电池及用电设备的制作方法

本公开涉及电池领域，特别是涉及一种电池及用电设备。

背景技术：

1、由于具有能量密度高、循环次数多及储存时间长等特点，锂离子电池等二次电池广泛应用于手机、电话手表、耳机、电动车、电动汽车、智能存储设备、无人机等用电设备中。

2、为了避免电池出现过充、过放及短路等问题，通常，锂离子电池内具有与电芯极耳连接的保护板。相关技术中，保护板与极耳的焊接方式为：先在保护板上贴装焊接两片l形镍片，再通过l形镍片与极耳焊接并通过弯折及贴膜等工艺，形成电池。电池的这种电连接方法，成本高，并且工艺复杂，耗时耗力，不利于降低生产成本。其次，通过镍片焊接还会增加成品电池的外形尺寸，不利于提高电池的体积能量密度。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种电池及用电设备，以利于降低生产成本，提高电池性能以及体积能量密度。

2、本公开第一方面提出一种电池，包括：电芯，所述电芯包括电极组件及与所述电极组件连接的极耳；保护板，所述保护板包括电连接层，所述电连接层包括电连接部，所述电连接部包括第一连接层和连接于所述第一连接层的第二连接层，所述第一连接层包括第一金属，所述第二连接层包括第二金属，所述第二金属的熔点大于或等于所述第一金属的熔点，所述极耳焊接于所述第二连接层。

3、本公开中，电芯的极耳直接与保护板焊接而实现电连接，不需要通过镍片进行转接焊接。具体的，在第一连接层上形成第二连接层，使得极耳可以与第二连接层直接焊接。并且，还可以灵活设置第二连接层的第二金属的类别，第二连接层的第二金属可以采用与极耳的材料之间焊接性能较好的金属，从而使第二连接层与极耳的焊接难度降低，可靠性提高。极耳可以较为容易且牢固地焊接于第二连接层上，并且焊接部位的强度也满足电池的性能需求，不易发成焊接穿蚀，虚焊，脆性断裂等焊接不良等状况。因此，本公开可以在保证焊接性能的状况下，减少工艺流程，降低成本，进而有利于提高电池性能，降低温升。此外，取消镍片后，还有利于减小电池的尺寸，进而利于提高电池的体积能量密度。同时，还有利于降低电路的阻抗，减少电池在使用过程中的电能消耗，减少热量的产生，提高电池使用时间，进而利于提高电池的寿命以及用户体验。

4、根据本公开实施例的电池，还可具有如下附加的技术特征：

5、在本公开的一些实施例中，所述第二金属的熔点与所述第一金属的熔点的差值小于或等于100℃。这样，第二金属与第一金属的熔点较为接近，从而有利于提高二者的焊接性能以及降低形成复合层结构的难度。

6、在本公开的一些实施例中，所述极耳包括第一极耳和第二极耳，所述第一极耳的材料包括第三金属，所述第一金属的熔点大于所述第三金属的熔点。当第一极耳搭接于保护板进行焊接时，第一极耳的第三金属和电连接部的第二连接层的第二金属可以采用焊接性能较好的两种金属，进而有利于提高第一极耳与电连接部之间的焊接性能。

7、在本公开的一些实施例中，所述第二极耳的材料包括第二金属或者第二金属与第一金属的结合物。当第二极耳搭接于保护板进行焊接时，第二极耳的第二金属或者第二金属与第一金属的结合物同电连接部的第二连接层直接接触，由于第二极耳同电连接部的第二连接层的熔点相同或相近，使得第二极耳同保护板能有效焊接在一起。

8、在本公开的一些实施例中，所述电连接部包括第一电连接部和第二电连接部，所述第一电连接部和所述第二电连接部均包括第一连接层和连接于所述第一连接层的第二连接层。电连接部包括第一电连接部和第二电连接部，且二者均为复合层结构。第一极耳和第二极耳可以直接分别与第一电连接部和第二电连接部对应焊接，从而实现保护板与极耳的电连接。

9、在本公开的一些实施例中，所述第一金属包括铜，所述第二金属包括镍或含镍的合金，所述第三金属包括铝。本实施例可以在保证焊接性能的状况下取消镍片，从而减少工艺流程，降低成本，进而有利于提高电池性能。此外，还有利于减小电池的尺寸，进而利于提高电池的体积能量密度。同时，还有利于降低电路的阻抗，减少电池在使用过程中的电能消耗，减少热量的产生，提高电池使用时间，进而利于提高电池的寿命以及用户体验。

