CN101997105A - 一种正极极片直接延伸而成的极耳 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池制造技术领域，涉及一种锂电池正极极片直接延伸而成的的极耳。其特征在于极耳是正极极片的铝箔的一端延伸体，在延伸体的端头段表面镀上金属良导体；含有良导体的一端及紧靠良导体的小段区域的铝箔上不涂覆活性物质，其上装上密封胶。金属良导体是通过电镀或化学镀方法形成的镍、镍合金、铜或铜合金导体。所述的延伸体的端头段表面，可以是单面或双面，或是含有两个侧面的四个表面，或是含有端头段断面的五个表面。所述的锂电池包括锂电池、聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池、钢壳锂离子电池或塑料壳锂离子电池。采用本发明所述的极耳，改变了电池正极极片和极耳分别制造再焊接的方法，使电池的制备工艺大大简化。

Description

一种正极极片直接延伸而成的极耳 

技术领域

本发明属于电池制造技术领域，涉及一种锂电池正极极片直接延伸而成的的极耳，该种极耳特别适用于薄膜型的锂电池或锂离子电池，应用广泛。 

背景技术

可移动电子设备的快速发展，对锂电池和锂离子电池提出了更高的要求。为了表述的方便，这里所述的锂电池包括通常意义的锂电池和锂离子电池，其中锂离子电池包括聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池、钢壳锂离子电池和塑料壳锂离子电池。按照电池的外形来分，目前国外市场上锂电池主要有圆柱形、棱柱形、方形、钮扣式、薄型和超薄型。国内市场的锂电池主要有三种类型，即钮扣式、方形和圆柱形。依据使用环境对锂电池的电化学性能及安全性的要求不同，发展的锂电池分为液态和固态(或干态)两种。从锂离子电池的结构来看，主要分为卷绕式和层叠式两大类。制备锂电池和锂离子电池时，首先制成正极极片和负极极片，再采用铆接、超声波点焊或激光焊等方式，在正极极片上连接用来传输电流的铝极耳，然后在铝极耳上用铆接、超声波点焊或激光焊等方式连接上镍极耳，最后将镍极耳的另一头连接到IC电路板上。正极极片到IC电路板之间存在“铝-铝”、“铝-镍”、“镍-铜”连接点或焊点。由于这些连接点或焊点属于点连接，连接点或焊点的面积小，存在连接或焊接不牢、虚连接或虚焊、连接点或焊点间接触电阻大、连接点或焊点易于在存放或使用过程被氧化等问题，使制备的电池存在批次性能不稳定等问题。为此，近年来，一些研究人员试图在铝极耳上镀镍或其它合金，以达到减少电池的制备步骤和改善批量电池的一致性问题。 

实用新型专利200820009887.0涉及一种在铝带基材一端表面覆上镍、铜、锡或其它可以直接上锡的金属的铝极耳。实用新型专利ZL2008202125092涉及一种锂电池铝极耳，包括带状铝条，在铝条的一端有化学镀镍层。申请号 200810143389X的发明专利公开了一种锂离子电池正极极耳及其制备方法。该专利涉及在铝基体层一端的上下表面通过电镀或非电镀的方式形成结合牢固的一层非铝金属层，如镍或锡镍合金层。实用新型专利200820215661.6及申请号为200810236321.6的发明专利均涉及一种一端有镍层的铝极耳。其中，镀镍层呈包裹式或镀在极耳片体的一端的正反两面上或在正面或反面上。实用新型专利200920063603.0涉及一种在铝材的一端以铝为基体复合了一薄层非铝合金的极耳。申请号2010101101270发明专利涉及在SUS430不锈钢带、铜带、铝带、镍带基底的一侧端部先镀覆一层镍镀层，在镍镀层上再镀覆一层锡镀层，制备极耳。实用新型专利200920058776.3涉及一种不需转镍的铝极耳结构，其正极在铝极耳外还有一镍电镀层结构。实用新型专利200920042215.4涉及一种聚合物锂电池用铝极耳卷料，该种铝极耳与卷盘之间有一段镍金属或镀镍层。 

考虑到锂电池的正极极片一般采用铝箔集流体。因此，一些研究人员试图将正极极片的铝箔集流体延伸或稍加裁剪使其发挥铝极耳的作用。如，发明专利ZL2004100273522、ZL2008202072697和新型专利ZL2007200601386等将正、负极无涂层的凸起部分或未涂覆部分直接或通过折叠作为极耳使用，实用新型专利ZL2005200364076将正、负极集流体的裁剪条向上折叠形成极耳。不过，这种方法形成的极耳还是要通过在形成的铝极耳上焊接镍条等方法转镍才能完成电池正极的电连接，还是存在上面讨论的铝极耳使用中存在的问题。 

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的就是将原有的电池正极极片铝箔的一端直接延伸出来，并将延伸出来部分作为极耳使用。作为极耳的一端不涂覆活性物质，方便极耳与电池电路的焊接，在极耳的末端表面镀上金属良导体，形成正极极片、铝极耳、良导体极耳一体的体系。 

为实现上述目的采用的技术方案是将原有的电池正极极片的铝箔的一端直接延伸出来形成延伸体，在延伸体的端头段表面镀上金属良导体，形成铝箔-良导体极耳；镀上金属良导体的端头用于与电池电路板焊接；紧靠良导体的铝箔上不涂覆活性物质，其上装上密封胶。 

