CN102544420A - 一种新型锂电池的正极耳及其制造工艺方法 - Google Patents

一种新型锂电池的正极耳及其制造工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种新型锂电池的正极耳，正极耳无需再焊接镍带或者铜带，就可以直接与线路保护板进行焊接，不仅省时，还能降低成本。其包括金属复合带，其特征在于：所述金属复合带本体包括两段，所述两段为一段铝-铜-铝三层复合带和另一段铜-铝-铜-铝-铜或者镍-铝-铜-铝-镍五层复合带。一种新型锂电池正极耳的制造方法，其包括先制造三层复合带铝-铜-铝，其特征在于：其还包括（1）在三层复合带上开槽；(2)镍带的清洗、除油；(3)对镍带进行退火处理；(4)将镍带的表面进行抛光处理；（5）轧制；(6)复合，复合为裸露外层是镍层或铜层，中间夹层是铝铜铝三层复合层；(7)退火；（8）冷轧。

Description

一种新型锂电池的正极耳及其制造工艺方法
技术领域
本发明涉及铝塑复合膜包装的锂电池的正极耳的技术领域，具体为一种新型锂电池的正极耳及其制造工艺方法。
背景技术
锂电池的正极耳就是从电池的电芯中将正极引出来的金属导电体，目前铝塑复合膜包装的锂电池的正极耳均采用纯铝带，见图1、图2，图中1为正极耳、2为负极耳、3为锂电池、A1为正极耳与正极板铝箔焊接端、A2为正极耳与线路保护板的焊接端。这种正极耳的优点是其和电池正极板的铝箔，因材质相同可以很好地进行点焊连接，但是其一个突出缺点就是内阻偏大，并且纯铝带容易折断，一旦折断整个电池将报废，因此，我们研究开发出用铝-铜-铝三层复合带作为正极耳，见图3，图中4为铜层、5为铝层，替代目前使用的纯铝带。但是，由于正极耳还需要焊接在线路保护板上，而三层复合带的裸露外层是铝层，我们知道铝和焊接剂-锡是无法结合的，所以要先在正极耳上的A2段（见图1），通过激光或超声波技术，焊接镍带或者铜带，然后再与线路保护板进行焊接。而这样做既耗时又耗材，成本很高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型锂电池的正极耳，正极耳的一端无需再焊接镍带或者铜带，就可以直接与线路保护板进行焊接，不仅省时，还能降低成本，为此，本发明还提供了一种新型锂电池的正极耳的制造工艺方法。
其技术方案是这样的，一种新型锂电池的正极耳，其包括金属复合带，其特征在于：所述金属复合带本体包括两段，所述两段为一段铝-铜-铝三层复合带和另一段铜-铝-铜-铝-铜或者镍-铝-铜-铝-镍五层复合带。
其进一步特征在于：所述金属复合带本体的一段裸露于外部的是铝层，其余一段裸露于外部的是铜层或镍层；所述铜层或镍层复合于所述铝-铜-铝三层复合带的外层。
一种新型锂电池正极耳的制造工艺方法，其包括先将铜带和铝带的清洗、除油，再对铜带、铝带分别进行退火处理，然后将铜带、铝带的表面分别进行抛光处理，所述以上步骤处理过的铜带数量为三条，铝带数量为两条，将其中一条所述铜带和两条所述铝带在复合轧机上复合，复合成为铝-铜-铝三层复合带，然后将所述三层复合带进行退火处理，最后冷轧所述三层复合带至所需厚度，其特征在于：其还包括以下步骤，
（1）在三层复合带上开槽，
从所述三层复合带的一端起，向其中间延伸，在所述三层复合带本体相对的两个侧面上分别对称开一条槽；
  (2)镍带的清洗、除油，
采用纯度为99.5%的镍带或纯度达到99.5%以上的纯镍带两条,用除油剂清洗；
     (3)对镍带进行退火处理，
将镍带加热到800摄氏度～850摄氏度，冷却；
(4) 将镍带的表面进行抛光处理，
用钢丝轮制造的抛光设备对镍带进行清刷抛光；
（5）轧制，
 将经过步骤（4）处理的镍带，或其余两条所述铜带轧制到所需长度，所述长度与所述三层复合带上的槽的长度相匹配；
(6)复合
将经过步骤（5）处理的两条镍带，或两条所述铜带分别嵌入经过步骤(1)处理的所述三层复合层上的所述两条槽内，     然后在复合轧机上复合，复合为裸露外层是镍层或铜层，中间夹层是铝-铜-铝三层复合层；
(7)退火
将步骤(6)得到的复合带加热到400摄氏度～550摄氏度，冷却；
（8）冷轧
将经过步骤（7）处理后的复合带冷轧至所需厚度。
采用本发明的有益效果是，锂电池的正极耳进一步升级改进为，一段铝-铜-铝加一段镍-铝-铜-铝-镍的两段复合带，或者一段铝-铜-铝加一段铜-铝-铜-铝-铜的两段复合带，将其中的镍-铝-铜-铝-镍复合带或铜-铝-铜-铝-铜复合带，作为正极耳与线路保护板的焊接端，这样不仅降低了内阻，而且省去了目前还需再对正极耳的一端进行激光或超声波焊接铜带或镍带的工序，因此省时省材，成本较低。通过成熟的冷轧方法直接复合形成的复合带，结合层面形成的合金层结合强度高，能够保证整个电池组性能。
附图说明
图1为锂电池与极耳位置关系示意图；
