复合集流盘、钠离子电池及集流盘制造方法与流程

本发明涉及动力电池，尤其涉及一种复合集流盘、钠离子电池及集流盘制造方法。

背景技术：

1、锂离子电池作为二次电池的代表，已经主导了便携式电子产品和电动汽车的市场，近年来也开始进入储能领域。但锂的资源有限，不足以支持大型储能站的快速扩张。钠盐相较于锂盐而言储量更丰富，价格更低廉。基于材料的丰富度和生产设备、工艺的可借鉴性，钠离子电池被视为一种很有前景的储能能源的选择。而且由于其结构和原理与锂离子电池相似，相互之间的很多结构都可以互相借鉴。

2、集流盘能够将电池内芯的电能向外引出至电池，因此集流盘是全极耳电池制备成功与否的关键。全极耳电池由于电子传输路径短，局部电阻小，温度和电流密度分布更加均匀，相对于单极耳电池而言更具优势。但是构成锂离子全极耳电池电芯的负极极片通常采用铜箔，可以直接焊接镍极耳，然后镍极耳通过镍集流盘与钢壳(负极)连接。

3、而钠离子电池中构成电芯的负极极片以及极耳通常采用铝制材料，铝和镍的熔点相差较大，难以直接将全极耳铝离子电池中所用镍集流盘利用到钠离子全极耳电池中，如何实现铝极耳与钢壳的有效连接成为钠离子全极耳电池研制成功与否的关键。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种用于钠离子全极耳电池中的复合集流盘，该复合集流盘能够实现铝极耳与钢壳的稳定连接。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、复合集流盘，包括铝片、镍片和镍块，所述铝片上开设有避让孔；所述镍片包括与所述铝片堆叠固定形成铝镍复合层，所述镍块固定在所述镍片背向所述铝片的一侧。

4、可选地，所述铝片上设置有第一凸台，所述第一凸台向远离所述镍片一侧凸出于所述铝片。

5、可选地，所述镍片设置有第二凸台，所述第一凸台和所述第二凸台背面形成凹槽，所述第一凸台背面形成的所述凹槽与所述第一凸台的形状和大小相匹配，所述第二凸台置于所述第一凸台背面形成的所述凹槽内。

6、可选地，所述铝镍复合层上设置有渗透孔。

7、可选地，所述第一凸台和所述渗透孔均设置有多个，多个所述第一凸台与多个所述渗透孔交替环绕设置。

8、可选地，所述镍块与所述镍片焊接连接或轧制连接。

9、可选地，所述避让孔贯穿所述铝镍复合层设置，所述镍块固定在所述避让孔远离所述铝片的一端。

10、可选地，所述铝片背向所述镍片的面上还环绕设置有限位挡边，以对电芯进行限位。

11、本发明的目的之二在于提供一种集流盘制造方法，用于制造上述复合集流盘，具体包括如下步骤：

12、将铝板和镍板堆叠在一起并挤压形成铝镍复合板；

13、对铝镍复合板进行冲压，批量形成多个带有避让孔的镍铝复合层；

14、将在另一镍板上冲压下来的镍块固定在镍片开设避让孔的位置，封堵所述避让孔。

15、可选地，所述镍块采用热压或焊接的方式与所述镍片连接。

16、本发明的目的之三在于提供一种钠离子电池，包括钢壳、电芯以及上述任一所述复合集流盘，所述钠离子电池包括铝制负极极片，所述铝制负极极片上设置有铝极耳，所述铝极耳与所述铝片焊接连接，所述钢壳与所述镍块焊接连接。

17、本发明的有益效果为：本发明中的复合集流盘由铝片和镍片轧制连接而成，采用熔点相同或相似的材质分别与负极铝极耳以及钢壳焊接，实现了对铝极耳和钢壳之间的稳定连接；本发明中的集流盘制造方法，能够实现上述复合集流盘的批量加工，生效效率高，而包括该复合集流盘的钠离子电池，通过该复合集流盘实现了电芯与钢壳之间电能的有效传输。

技术特征：

1.复合集流盘，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的复合集流盘，其特征在于，所述铝片(1)上设置有第一凸台(5)，所述第一凸台(5)向远离所述镍片(2)一侧凸出于所述铝片(1)。

3.根据权利要求2所述的复合集流盘，其特征在于，所述镍片(2)设置有第二凸台(7)，所述第一凸台(5)和所述第二凸台(7)背面形成凹槽，所述第一凸台(5)背面形成的所述凹槽与所述第一凸台(7)的形状和大小相匹配，所述第二凸台(7)置于所述第一凸台(7)背面形成的所述凹槽内。

4.根据权利要求2所述的复合集流盘，其特征在于，所述铝镍复合层上设置有渗透孔(4)。

5.根据权利要求4所述的复合集流盘，其特征在于，所述第一凸台(5)和所述渗透孔(4)均设置有多个，多个所述第一凸台(5)与多个所述渗透孔(4)交替环绕设置。

6.根据权利要求1-5中任一所述的复合集流盘，其特征在于，所述避让孔(3)贯穿所述铝镍复合层设置，所述镍块(8)固定在所述避让孔(3)远离所述铝片(1)的一端。

7.根据权利要求1-5中任一所述的复合集流盘，其特征在于，所述铝片(1)背向所述镍片(2)的面上还环绕设置有限位挡边(6)，以对电芯进行限位。

8.集流盘制造方法，用于制造如权利要求1所述的复合集流盘，其特征在于，具体包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的集流盘制造方法，其特征在于，所述镍块(8)采用热压或焊接的方式与所述镍片(2)连接。

10.钠离子电池，其特征在于包括钢壳、电芯以及如权利要求1-7中任一所述复合集流盘，所述钠离子电池包括铝制负极极片，所述铝制负极极片上设置有铝极耳，所述铝极耳与所述铝片(1)焊接连接，所述钢壳与所述镍块(8)焊接连接。

技术总结
本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种复合集流盘、钠离子电池及集流盘制造方法，该复合集流盘包括铝片和镍片，铝片上开设有避让孔；镍片包括镍片和镍块，镍片与铝片挤压形成铝镍复合层，镍块固定在镍片背向铝片的一侧。该复合集流盘利用铝片与铝极耳焊接，利用镍片与钢壳焊接，熔点相同或相似的材料使复合集流盘与铝极耳以及钢壳的连接变得稳定，还涉及一种集流盘制造方法，能够批量制造上述复合集流盘，而包括该复合集流盘的钠离子电池利用复合集流盘实现了铝极耳与钢壳的有效连接，从而保证了电芯与钢壳之间电能的传输。

技术研发人员：张庆,吴文兵,李树军,唐堃
受保护的技术使用者：溧阳中科海钠科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16