CN106207065A - 锂离子电池极耳、制造方法及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种锂离子电池极耳、制造方法及锂离子电池，该极耳为长条状的金属条，所述极耳包括部分与集流体焊接的第一长宽面、与所述第一长宽面相对应的第二长宽面、以及所述第一长宽面和所述第二长宽面之间的第一长高面和第二长高面，所述第一长高面分别与所述第一长宽面和所述第二长宽面通过倒角连接，所述第二长高面分别与所述第一长宽面和所述第二长宽面通过倒角连接。在本申请的具体实施方式中，极耳与集流体以及电池的其他部件之间光滑接触，极耳边缘不再锋利，降低了极耳对集流体的剪切力的破坏程度，提高了锂离子电池的合格率及功率特性，同时也提高了使用锂离子电池的安全性，增加了锂离子电池的使用寿命。

Description

锂 离子电池极耳、制造方法及 锂离子 电池

技术领域

本申请涉及锂离子电池制造领域，尤其涉及一种锂离子电池极耳、制造方法及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池极耳正极材料一般采用铝、其他金属或金属合金，负极材料一般采用镍、其他金属或金属合金。锂离子电池极耳一般采用焊接的方法，如超声波焊接、铆焊等，将极耳焊接在正极或负极的集流体上。

在锂离子电池制造过程中，极耳在焊接、贴保护胶等过程中，均易形成极耳对集流体的剪切力；另外，在充放电过程中，锂离子电池在体积固定的空间内充电时，其负极材料膨胀，会不停地挤压极耳和集流体，也会产生极耳对集流体的剪切力，并且在电池的整个寿命周期中该剪切力会一直不停的出现。目前，这两种剪切力不可避免，且这些剪切力会使极耳对锂离子电池的集流体造成破坏，使集流体变形和产生裂纹。

如图1所示的锂离子电池极耳，其为长条状的金属条，该金属条包括与锂电池集流体部分焊接的第一长宽面a1，以及与第一长宽面a1相对应的第二长宽面a2，以及第一长宽面a1和第二长宽面a2之间的第一长高面a3和第二长高面a4。这类锂电池极耳一般是由正极或者负极金属箔片按照各种型号的锂离子电池极耳的宽度要求分切成金属条，然后成卷进行极耳冲切和焊接后形成。金属箔片的分切一般采用机械加工的方式，分切后的金属条边缘，即第一长高面和第二长高面与第一长宽面和第二长宽面之间的夹角会成90°或接近于90°，且其棱边会存在毛刺，边缘锋利。金属条成卷状安装到自动卷绕机上，经冲切后与金属卷分离形成单个的极耳，并与锂电池的集流体焊接后形成锂电池极耳。

在锂离子电池的制造和使用过程中，极耳锋利的边缘会加重极耳对集流体剪切力造成的破坏，尤其是与集流体直接接触的极耳边缘，对集流体的破坏更为严重，更易导致电池在加工或者使用过程中集流体发生部分或全部断裂，从而使电池失效，更严重的引起安全风险。

发明内容

本申请提供一种锂离子电池极耳、制造方法及锂离子电池。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种锂离子电池极耳, 该极耳为长条状的金属条，所述极耳包括部分与集流体焊接的第一长宽面、与所述第一长宽面相对应的第二长宽面、以及所述第一长宽面和所述第二长宽面之间的第一长高面和第二长高面，所述第一长高面分别与所述第一长宽面和所述第二长宽面通过倒角连接，所述第二长高面分别与所述第一长宽面和所述第二长宽面通过倒角连接。

上述锂离子电池极耳，所述倒角包括圆弧倒角。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种锂离子电池，包括上述锂离子电池极耳。

根据本申请的第三方面，本申请提供一种锂离子电池极耳制造方法，包括：

配置腐蚀液置于容器中；

将制作极耳的绕成卷状的金属条放入腐蚀液中浸泡，使所述卷状的金属条的第一长高面分别与第一长宽面和第二长宽面通过倒角连接，第二长高面分别与所述第一长宽面和所述第二长宽面通过倒角连接；

