一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，属于锂离子二次电池技术领域。该负极极耳包括极耳主体和极耳胶，所述极耳主体的外部覆盖有石墨烯层，所述极耳胶粘接在所述极耳主体的两侧，分别将所述极耳主体的两侧都分为上下两个区域；所述极耳主体的一侧，在所述极耳胶的下部区域中，固定连接有镀镍焊点区。本实用新型的叠片结构动力锂离子电池具有耐腐蚀性、热导率高、电导率极为优异的优点，并且降低了重金属镍的用量，电池遗弃后不会产生大的污染。
【专利说明】
一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电池的极耳，更具体地说，本实用新型涉及一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，属于锂离子二次电池技术领域。
【背景技术】
[0002]经过近10年的发展，电动车行业取得了巨大的进步，世界各大主流汽车厂商都先后推出了自己品牌的电动汽车或混合动力汽车，部分公司的产品已经推向市场。随着新能源汽车这一新兴市场规模的不断扩大，对锂电池提出了比传统3C市场更高的性能需求。与传统3C市场锂电池不同，电动车用动力锂电池对电池的安全性、大电流充放电性能都有更高的要求。
[0003]从市场来看，动力锂电池按电芯结构不同主要可以分为卷绕与叠片两种类型。在国内，目前的电动车领域叠片电池的应用更为广泛，这是因为与卷绕结构的电池相比，叠片结构的电池有电阻率低、大电流充放电性能更好、体积比容量更高、尺寸和容量更为灵活等优点。
[0004]由于单电池容量远远大于卷绕电池，因此叠片型动力电池在大电流充放电时，极耳位置通过的电流很大，有时会高达几百安培。这么大的电流通过电池的极耳，势必会造成发热现象。而且在如此大电流下，一旦发生漏液等现象，电化学反应会加速极耳的腐蚀、失效，造成安全隐患。市场上传统的负极极耳为了避免铜被腐蚀，采用的是镀镍工艺，如国家知识产权局于2015.11.18公开的一件公开号为CN105070873A，名称为“一种锂离子动力电池极耳”的实用新型专利就是采用的镀镍工艺。镍本身电阻率是铜的3倍以上，在一定程度上会增加极耳电阻率，而且金属镍属于重金属，电池遗弃后如果不妥善回收，会对环境造成污染。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在解决现有叠片结构动力锂离子电池负极极耳采用镀镍工艺存在的增加极耳电阻率，且电池遗弃后金属镍会对环境造成污染的问题，提供一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，能够降低叠片结构动力锂离子电池极耳处电阻率，减少负极极耳重金属镍的使用，具有耐腐蚀性好、热导率高、电阻率低的特点。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0007]—种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，其特征在于:包括极耳主体和极耳胶，所述极耳主体的外部覆盖有石墨烯层，所述极耳胶粘接在所述极耳主体的两侧，分别将所述极耳主体的两侧都分为上下两个区域;所述极耳主体的一侧，在所述极耳胶的下部区域中，固定连接有镀镍焊点区。
[0008]上述极耳主体与极耳胶的材质与尺寸和目前市场上通用公知的锂离子电池负极极耳相同。
[0009]本实用新型所述镀镍焊点区在所述极耳主体与电极箔材焊接接触面的一侧，位于所述极耳主体与电极箔材焊接时焊点的位置。
[0010]本实用新型所述极耳主体上设置有两个装配孔。
[0011]上述装配孔位于所述极耳胶上部的区域。
[0012]上述装配孔是直径为3-8mm的圆孔。
[0013]本实用新型所述镀镍焊点区的镀镍厚度为1-10μπι，长度为20-70mm，宽度为5-20mm ο
[0014]本实用新型所述的石墨烯层可以通过化学气象沉积法在700-1000度时沉积在极耳主体基材的铜片上，厚度为0.1-1μπι。
[0015]本实用新型带来的有益技术效果:
