构能量密度较高，且可实现复合集流体与电池盖板的电连接，电池可正常工作。
[0119]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“垂直”“平行”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0120]
在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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
申请中的具体含义。
[0121]
以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。