CN105364421A - 制备极耳的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种制备极耳的方法，包括以下步骤：提供金属基板和金属复板；将所述基板与所述复板焊接在一起得到复合板；沿所述复合板的厚度方向切割所述复合板，得到局部复合板，切割时在所述局部复合板上形成切割面；在所述局部复合板的所述切割面或平行于所述切割面的表面上轧制所述局部复合板成板材；将所述板材切割为多个带状极耳。本发明提供的制备极耳的方法，可以一次性生产出多个极耳，避免了极耳制造厂直接生产单个极耳或者是电池组装厂再在盘式铝或铜极耳上焊接镍，减少了人力与物力的投入，另一方面，经过热加工的焊接和冷加工的轧制两次加工，将两种材料结合在一起，大大提高了连接强度。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种制备极耳的方法。
背景技术
锂离子电池是一种充电电池，其以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，是现代高性能电池的代表。它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间，其中C为电池的额定容量，电流越大，充电越快，同时电池发热也越大。在日常生活中锂离子电池运用非常广泛，例如手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池。
软包锂离子电池(区别于传统手机可替换电池的铝壳包装，主要使用铝塑膜包装)具有输出电压高、循环性能好、充电效率高及输出功率大等特点，广泛地用于电动工具、携带式电子设备、电动车等领域。
软包锂离子电池由正负极材料、正负极集流体、正负极极耳、电解液、隔膜、铝塑包装膜组成。其中极耳是电池进行充放电时将正负极引出来的金属导体，需要与外接电路连接。然而由于由纯铝或纯铜制成的正极极耳不能直接进行锡焊，现有的工艺通常是在正极极耳焊接一段镍带，再通过镍带进行锡焊，此工艺称为锂离子电池正极极耳的铝转镍工艺或者铜转镍工艺。
铝转镍工艺或者铜转镍工艺主要有两种实现途径。其一，极耳制造厂通过激光焊接机将镍带焊接在铝正极或铜正极极耳上，直接生产单个铝转镍极耳或铜转镍极耳；其二，在极耳制造厂生产出盘式铝极耳或铜极耳后，由电池组装厂自行通过超声波焊接或激光焊接的方法来进行铝转镍工艺或铜转镍工艺。
但是以上两种方法均需要投入人力物力进行铝与镍或铜与镍的焊接工作，生产效率低，且如果操作不当，在这类异种金属焊接过程中很可能出现焊接强度低，焊接界面电阻大等缺陷，不仅影响电池后续生产流程，还可能影响最终电池性能。
发明内容
基于此，有必要针对制备铝转镍极耳或者铜转镍极耳生产效率低、焊接强度较低等问题，提供一种制备极耳的方法。
一种制备极耳的方法，包括以下步骤：
提供金属基板和金属复板；
将所述基板与所述复板焊接在一起得到复合板；
沿所述复合板的厚度方向切割所述复合板，得到局部复合板，切割时在所述局部复合板上形成切割面；
在所述局部复合板的所述切割面或平行于所述切割面的表面上轧制所述局部复合板成板材；
将所述板材切割为多个带状极耳。
本发明提供的制备极耳的方法，通过将基板与复板焊接到一起得到复合板，然后沿复合板的厚度方向切割得到局部复合板，切割时在局部复合板上形成切割面，在局部复合板的切割面或平行于切割面的表面上轧制得到板材，最后将板材切割为多个带状的极耳。依照上述方式，可以一次性生产出多个极耳，避免了极耳制造厂直接生产单个极耳或者是电池组装厂再在盘式铝或铜极耳上焊接镍，减少了人力与物力的投入，另一方面，经过热加工的焊接和冷加工的轧制两次加工，将两种材料结合在一起，大大提高了连接强度。
在其中一个实施例中，所述焊接的方法为爆炸焊接法。
在其中一个实施例中，将所述基板与所述复板焊接在一起得到复合板的步骤具体为：
所述基板放置于基础垫层面，所述复板通过支撑物平行置于所述基板之上，在所述复板上铺二号岩石硝铵炸药，采用雷管引爆所述二号岩石硝铵炸药得到所述复合板。
在其中一个实施例中，所述基板与所述复板的厚度为0.5mm-4mm，所述支撑物高度为2mm-4mm。
在其中一个实施例中，距离所述雷管中心5cm-6cm范围内所述二号岩石硝铵炸药装药量为2.2-2.5g/cm2，其余区域装药量为1.4-1.8g/cm2。
在其中一个实施例中，所述基板为镍板，所述复板为铝板或铜板。
在其中一个实施例中，所述基板为铝板或铜板，所述复板为镍板。
在其中一个实施例中，所述极耳的长度为30mm-100mm。
在其中一个实施例中，所述极耳的宽度为1.5mm-15mm。
在其中一个实施例中，所述在所述局部复合板的所述切割面或平行于所述切割面的表面上轧制所述局部复合板成板材的步骤中，所述局部复合板放置于两个压辊之间，两个所述压辊分别朝顺时针方向与逆时针方向碾压所述局部复合板。
附图说明
图1为发明实施例提供的制备极耳的方法中制备复合板的过程示意图；
图2为本发明实施例提供的制备极耳的中制备局部复合板的过程示意图；
图3为本发明实施例提供的制备极耳的方法中制备板材的过程示意图；
图4为本发明实施例提供的制备极耳的方法中将板材切割成极耳的过程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
参见图1-图4，图1至图4是本发明实施例提供的制备极耳的方法的过程示意图。
本发明一实施例提供的一种制备极耳的方法，包括以下步骤：
提供金属基板200和金属复板100；
将上述基板200与上述复板100焊接在一起得到复合板300；
沿复合板300的厚度方向切割复合板300，得到局部复合板400，切割时在局部复合板400上形成切割面401；