[0016]1、本实用新型解决了现有叠片结构动力锂离子电池负极极耳采用镀镍工艺存在的增加极耳电阻率，且电池遗弃后金属镍会对环境造成污染的问题。本实用新型的叠片结构动力锂离子电池具有耐腐蚀性、热导率高、电导率极为优异的优点，并且降低了重金属镍的用量，电池遗弃后不会产生大的污染。
[0017]2、本实用新型在极耳主体与电极箔材焊接的焊点位置设置了镀镍焊点区，能够保证焊点和电极箔材形成合金，保证焊接强度，降低虚焊的风险。
[0018]3、本实用新型在极耳主体的一侧留有两个装配孔，用于螺栓或铆钉装配，方便电池模块组装。
[0019]4、本实用新型的极耳加工工艺难度低，性价比较高，易于实现量产。
[0020]5、本实用新型可以在一定程度上降低大容量动力电池在极耳处的发热、腐蚀等不利影响，增加电池的可靠性与安全性。
[0021]6、本实用新型优选的，装配孔是直径为3-8_的圆孔。该参数范围的圆孔适合主流的动力锂电池模块装配螺栓粗细以及通过电流大小的需求，同时不会影响极耳本身强度。
[0022]7、本实用新型优选的，所述镀镍焊点区的镀镍厚度为1-10μπι，长度为20-70mm，宽度为5-20mm。镀镍厚度既能保证防腐蚀效果好，又不会增加工艺成本;长度与宽度满足主流的动力锂电池极耳与极片焊接位置焊点大小以及通过电流大小的需求。
[0023]8、本实用新型优选的，所述的石墨烯层厚度为0.1-1μπι。厚度限定既能够保证不会发生铜箔裸露现象，提高防腐蚀作用，又不会影响涂层强度，增加工艺成本。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型结构示意图(极耳主体与电极箔材焊接接触面的一侧)；
[0025]图2为本实用新型结构示意图(极耳主体不与电极箔材焊接接触面的一侧)；
[0026]图3为本实用新型剖面结构示意图。
[0027]附图标记:1为极耳主体、2为极耳胶、3为石墨烯层、4为镀镍焊点区、5为装配孔。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]—种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，包括极耳主体I和极耳胶2，所述极耳主体I的外部覆盖有石墨烯层3，所述极耳胶2粘接在所述极耳主体I的两侧，分别将所述极耳主体I的两侧都分为上下两个区域;所述极耳主体I的一侧，在所述极耳胶2的下部区域中，固定连接有镀镍焊点区4。
[0030]实施例2
[0031]—种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，包括极耳主体I和极耳胶2，所述极耳主体I的外部覆盖有石墨烯层3，所述极耳胶2粘接在所述极耳主体I的两侧，分别将所述极耳主体I的两侧都分为上下两个区域;所述极耳主体I的一侧，在所述极耳胶2的下部区域中，固定连接有镀镍焊点区4。
[0032]优选的，所述镀镍焊点区4在所述极耳主体I与电极箔材焊接接触面的一侧，位于所述极耳主体I与电极箔材焊接时焊点的位置。
[0033]优选的，所述极耳主体I上设置有两个装配孔5。
[0034]更进一步的所述装配孔5位于所述极耳胶2上部的区域。
[0035]更进一步的，所述装配孔5是直径为3_的圆孔。
[0036]优选的，所述镀镍焊点区4的镀镍厚度为1-10μπι，长度为20-70mm，宽度为5-20mm。
[0037]优选的，所述的石墨稀层3厚度为0.1-1μηι。
[0038]实施例3
[0039]—种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，包括极耳主体I和极耳胶2，所述极耳主体I的外部覆盖有石墨烯层3，所述极耳胶2粘接在所述极耳主体I的两侧，分别将所述极耳主体I的两侧都分为上下两个区域;所述极耳主体I的一侧，在所述极耳胶2的下部区域中，固定连接有镀镍焊点区4。
[0040]优选的，所述镀镍焊点区4在所述极耳主体I与电极箔材焊接接触面的一侧，位于所述极耳主体I与电极箔材焊接时焊点的位置。
[0041 ]优选的，所述极耳主体I上设置有两个装配孔5。
[0042]更进一步的所述装配孔5位于所述极耳胶2上部的区域。
[0043]更进一步的，所述装配孔5是直径为3-8_的圆孔。
