CN102437306A

CN102437306A - 二次电池极片、其制造方法及使用此极片的二次电池

Info

Publication number: CN102437306A
Application number: CN2011103951452A
Authority: CN
Inventors: 黄仁治; 曾裕
Original assignee: GOLDEN CROWN NEW ENERGY (HONGKONG) CO Ltd; Suzhou Golden Crown New Energy Co Ltd
Current assignee: GOLDEN CROWN NEW ENERGY (HONGKONG) CO Ltd; Suzhou Golden Crown New Energy Co Ltd
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-05-02

Abstract

本发明提供一种二次电池极片，所述二次电池极片包括材料涂布区以及与所述材料涂布区连接的极耳，所述极耳包括沿水平方向延伸的第一侧边和沿竖直方向延伸的第二侧边，所述第一侧边和第二侧边连接处设置有倒角。本发明还提供一种二次电池极片的制造方法以及使用此极片的二次电池。本发明的有益效果是：在裁切极片时，预留极耳并裁切出钝角或者圆角，省去了额外裁切圆角或者钝角的作业，节省了工艺，简化了作业。

Description

二次电池极片、其制造方法及使用此极片的二次电池

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池极片、其制造方法及使用此极片的二次电池。

背景技术

二次电池，特别是锂离子电池的极片制作，一般采用将电化学活性物质、导电剂、黏着剂、稀释剂等材料混合成浆料状，在以喷墨、挤压、印刷转移等方式涂布浆料在极片基板材质(如铝箔、铜箔)上，经过烘烤步骤使涂布的浆料固体化后，再经过辊压步骤把涂布的浆料材质压实，最后将极片依照制作电池所需的极片大小裁切，常见的作法包括裁切时预留一部分的极片基材用来连接极片与输出端子，称为极耳。

迭片结构的锂离子电池依照正极极片、隔离膜、负极极片的方式叠放，并经过叠片组装、极耳点焊、封装入罐、注入电解液、充放电测试制造完成电池制备。一般极片的极耳在叠片组装后焊接成单一极耳，并于封装入罐后与电池盖与输出端子相连接的电池盖极耳依照正极对正极、负极对负极焊接，为避免正极极片、负极极片的极耳与电池盖接触，会以绝缘片或绝缘胶带将极耳与金属电池盖隔开。此时，因一般电池的极耳周围呈四方状，直角易穿透绝缘片或绝缘胶带，使极耳与电池盖接触，导致发生短路现象。

有鉴于此，有必要对现有的二次电池极片予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二次电池极片，其能够在极片的极耳部分裁切钝角或者圆角，避免因极耳周围因呈四方状而穿透绝缘片或者绝缘胶带，而使金属极耳部位与金属壳体接触，造成电池短路现象。

本发明的目的还在于提供一种二次电池极片的制造方法。

本发明的目的还在于提供一种二次电池极片制作的二次电池。

为实现上述发明目的之一，本发明的一种二次电池极片，所述二次电池极片包括材料涂布区以及与所述材料涂布区连接的极耳，所述极耳包括沿水平方向延伸的第一侧边和沿竖直方向延伸的第二侧边，所述第一侧边和第二侧边连接处设置有倒角。

进一步地，所述倒角包括圆角或者钝角。

进一步地，所述圆角的角度以R角测量器测量为0.5~3。

进一步地，所述二次电池极片包括正极极片和负极极片，所述正极极片的圆角角度以R角测量器测量为1.5~3，所述负极极片的圆角角度以R角测量器测量为0.5~1。

进一步地，所述钝角角度为120~150°。

为实现上述另一目的，本发明的一种二次电池极片的制造方法，包括如下步骤：

（1）极片基板一端为材料涂布区，另一端为极耳预留区，所述极耳预留区用于裁切形成极耳，所述极耳远离材料涂布区的一端为极耳顶端，自所述极片基板上的起始位置开始裁切；

（2）沿着裁切线裁切，在第一侧边和第二侧边连接部分裁切形成倒角，最后回到所述起始位置形成一个具有极耳的极片形状；

（3）将裁切完成的极片分离。

进一步地，所述步骤（3）还包括对每一极片的极耳顶端进行裁剪。

进一步地，所述极耳在裁剪后顶端呈梯形或者不标准梯形。

为实现上述另一目的，本发明的一种二次电池，包括正极极片、负极极片以及隔离正极极片和负极极片的隔离膜，所述正极极片、隔离膜、负极极片一层一层叠放，所述正极极片的极耳焊接在一起，所述负极极片的极耳焊接在一起，所述正极极片和负极极片为所述二次电池极片。