取出所述卷状的金属条，洗去腐蚀液；

按照锂电池极耳长度尺寸将所述卷状的金属条冲切成极耳。

上述方法，所述腐蚀液包括酸性溶液。

上述方法，所述酸性溶液包括HCL、H₂SO4或HNO₃。

上述方法，所述倒角包括圆弧倒角。

上述方法，所述卷状的金属条通过支撑轴固定在所述容器中。

上述方法，所述将制作极耳的绕成卷状的金属条放入腐蚀液中浸泡，具体包括：

将所述支撑轴穿过所述卷状的金属条中心圆筒，使所述卷状的金属条竖直设置在所述腐蚀液中；

使所述腐蚀液环绕所述卷状的金属条流动。

上述方法，步骤取出所述卷状的金属条，洗去腐蚀液，具体包括：

取出所述卷状的金属条，先用水进行冲洗，然后在酒精中浸泡。

由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：

在本申请的具体实施方式中，由于极耳的第一长高面分别与第一长宽面和第二长宽面通过倒角连接，第二长高面分别与第一长宽面和第二长宽面通过倒角连接，极耳与集流体以及电池的其他部件之间光滑接触，极耳边缘不再锋利，降低了极耳对集流体的剪切力的破坏程度，提高了锂离子电池的合格率及功率特性，同时也提高了使用锂离子电池的安全性，增加了锂离子电池的使用寿命。

附图说明

图1为现有锂离子电池极耳的立体结构示意图；

图2为本申请锂离子电池极耳在一种实施方式中的立体结构示意图；

图3为本申请锂离子电池极耳在一种实施方式中的左视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图2、图3所示，本申请的锂离子电池极耳，本申请的极耳由金属制成。。其一种实施方式，为长条状的金属条。极耳为厚度很薄的长方体形，包括第一长宽面10、第二长宽面20、第一长高面30和第二长高面40，第一长宽面10部分与集流体焊接，第二长宽面20与第一长宽面10相对应，即第二长宽面20与第一长宽面10相对设置，第一长高面30设置在第一长宽面10和第二长宽面20之间，第二长高面40也设置在第一长宽面10和第二长宽面20之间，且第一长高面30和第二长高面40相对设置，第一长高面30分别与第一长宽面10和第二长宽面20通过倒角连接，第二长高面40分别与第一长宽面10和第二长宽20面通过倒角连接。

本申请的锂离子电池极耳，焊接在集流体上，作为集流体与锂离子电池外界的连接件。极耳的第一长宽面10与集流体直接接触，其第一长高面30分别与第一长宽面10和第二长宽面20通过倒角连接，第二长高面40也分别与第一长宽面10和第二长宽面20通过倒角40连接，虽然极耳在制造和充放电的过程中难免对集流体有剪切力，但是极耳上的这种光滑过渡使得极耳对集流体不易产生集中应力，对集流体产生破坏将减小，提高了锂离子电池的合格率，提高了锂离子电池的功率特性，增强了锂离子电池的使用寿命和安全性。尤其对于圆柱形锂电池，由于集流体极耳焊接处的厚度与集流体上的厚度不一致，再加上极耳本身的延展性与集流体的延展性不一致，且圆柱形锂电池的集流体表面为弧形，更容易引起集流体在极耳的作用下应力不均，倒角50可以减小极耳对集流体的破坏。在一种实施方式中，倒角50包括圆弧倒角。这种具有圆弧倒角的极耳，可以防止极耳刺破膈膜，划伤集流体，以及破坏集流体，使集流体产生裂纹并破裂。

实施例二：

本申请的锂离子电池，为包括实施例一中的极耳的锂离子电池，极耳焊接在锂离子电池的集流体上。

实施例三：

本申请的锂离子电池的制造方法，其一种实施方式，包括以下步骤：

步骤102：配置腐蚀液置于容器中。本申请的腐蚀液包括酸性溶液或其他可以腐蚀金属的溶液。酸性溶液包括HCL、H₂SO4或HNO₃等。其浓度只要适合腐蚀金属即可。在本实施方式中，选用HCL腐蚀极耳，HCL溶液容易挥发，价格低廉，可节省生产成本。

步骤104：将制作极耳的绕成卷状的金属条放入腐蚀液中浸泡，使卷状的金属条的第一长高面分别与第一长宽面和第二长宽面通过倒角连接，第二长高面分别与第一长宽面和第二长宽面通过倒角连接。在一种实施方式中，倒角包括圆弧倒角。卷状的金属条具体可通过支撑轴固定在容器中。卷状的金属条放入腐蚀液进行浸泡，以避免溶液对极耳与集流体的焊接面（即极耳的第一长宽面和第二长宽面）造成不必要的腐蚀。