     图2为图1中正极耳的侧视结构放大示意图；
     图3为现有改进后正极耳的侧视结构放大示意图；
     图4为本发明正极耳的A1部份侧视结构放大示意图；
     图5为本发明正极耳的A2部份侧视结构放大示意图。
具体实施方式
见图1、图4、图5，本发明正极耳1包括金属复合带，金属复合带本体包括两段，两段为一段铝-铜-铝三层复合带A1和另一段铜-铝-铜-铝-铜五层复合带A2，另一段A2也可以为镍-铝-铜-铝-镍五层复合带，五层复合带A2为正极耳1与线路保护板的焊接端，图中，5为三层复合带A1中的铝层、4为三层复合带A1中的铜层、6为五层复合带A2中的铜层（或镍层），图1中3为锂电池、2为负极耳。
实施例1，选用牌号为TP1、TP2、TU1或TU2的铜带, 或其他牌号、导电率高的铜带三条, 纯度为99.5%的铝带或纯度达到99.5%以上的纯铝带两条，铜带与铝带的厚度为1：2，用除油剂清洗；然后将铜带加热到500摄氏度，冷却；将铝带加热到250摄氏度，冷却；用钢丝轮制造的抛光设备对铜带、铝带进行清刷抛光；将上述步骤处理过的一条铜带和两条铝带在复合轧机上复合，其余两条铜带备用；将复合带加热到400摄氏度，冷却；将复合带铝-铜-铝冷轧至所需厚度；从铝-铜-铝复合带的一端起，向其中间延伸，在铝-铜-铝复合带本体外层的相对的两个侧面上分别对称开一条槽，槽的长度可根据需要调整；再采用纯度为99.5%的镍带或纯度达到99.5%以上的纯镍带两条,用除油剂清洗；将镍带加热到800摄氏度，冷却；用钢丝轮制造的抛光设备对镍带进行清刷抛光；将经过处理的两条镍带，或其余两条备用铜带轧制成一定长度，该长度与铝-铜-铝复合带上的槽的长度相匹配；再将轧制后的两条镍带或者两条铜带分别嵌入铝-铜-铝复合带上的两条槽内，然后在复合轧机上进行复合，复合为裸露外层是镍层或铜层，中间夹层是铝-铜-铝复合层；将经过上述步骤新得到的复合带加热到400摄氏度，冷却，最后将复合带镍-铝-铜-铝-镍或复合带铜-铝-铜-铝-铜冷轧至所需厚度。
实施例2，选用牌号为TP1、TP2、TU1或TU2的铜带, 或其他牌号、导电率高的铜带三条, 纯度为99.5%的铝带或纯度达到99.5%以上的纯铝带两条，铜带与铝带的厚度为1：3，用除油剂清洗；然后将铜带加热到550摄氏度，冷却；将铝带加热到275摄氏度，冷却；用钢丝轮制造的抛光设备对铜带、铝带进行清刷抛光；将上述步骤处理过的一条铜带和两条铝带在复合轧机上复合，其余两条铜带备用；将复合带加热到475摄氏度，冷却；将复合带铝-铜-铝冷轧至所需厚度；从铝-铜-铝复合带的一端起，向其中间延伸，在铝-铜-铝复合带本体外层的相对的两个侧面上分别对称开一条槽，槽的长度可根据需要调整；再采用纯度为99.5%的镍带或纯度达到99.5%以上的纯镍带两条,用除油剂清洗；将镍带加热到825摄氏度，冷却；用钢丝轮制造的抛光设备对镍带进行清刷抛光；将经过处理的两条镍带，或其余两条备用铜带轧制成一定长度，该长度与铝-铜-铝复合带上的槽的长度相匹配；再将轧制后的两条镍带或者两条铜带分别嵌入铝-铜-铝复合带上的两条槽内，然后在复合轧机上进行复合，复合为裸露外层是镍层或铜层，中间夹层是铝-铜-铝复合层；将经过上述步骤新得到的复合带加热到475摄氏度，冷却，最后将复合带镍-铝-铜-铝-镍或复合带铜-铝-铜-铝-铜冷轧至所需厚度。
实施例3，选用牌号为TP1、TP2、TU1或TU2的铜带, 或其他牌号、导电率高的铜带三条, 纯度为99.5%的铝带或纯度达到99.5%以上的纯铝带两条，铜带与铝带的厚度为1：4，用除油剂清洗；然后将铜带加热到600摄氏度，冷却；将铝带加热到300摄氏度，冷却；用钢丝轮制造的抛光设备对铜带、铝带进行清刷抛光；将上述步骤处理过的一条铜带和两条铝带在复合轧机上复合，其余两条铜带备用；将复合带加热到550摄氏度，冷却；将复合带铝-铜-铝冷轧至所需厚度；从铝-铜-铝复合带的一端起，向其中间延伸，在铝-铜-铝复合带本体外层的相对的两个侧面上分别对称开一条槽，槽的长度可根据需要调整；再采用纯度为99.5%的镍带或纯度达到99.5%以上的纯镍带两条,用除油剂清洗；将镍带加热到850摄氏度，冷却；用钢丝轮制造的抛光设备对镍带进行清刷抛光；将经过处理的两条镍带，或其余两条备用铜带轧制成一定长度，该长度与铝-铜-铝复合带上的槽的长度相匹配；再将轧制后的两条镍带或者两条铜带分别嵌入铝-铜-铝复合带上的两条槽内，然后在复合轧机上进行复合，复合为裸露外层是镍层或铜层，中间夹层是铝-铜-铝复合层；将经过上述步骤新得到的复合带加热到550摄氏度，冷却，最后将复合带镍-铝-铜-铝-镍或复合带铜-铝-铜-铝-铜冷轧至所需厚度。
三层复合带或五层复合带的厚度都可以根据需要调整，我们可以将铝-铜-铝三层复合带如图1中A1做成如：厚度为0.01－0.03mm，五层复合带A2：厚度为0.01－0.03mm，或其他尺寸。