进一步地，正极极片极耳或者负极极片极耳经过裁剪后在顶端呈现梯形或者不标准梯形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在裁切极片时，预留极耳并裁切出钝角或者圆角，省去了额外裁切圆角或者钝角的作业，节省了工艺，简化了作业。

附图说明

图1是现有技术二次电池极片的形状示意图；

图2是本发明的二次电池极片形状示意图；

图3是本发明的二次电池极片的第一实施方式的多个极耳焊接示意图；

图4是本发明的二次电池极片的第二实施方式的多个极耳焊接示意图；

图5是本发明的二次电池极片裁切位置示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

如图1所示，现有技术的二次电池极片包括一极片基板1″，所述极片基板1″包括一端的材料涂布区11″以及另一端的极耳预留区12″，所述材料涂布区11″和极耳预留区12″相连接。其中，所述极耳预留区12″裁切为矩形的极耳121″。所述极耳121″由沿水平方向延伸的第一侧边1211″和沿竖直方向延伸的第二侧边1212″构成，所述第一侧边1211″和第二侧边1212″构成直角。当极耳裁切后，由于极耳过长，故需要将极耳121″的顶端部分裁剪掉。如图1中虚线上方位置所示的极耳顶端1210″，当裁剪掉所述极耳顶端1210″后，所述极耳121″仍然呈矩形。

如图2所示，本发明的二次电池极片包括极片基板1，所述材料基板1为铜箔或者铝箔制成，所述材料基板1包括一端的材料涂布区11以及与所述材料涂布区11相连接的极耳预留区12。所述材料涂布区11大致呈矩形，其上涂覆有浆料，经过烘烤等步骤使涂布的浆料固化，再经过滚压步骤吧涂布的浆料压实。其中，所述浆料包括电化学活性物质、导电剂、粘着剂、稀释剂等，当然，还可以包括其他的化学材料。所述极耳预留区12经过裁切成为极耳121，用于连接极片与输出端子。所述极耳121包括沿水平方向延伸的第一侧边1211、沿竖直方向延伸的第二侧边1212以及连接所述第一侧边1211和第二侧边1212的倒角1213。所述第一侧边1211、第二侧边1212、倒角1213构成一个大致呈矩形的极耳121。

所述倒角1213包括圆角或者钝角，如图2、图3和图4所示。当所述倒角1213为圆角时，圆角又称R角，优选地，圆角的角度以R角测量器（或者称为R角规）测量为0.5~3。当所述倒角1213为钝角时，优选地，钝角角度为120~150°为较佳实施方式。二次电池极片包括正极极片和负极极片，依照一般习知的现有技术，负极极片的极耳要比正极极片的极耳大，故正极必须裁掉较多的极耳顶端1210部分，当所述倒角1213为圆角时，意味着正极的极耳圆角应该比负极的极耳圆角角度大，优选地，正极极片的极耳121的圆角角度以R角测量器测量为1.5~3，负极极片的极耳121的圆角角度以R角测量器测量为0.5~1。在极片的裁切过程中，在极耳部分裁切出圆角或者钝角，避免因极耳周围呈四方状而穿透绝缘片或者绝缘胶带，而使极耳部分与金属壳体接触，造成电池短路现象，从而，提高了电池的性能与寿命。

当裁切的极耳121过长时，需要后续加工，故需要将极耳121进行裁剪。所述极耳121包括远离材料涂布区12的一端极耳顶端1210，对极耳顶端1210进行裁剪，如将图2中虚线上方裁剪掉。此时，如果所述倒角1213为圆角，则在对极耳顶端1210裁剪后，圆角将剩余一部分，裁剪后的极耳121的顶端部分为不规则的梯形，如图2中虚线下方所示，所述倒角1213剩余部分为弧形，此时，所述极耳121的顶端构成一个圆弧梯形。如果所述倒角1213为钝角，则对极耳顶端1210进行裁剪后，钝角的角度不变，对于裁剪后的极耳121的顶端部分仍然为梯形。经过裁剪后的极耳，其上仍然存在倒角1213，可以避免极耳的周围呈四方状而穿透绝缘片或者绝缘胶带，而使极耳部分与金属壳体接触，造成电池短路现象，从而，提高电池性能和使用寿命。