本申请的极耳由金属制成。如正极耳由铝制成，负极耳可由镍制成。浸泡为整卷的金属条放入浸泡，这样对极耳表面（即第一长宽面和第二长宽面）的腐蚀轻微，对极耳边缘的腐蚀较大。在将卷状的金属条放入腐蚀液中进行腐蚀之前，可以先对极耳进行预处理，即对极耳进行清洗，具体可使用酒精进行清洁，以保证极耳表面清洁，无油污和杂物。

在一种实施方式中，将制作极耳的绕成卷状的金属条放入腐蚀液中浸泡，具体可以包括：

步骤1042：将支撑轴穿过卷状的金属条中心圆筒，使卷状的金属条竖直设置在腐蚀液中。

步骤1044：使腐蚀液环绕卷状的金属条流动。

控制酸溶液在腐蚀槽内的形成环形流动，一方面冲洗掉腐蚀产物，另一方面流动会使先接触的位置腐蚀严重，从而使腐蚀较为严重的一侧接触箔材，减小极耳对箔材的损害。同时，通过调整流速也可以调整腐蚀速度。

步骤106：取出卷状的金属条，洗去腐蚀液。

其中，取出卷状的金属条后可用水进行冲洗，采用水清洗，经济、便捷、且安全。后处理速度要快，要将极耳上的酸溶液快速洗掉，否则腐蚀会较严重。

在一种实施方式中，还可以将用水冲洗后的卷状的金属条，用酒精浸泡一段时间后，取出，待其自然挥发。这样可以确保极耳表面的腐蚀液清除干净，避免影响极耳焊接，即影响锂电池的制造，同时避免腐蚀液和水影响锂电池的性能，甚至形成安全隐患，降低锂电池的安全性。也可以采用烘烤的方式，这种方式节省了极耳的制造时间。

步骤108：按照锂电池极耳长度尺寸将卷状的金属条冲切成极耳。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种锂离子电池极耳, 该极耳为长条状的金属条，所述极耳包括部分与集流体焊接的第一长宽面、与所述第一长宽面相对应的第二长宽面、以及所述第一长宽面和所述第二长宽面之间的第一长高面和第二长高面，其特征在于，所述第一长高面分别与所述第一长宽面和所述第二长宽面通过倒角连接，所述第二长高面分别与所述第一长宽面和所述第二长宽面通过倒角连接。

2.如权利要求1所述的锂离子电池极耳，其特征在于，所述倒角包括圆弧倒角。

3.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的锂离子电池极耳。

4.一种锂离子电池极耳制造方法，其特征在于包括：

配置腐蚀液置于容器中；

将制作极耳的绕成卷状的金属条放入腐蚀液中浸泡，使所述卷状的金属条的第一长高面分别与第一长宽面和第二长宽面通过倒角连接，第二长高面分别与所述第一长宽面和所述第二长宽面通过倒角连接；

取出所述卷状的金属条，洗去腐蚀液；

按照锂电池极耳长度尺寸将所述卷状的金属条冲切成极耳。

5.如权利要求4所述的极耳制造方法，其特征在于，所述腐蚀液包括酸性溶液。

6.如权利要求5所述的极耳制造方法，其特征在于，所述酸性溶液包括HCL、H₂SO4或HNO₃。

7.如权利要求4所述的极耳制造方法，其特征在于，所述倒角包括圆弧倒角。

8.如权利要求4所述的极耳制造方法，其特征在于，所述卷状的金属条通过支撑轴固定在所述容器中。

9.如权利要求7所述的极耳制造方法，其特征在于，所述将制作极耳的绕成卷状的金属条放入腐蚀液中浸泡，具体包括：

将所述支撑轴穿过所述卷状的金属条中心圆筒，使所述卷状的金属条竖直设置在所述腐蚀液中；

使所述腐蚀液环绕所述卷状的金属条流动。

10.如权利要求4所述的极耳制造方法，其特征在于，步骤取出所述卷状的金属条，洗去腐蚀液，具体包括：

取出所述卷状的金属条，先用水进行冲洗，然后在酒精中浸泡。