Claims (4)

1.一种新型锂电池的正极耳，其包括金属复合带，其特征在于：所述金属复合带本体包括两段，所述两段为一段铝-铜-铝三层复合带和另一段铜-铝-铜-铝-铜或者镍-铝-铜-铝-镍五层复合带。
2.根据权利要求1所述的一种新型锂电池的正极耳，其特征在于：所述金属复合带本体的一段裸露于外部的是铝层，其余一段裸露于外部的是铜层或镍层。
3.根据权利要求2所述的一种新型锂电池的正极耳，其特征在于：所述铜层或镍层复合于所述铝-铜-铝三层复合带的外层。
4.一种新型锂电池正极耳的制造工艺方法，其包括先将铜带和铝带的清洗、除油，再对铜带、铝带分别进行退火处理，然后将铜带、铝带的表面分别进行抛光处理，所述以上步骤处理过的铜带数量为三条，铝带数量为两条，将其中一条所述铜带和两条所述铝带在复合轧机上复合，复合成为铝-铜-铝三层复合带，然后将所述三层复合带进行退火处理，最后冷轧所述三层复合带至所需厚度，其特征在于：其还包括以下步骤，
（1）在三层复合带上开槽，
从所述三层复合带的一端起，向其中间延伸，在所述三层复合带本体相对的两个侧面上分别对称开一条槽；
  (2)镍带的清洗、除油，
采用纯度为99.5%的镍带或纯度达到99.5%以上的纯镍带两条,用除油剂清洗； 
     (3)对镍带进行退火处理，
将镍带加热到800摄氏度～850摄氏度，冷却； 
(4) 将镍带的表面进行抛光处理，
用钢丝轮制造的抛光设备对镍带进行清刷抛光；
（5）轧制，
 将经过步骤（4）处理的镍带，或其余两条所述铜带轧制到所需长度，所述长度与所述三层复合带上的槽的长度相匹配；
(6)复合
将经过步骤（5）处理的两条镍带，或两条所述铜带分别嵌入经过步骤(1)处理的所述三层复合层上的所述两条槽内，   然后在复合轧机上复合，复合为裸露外层是镍层或铜层，中间夹层是铝-铜-铝三层复合层；
(7)退火
将步骤(6)得到的复合带加热到400摄氏度～550摄氏度，冷却；
（8）冷轧
将经过步骤（7）处理后的复合带冷轧至所需厚度。
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