10、在本公开的一些实施例中，所述保护板还包括：

11、衬底基板；

12、至少一层线路层，所述至少一层线路层设置在所述衬底基板的一侧；

13、金属隔绝层，所述金属隔绝层设置在所述线路层远离所述衬底基板的一侧，所述电连接层设置在所述金属隔绝板的远离所述线路层的一侧，所述线路层上的线路穿过位于所述金属隔绝层上的通孔与所述第一电连接部、所述第二电连接部连接；

14、第一阻燃层，所述第一阻燃层设置在所述电连接层的远离所述金属隔绝层的一侧，所述第一阻燃层上设置有镂空区域，所述镂空区域用于暴露所述电连接部；

15、第二阻燃层，所述第二阻燃层设置在所述衬底基板的另一侧。本实施例说明了保护板的具体结构。本公开在电连接层以及线路层之间还设置有金属隔绝层。通过设置金属隔绝层，有利于降低因极耳与保护板焊接时穿透至线路层而损坏线路的概率，进而利于提高焊接安全性。

16、在本公开的一些实施例中，所述金属隔绝层的材料包括铜、铝、镍、含铜的合金、含铝的合金、含镍的合金中的至少一种。这样，有利于减少金属材料的种类，降低生产成本。

17、在本公开的一些实施例中，所述金属隔绝层包括间隔设置的第一隔绝部，所述第一隔绝部在所述电连接层上的正投影覆盖所述电连接部。这样设置，有利于直接对电连接部处的焊接的能量进行阻隔，进而提高焊接安全性，避免损伤保护板的线路层。

18、在本公开的一些实施例中，所述金属隔绝层还包括第二隔绝部，所述第二隔绝部的边缘与所述线路层的边缘平齐，在所述第二隔绝部上设置有通孔，所述第一隔绝部设置在所述通孔内。第二隔绝部环绕设置在第一隔绝部的外侧，使得第二隔绝部与第一隔绝部组合成与线路层平面大小相同的层结构，从而有利于增加金属隔绝层与其他层结构之间的接触面积，进而平衡保护板的几何结构，减少由于温湿度变化而引起的应力，防止工艺过程中的扭曲及翘变。同时，使金属隔绝层的整体厚度保持均一，进而有利于提高保护板的平整度。更进一步，这种结构还可以提高保护板的均热及散热性能。

19、在本公开的一些实施例中，所述极耳包括弯折部，所述电连接部连接于所述弯折部。这样，有利于减少极耳与保护板焊接后所占的空间体积，有利于提高电池的体积能量密度。

20、在本公开的一些实施例中，所述第一极耳和所述第二极耳为平直极耳。这样，使得极耳在不弯折的情况下与保护板焊接，一方面有利于减小二者所占的空间体积，另一方面还有利于降低极耳因弯折而断裂的概率。

21、在本公开的一些实施例中，所述第一阻燃层上的镂空区域包括：

22、在第一方向上与所述第一电连接部相对的区域；

23、在所述第一方向上与所述第二电连接部相对的区域；

24、在所述第一方向上与所述第一极耳相对的区域；以及

25、在所述第一方向上与所述第二极耳相对的区域；

26、其中，第一方向为垂直于所述保护板的板面的方向。这样设置，一方面有利于保证保护板的强度。另一方面，第一阻燃层的与极耳相对的位置也为镂空区域，从而使得极耳与电连接部焊接时，极耳不会受到非焊接区域的阻燃层的厚度干扰，降低极耳翘曲的概率，进而有利于方便焊接以及提高焊接的可靠性。

27、在本公开的一些实施例中，所述第一极耳与所述第一电连接部的焊接方式为激光焊接，所述第二极耳与所述第二电连接部的焊接方式为激光焊接。激光焊接的方式，具有加热速度快、功率密度高、焊接速度快、同时焊接应力和变形较小的优点，从而有利于提高焊接效果。

28、在本公开的一些实施例中，所述极耳与所述电连接部之间的焊点形成预设图案，所述预设图案为圆阵列、螺旋线阵列、多条间隔布置的直线、多条间隔布置的曲线、回形线中的一者。极耳与电连接部的焊接可采用特定的焊接方法，从而可以使焊点形成多种不同的图案。

29、本公开第二方面提出一种用电设备，包括第一方面所述的电池。本公开可以在保证焊接性能的状况下，减少工艺流程，降低成本，进而有利于提高电池性能。此外，取消镍片后，还有利于减小电池的尺寸，进而利于提高电池的体积能量密度。同时，还有利于降低电路的阻抗，减少电池在使用过程中的电能消耗，减少热量的产生，提高电池使用时间，进而利于提高电池的寿命以及用户体验。