所述的金属良导体是通过电镀或化学镀方法形成的镍、镍合金、铜或铜合金导体。 

所述的镍合金是指镍为合金中主成分的一种合金。 

所述的镍为合金中主成分的一种合金包括了镍铜合金、镍硼合金、镍镁合金、镍铝合金、镍钛合金、镍钒合金、镍铁合金、镍锰合金、镍钴合金、镍锌合金、镍银合金或镍锡合金。 

所述的铜合金是指铜为合金中主成分的一种合金。 

所述的铜为合金中主成分的一种合金包括了铜镍合金、铜硼合金、铜镁合金、铜铝合金、铜钛合金、铜钒合金、铜铁合金、铜锰合金、铜钴合金、铜锌合金、铜银合金或铜锡合金。 

所述的延伸体的端头段表面，可以是单面或双面，或是含有两个侧面的四个表面，或是含有端头段断面的五个表面。 

所述的锂电池包括通常意义的锂电池和锂离子电池，这里的锂离子电池是聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池、钢壳锂离子电池或塑料壳锂离子电池。 

本发明采用在正极极片铝箔的一端直接延伸出来的部分作为极耳，在极耳的末端表面镀上金属良导体，形成正极极片、铝极耳、良导体极耳一体的体系。改变了电池正极极片和铝极耳分别制造再焊接的制备工艺，使电池的制备大大简化，电池的批量一致性得到明显的改善。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明专利进行进一步的说明。实施例仅是对本专利的进一步补充和说明，而不是对本专利的限制。 

实施例1 

在一片尺寸为400×50(长×宽，mm单位)的铝箔的一端的单面镀上50×5(长×宽，mm单位)的镍金属导体层，紧靠镀镍区装上50×3(长×宽，mm单位)的密封胶，在铝箔的其它区域涂覆含有正极材料的活性物质，与相应尺寸的负极极片一起装配卷绕式锂离子电池，将镀镍区与电路板焊接在一起。这种电池的装配步骤十分简便，装配电池的一致性好，改善了电池的安全性。 

实施例2 

在一片尺寸为50×30(长×宽，mm单位)的铝箔的一端的双面镀上30×3(长×宽，mm单位)的铜金属良导体层，紧靠镀铜区装上30×2(长×宽，mm单位)的密封胶，在铝箔的其它区域涂覆含有正极材料的活性物质，与相应尺寸的负极极片一起装配叠层式锂离子电池，将镀铜区与电路板焊接在一起。这种电池的装配步骤十分简便，装配电池的一致性好，改善了电池的安全性。 

实施例3 

在一片尺寸为50×30mm²(长×宽，mm单位)的铝箔的一端包裹式镀上30×5mm²(长×宽，mm单位)的镍铜合金(NiCu_0.5)金属良导体层，紧靠镀镍铜合金区装上30×3mm²(长×宽，mm单位)的密封胶，在铝箔的其它区域涂覆含有正极材料的活性物质，与相应尺寸的负极极片一起装配叠层锂电池，将镀镍铜合金区与电路板焊接在一起。这种电池的装配步骤十分简便，装配电池的一致性好，改善了电池的安全性。 

实施例4 

在一片尺寸为800×30(长×宽，mm单位)的铝箔的一端镀上30×5(长×宽，mm单位)的铜镍合金(CuNi_0.1)金属良导体层，紧靠镀铜镍合金处装上30×2(长×宽，mm单位)的密封胶，在铝箔的其它区域涂覆上含有正极材料的活性物质，与相应尺寸的负极极片一起装配卷绕式锂电池，将镀铜镍区与电路板焊接在一起。这种电池的装配步骤十分简便，装配电池的一致性好，改善了电池的安全性。 

Claims (6)

1.一种正极极片直接延伸而成的极耳，其特征在于极耳是正极极片的铝箔的一端延伸体，在延伸体的端头段表面镀上金属良导体；含有良导体的一端及紧靠良导体的小段区域铝箔上不涂覆活性物质，其上装上密封胶。

2.根据权利要求1所述的一种正极极片直接延伸而成的极耳，其特征在于所述的金属良导体是通过电镀或化学镀方法形成的镍、镍合金、铜或铜合金良导体。

3.根据权利要求1所述的一种正极极片直接延伸而成的极耳，其特征在于所述的镍合金是指镍为合金中主成分的一种合金，具体包括镍铜合金、镍硼合金、镍镁合金、镍铝合金、镍钛合金、镍钒合金、镍铁合金、镍锰合金、镍钴合金、镍锌合金、镍银合金或镍锡合金。

4.根据权利要求1所述的一种正极极片直接延伸而成的极耳，其特征在于所述的铜合金是指铜为合金中主成分的一种合金，具体包括铜镍合金、铜硼合金、铜镁合金、铜铝合金、铜钛合金、铜钒合金、铜铁合金、铜锰合金、铜钴合金、铜锌合金、铜银合金或铜锡合金。

5.根据权利要求1所述的一种正极极片直接延伸而成的极耳，其特征在于所述的延伸体的端头段表面，可以是单面或双面，或是含有两个侧面的四个表面，或是含有端头段断面的五个表面。

6.根据权利要求1所述的一种正极极片直接延伸而成的极耳，其特征在于所述的锂电池包括通常意义的锂电池和锂离子电池，这里的锂离子电池是聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池、钢壳锂离子电池或塑料壳锂离子电池。