在局部复合板400的切割面401或平行于切割面401的表面上轧制局部复合板400形成板材500；
将板材500切割为多个带状极耳600。
本发明实施例提供的制备极耳的方法，一方面，通过将基板200与复板100焊接到一起得到复合板300，然后沿复合板300的厚度方向切割得到局部复合板400，切割时在局部复合板400上形成切割面401，在局部复合板400的切割面401或平行于切割面401的表面上轧制得到板材500，最后将板材500切割为带状的极耳600。依照上述方式，可以一次性生产出多个极耳600，避免了极耳制造厂直接生产单个极耳600或者是电池组装厂再在盘式铝或铜极耳上焊接镍，提高了生产效率；另一方面，经过热加工的焊接和冷加工的轧制两次加工，将两种材料结合在一起，大大提高了连接强度。
进一步，上述焊接的方法为爆炸焊接法。爆炸焊接是利用炸药爆炸产生的冲击力造成工件迅速碰撞而实现金属焊接的方法。
与其他常规焊接方式相比，如激光焊接或者超声波焊接等，爆炸焊接可以使基板200与复板100的接触面产生塑性流动和高速射流，结合面的氧化膜在高速射流作用下喷射出来，同时使工件连接在一起，异种金属通过爆炸焊法获得的焊接界面不仅结合强度更高，力学性能更加优异，导电性能好，而且焊接界面电阻几乎为零，具有非常可靠稳定的电学性能，通过爆炸焊接所得到的复合材料是电力、电子和电化学行业中不可多得的结构材料，并且无需再投入大量的人力物力进行单个极耳600的焊接工作。
进一步，将上述基板200与上述复板100焊接在一起得到复合板300的步骤具体为：
基板200放置于基础垫层面，复板100通过支撑物平行置于基板200之上，在复板100上铺二号岩石硝铵炸药，采用雷管引爆二号岩石硝铵炸药得到复合板300。
此外，还可以在复板100上设置有橡胶缓冲层，二号岩石硝铵炸药放置于上述橡胶缓冲层的上部。
进一步，采用的基板200与复板100的厚度均可为0.5mm-4mm，支撑物高度可为2mm-4mm。采用的基板200与复板100的形状可为长方体状，当然，上述基板200和复板100的形状不受限制，其还可为其他形状，如圆柱形。
进一步，为了保证引爆效果，距离雷管5cm-6cm范围内二号岩石硝铵炸药装药量可为2.2-2.5g/cm2，其余区域装药量可为1.4-1.8g/cm2。上述二号岩石硝铵炸药装药量可以依据基板200与复板100的厚度进行调整。
上述的基板200可以为镍板，则采用的复板100为铝板；或者基板200为镍板，复板为铜板100；或者基板200为铝板，复板100为镍板；或者基板200为铜板，复板100为镍板，所制造出的极耳600为铝转镍极耳或者是铜转镍极耳。从而本发明实施例提供的软包锂离子电池正极用极耳为铝镍(铜镍)复合极耳，极耳连接正极集流体的一端为铝(铜)，外接端为镍。
进一步，参见图3，在局部复合板400的切割面401或平行于切割面401的表面上轧制局部复合板400成板材500时，局部复合板400放置于两个压辊之间，两个压辊分别朝顺时针方向与逆时针方向碾压局部复合板400，如图3中方向示，上部的压辊逆时针方向运动，下部的压辊顺时针方向运动，从而将处于两个压辊之间的局部复合板400轧制为板材500，最后轧制成板材500的厚度可以依据两个压辊之间的距离来确定。
最后，制造出的极耳600的长度可以为30mm-100mm，极耳600的宽度可以为1.5mm-15mm。当然，极耳600的长度和宽度可以进行任意选择。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种制备极耳的方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供金属基板和金属复板；
将所述基板与所述复板焊接在一起得到复合板；
沿所述复合板的厚度方向切割所述复合板，得到局部复合板，切割时在所述局部复合板上形成切割面；
在所述局部复合板的所述切割面或平行于所述切割面的表面上轧制所述局部复合板成板材；
将所述板材切割为多个带状极耳。
2.根据权利要求1所述的制备极耳的方法，其特征在于，所述焊接的方法为爆炸焊接法。
3.根据权利要求2所述的制备极耳的方法，其特征在于，将所述基板与所述复板焊接在一起得到复合板的步骤具体为：
所述基板放置于基础垫层面，所述复板通过支撑物平行置于所述基板之上，在所述复板上铺二号岩石硝铵炸药，采用雷管引爆所述二号岩石硝铵炸药得到所述复合板。
4.根据权利要求3所述的制备极耳的方法，其特征在于，所述基板与所述复板的厚度为0.5mm-4mm，所述支撑物高度为2mm-4mm。
5.根据权利要求4所述的制备极耳的方法，其特征在于，距离所述雷管中心5cm-6cm范围内所述二号岩石硝铵炸药装药量为2.2-2.5g/cm2，其余区域装药量为1.4-1.8g/cm2。
6.根据权利要求1所述的制备极耳的方法，其特征在于，所述基板为镍板，所述复板为铝板或铜板。
7.根据权利要求1所述的制备极耳的方法，其特征在于，所述基板为铝板或铜板，所述复板为镍板。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备极耳的方法，其特征在于，所述极耳的长度为30mm-100mm。
9.根据权利要求8所述的制备极耳的方法，其特征在于，所述极耳的宽度为1.5mm-15mm。
10.根据权利要求1所述的制备极耳的方法，其特征在于，所述在所述局部复合板的所述切割面或平行于所述切割面的表面上轧制所述局部复合板成板材的步骤中，所述局部复合板放置于两个压辊之间，两个所述压辊分别朝顺时针方向与逆时针方向碾压所述局部复合板。
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