以本领域技术人员习知的叠片方式制作二次电池，二次电池包括正极极片、负极极片以及隔离正极极片和负极极片的隔离膜，所述正极极片、隔离膜、负极极片一层一层叠放，所述正极极片的极耳焊接在一起，将每一极片的极耳焊接在一起，此时的极耳如图3和图4所示，若干个极耳因极片位置差异导致焊接成同一个极耳时的长度不同，造成若干个极耳形状重叠形成重叠区域3。在经过若干极耳的电焊后，对重叠区域3进行裁剪。如图3所示，在第一实施方式中，所示倒角1213为圆角，多个极片的极耳焊接在一起，形成了重叠区域3。在对极耳顶端1210进行裁剪时，即裁剪掉虚线上方时，保留极耳最顶端呈不规则的梯形，裁剪后的倒角1213仍为弧形。如此，使得裁剪后的极耳在顶端仍然保留弧形，防止极耳穿透绝缘片或者绝缘胶带。如图4所示，在第二实施方式中，所示倒角1213为钝角，多个极片的极耳焊接在一起，形成了重叠区域3。在对极耳顶端1210进行裁剪时，即裁剪掉虚线上方时，保留极耳最顶端呈梯形，裁剪后的倒角1213仍然为钝角，如此，使得裁剪后的极耳在顶端仍然保留梯形，防止极耳穿透绝缘片或者绝缘胶带。

如图5所示，在极片基板1包括材料涂布区11和极耳预留区12，所述极耳预留区12用于裁切形成极耳121。所述极片基板1上设有起始位置4，刀具从所述起始位置4开始沿着裁切线5裁切，在第一侧边1211和第二侧边1212连接部分裁切形成倒角1213，回到起始位置4，形成一个包括有材料涂布区11和极耳121的极片形状，最后，将裁切完成的极片分离。其中，所述极耳121包括沿水平方向上的第一侧边1211、沿竖直方向上的第二侧边1212以及连接所述第一侧边1211和第二侧边1212的倒角1213。所述第一侧边1211、第二侧边1212、倒角1213构成一个大致呈矩形的形状。所述倒角1213为裁切时刀具裁切而成。所述起始位置4因为是下刀位置也是收刀位置，所以会引起毛刺或者扯断痕迹。优选地，所述起始位置4设置于所述第一侧边1211的任意一处，包括第一侧边1211与倒角1213连接处。因为极耳顶端1210会在后期加工裁剪，裁剪极耳顶端1210会把处于第一侧边1211的毛刺或者扯断痕迹带走，从而消除毛刺或者扯断痕迹，避免在材料涂布区11产生毛刺或者扯断痕迹，使得极片侧边的毛刺或者扯断痕迹穿透隔离膜而造成短路，提高电池性能和使用寿命。当然，所述起始位置4还可以设置于所述第二侧边1212的任意一处，包括所述第二侧边1212与倒角1213连接处。此时，裁切产生的毛刺远离材料涂布区12，所以也能避免穿透隔离膜而造成短路。当然，由于绝缘片或者绝缘胶带的厚度远大于隔离膜的厚度，所以即使存在毛刺，对绝缘片和绝缘胶带的影响也不是太大。

本发明所述的二次电池极片，裁切时裁切出极耳，并同时裁切出设有倒角的极耳，避免因为极耳过于尖锐而穿透绝缘片或者绝缘胶带，造成电池短路现象。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种二次电池极片，所述二次电池极片包括材料涂布区以及与所述材料涂布区连接的极耳，所述极耳包括沿水平方向延伸的第一侧边和沿竖直方向延伸的第二侧边，其特征在于，所述第一侧边和第二侧边连接处设置有倒角。

2.根据权利要求1所述的二次电池极片，其特征在于，所述倒角包括圆角或者钝角。

3.根据权利要求2所述的二次电池极片，其特征在于，所述圆角的角度以R角测量器测量为0.5~3。

4.根据权利要求3所述的二次电池极片，其特征在于，所述二次电池极片包括正极极片和负极极片，所述正极极片的圆角角度以R角测量器测量为1.5~3，所述负极极片的圆角角度以R角测量器测量为0.5~1。

5.根据权利要求2所述的二次电池极片，其特征在于，所述钝角角度为120~150°。

6.根据权利要求1所述的二次电池极片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

（3）将裁切完成的极片分离。

7.根据权利要求6所述的二次电池极片的制造方法，其特征在于，所述步骤（3）还包括对极耳顶端进行裁剪。

8.根据权利要求7所述的二次电池极片的制造方法，其特征在于，所述极耳在裁剪后顶端呈梯形或者不标准梯形。

9.一种二次电池，包括正极极片、负极极片以及隔离正极极片和负极极片的隔离膜，所述正极极片、隔离膜、负极极片一层一层叠放，所述正极极片的极耳焊接在一起，所述负极极片的极耳焊接在一起，其特征在于，所述正极极片和负极极片为权利要求1所述的二次电池极片。

10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，正极极片极耳或者负极极片极耳经过裁剪后在顶端呈现梯形或者不标准梯形。