[0044]优选的，所述镀镍焊点区4的镀镍厚度为1-10μπι，长度为20-70mm，宽度为5-20mm。
[0045]优选的，所述的石墨稀层3厚度为0.1-1μηι。
[0046]实施例4
[0047]—种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，包括极耳主体I和极耳胶2，所述极耳主体I的外部覆盖有石墨烯层3，所述极耳胶2粘接在所述极耳主体I的两侧，分别将所述极耳主体I的两侧都分为上下两个区域;所述极耳主体I的一侧，在所述极耳胶2的下部区域中，固定连接有镀镍焊点区4。
[0048]优选的，所述镀镍焊点区4在所述极耳主体I与电极箔材焊接接触面的一侧，位于所述极耳主体I与电极箔材焊接时焊点的位置。
[0049]优选的，所述极耳主体I上设置有两个装配孔5。
[0050]更进一步的所述装配孔5位于所述极耳胶2上部的区域。
[0051]更进一步的，所述装配孔5是直径为3-8_的圆孔。
[0052]优选的，所述镀镍焊点区4的镀镍厚度为1-10μπι，长度为20-70mm，宽度为5-20mm。
[0053]优选的，所述的石墨稀层3厚度为0.1-1μηι。
[0054]实施例5
[0055]—种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，包括极耳主体I和极耳胶2，所述极耳主体I的外部覆盖有石墨烯层3，所述极耳胶2粘接在所述极耳主体I的两侧，分别将所述极耳主体I的两侧都分为上下两个区域;所述极耳主体I的一侧，在所述极耳胶2的下部区域中，固定连接有镀镍焊点区4。
[0056]优选的，所述镀镍焊点区4在所述极耳主体I与电极箔材焊接接触面的一侧，位于所述极耳主体I与电极箔材焊接时焊点的位置。
[0057]优选的，所述极耳主体I上设置有两个装配孔5。
[0058]更进一步的所述装配孔5位于所述极耳胶2上部的区域。
[0059]更进一步的，所述装配孔5是直径为3-8_的圆孔。
[0060]优选的，所述镀镍焊点区4的镀镍厚度为1-10μπι，长度为20-70mm，宽度为5-20mm。[ΟΟ?? ]优选的，所述的石墨稀层3厚度为0.1-1μηι。
【主权项】
1.一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，其特征在于:包括极耳主体(I)和极耳胶(2)，所述极耳主体(I)的外部覆盖有石墨烯层(3)，所述极耳胶(2)粘接在所述极耳主体(I)的两侧，分别将所述极耳主体(I)的两侧都分为上下两个区域;所述极耳主体(I)的一侧，在所述极耳胶(2)的下部区域中，固定连接有镀镍焊点区(4)，所述镀镍焊点区(4)的镀镍厚度为1-10μηι，长度为20-70_，宽度为5-20_。2.根据权利要求1所述的一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，其特征在于:所述镀镍焊点区(4)在所述极耳主体(I)与电极箔材焊接接触面的一侧，位于所述极耳主体(I)与电极箔材焊接时焊点的位置。3.根据权利要求1所述的一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，其特征在于:所述极耳主体(I)上设置有两个装配孔(5)。4.根据权利要求3所述的一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，其特征在于:所述装配孔(5)位于所述极耳胶(2)上部的区域。5.根据权利要求3或4所述的一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，其特征在于:所述装配孔(5)是直径为3-8_的圆孔。6.根据权利要求1所述的一种适用于叠片结构动力锂离子电池的负极极耳，其特征在于:所述的石墨稀层(3)厚度为0.1-1μηι。
【文档编号】H01M10/0525GK205452416SQ201521066394
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月21日
【发明人】高宗宝, 邓黎明, 江建明
【申请人】国电科学技术研究院