CN110707278B - 一种锂电芯极片结构及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种锂电芯极片结构,包括长度不相同的第一极片(1)和第二极片(2)，所述第一极片(1)和第二极片(2)在长度方向上均设置有未涂覆的空箔，所述第一极片(1)和第二极片(2)通过所述空箔重叠形成极片(4)，所述极片(4)设置有极耳(3)。本发明能够简化生产工序，提高生产效率，还可以实现台阶状的电芯，有助于降低生产成本。此外，本发明还公开了一种电芯极片的焊接方法。

Description

一种锂电芯极片结构及焊接方法

技术领域

本发明属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种锂电芯极片结构及焊接方法。

背景技术

如今，锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

现有的极耳位在极片中间的设计通过在预设的极耳位置粘贴热膨胀发泡压敏胶带或涂布热膨胀发泡胶粘剂，在经过涂布烘烤后脱离，形成极耳位；或通过真空吸附移除区域，通过溶剂润湿移除区域，再通过激光移除涂层，得到极耳位。发明人发现上述方法存在缺陷，第一，工序复杂，不利于提高生产效率；第二，需要进行预处理，导致生产成本上升。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种锂电芯极片结构，能够简化生产工序，提高生产效率，还可以实现台阶状的电芯，有助于降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂电芯极片结构，包括长度不相同的第一极片和第二极片，所述第一极片和第二极片在长度方向上均设置有未涂覆的空箔，所述第一极片和第二极片通过所述空箔重叠形成极片，所述极片设置有极耳。

作为本发明所述的一种锂电芯极片结构的一种改进，所述第一极片的端部设置所述空箔，所述第二极片的端部对应设置所述空箔。

作为本发明所述的一种锂电芯极片结构的一种改进，所述第一极片的宽度大于或等于所述第二极片的宽度。

作为本发明所述的一种锂电芯极片结构的一种改进，所述第一极片的涂覆材料和所述第二极片的涂覆材料相同。

作为本发明所述的一种锂电芯极片结构的一种改进，所述极片包括阳极片和阴极片，所述极耳包括正极耳和负极耳，所述正极耳焊接于所述阴极片，所述负极耳焊接于所述阳极片，所述阳极片和所述阴极片之间设置有隔离膜，所述阳极片和所述阴极片叠在一起弯折卷绕成电芯。

作为本发明所述的一种锂电芯极片结构的一种改进，所述阴极片对应所述负极耳的涂覆区粘贴有绝缘胶。

作为本发明所述的一种锂电芯极片结构的一种改进，所述阴极片对应所述负极耳的位置设置所述空箔。

作为本发明所述的一种锂电芯极片结构的一种改进，所述空箔粘贴有绝缘胶。

作为本发明所述的一种锂电芯极片结构的一种改进，所述阳极片在长度方向上的至少一端设置所述空箔，所述阴极片在长度方向上的至少一端设置所述空箔。

本发明的目的之二在于提供一种电芯极片的焊接方法，包括：

通过涂覆、辊压、分切形成第一极片和第二极片；

在长度方向上，将第一极片的空箔与第二极片的空箔重叠；

将极耳夹在第一极片和第二极片之间的重叠区域进行焊接；或将极耳焊接在重叠区域的顶层或底层。

需要说明的是，本发明的焊接方法中，第一极片和第二极片在长度方向上连接形成极片，实现将第一极片尾部的空箔与第二极片头部的空箔重叠在一起，形成极片，同时，第一极片和第二极片之间的重叠区域架设极耳，空箔与极耳焊接，就达到了极耳处于极片中间位置的效果，有助于简化生产工序，减少过多设备的投入，从而降低生产成本。

本发明的有益效果在于，本发明包括长度不相同的第一极片和第二极片，所述第一极片和第二极片在长度方向上均设置有未涂覆的空箔，所述第一极片和第二极片通过所述空箔重叠形成极片，所述极片设置有极耳。现有的电池通过在预设的极耳位置粘贴热膨胀发泡压敏胶带或涂布热膨胀发泡胶粘剂，在经过涂布烘烤后脱离，形成极耳位；或通过真空吸附移除区域，通过溶剂润湿移除区域，再通过激光移除涂层，得到极耳位，但工序复杂，不利于提高生产效率；而且需要进行预处理，导致生产成本上升，因此，第一极片和第二极片在长度方向上连接形成极片，实现将第一极片尾部的空箔与第二极片头部的空箔重叠在一起，形成极片，同时，第一极片和第二极片之间的重叠区域架设极耳，空箔与极耳焊接，就达到了极耳处于极片中间位置的效果，有助于简化生产工序，减少过多设备的投入，从而降低生产成本；极耳到极片两端的距离均相等，还能降低整条极片的阻抗，减小极片两端的电子传输距离。本发明能够简化生产工序，提高生产效率，还可以实现台阶状的电芯，有助于降低生产成本。

附图说明

图1为本发明的实施例1的阴极片的结构示意图。

图2为本发明的实施例1的阳极片的结构示意图。

图3为本发明的实施例1形成的电芯的剖面示意图。

图4为本发明的实施例2的阴极片的结构示意图。

图5为本发明的实施例2形成的电芯的剖面示意图。

其中：1-第一极片；2-第二极片；3-极耳；4-极片；31-正极耳；32-负极耳；321-绝缘胶；41-阳极片；42-阴极片。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1～3所示，一种锂电芯极片结构，包括长度不相同的第一极片1和第二极片2，第一极片1和第二极片2在长度方向上均设置有未涂覆的空箔，第一极片1和第二极片2通过空箔重叠形成极片4，极片4设置有极耳3。现有的电池通过在预设的极耳位置粘贴热膨胀发泡压敏胶带或涂布热膨胀发泡胶粘剂，在经过涂布烘烤后脱离，形成极耳位；或通过真空吸附移除区域，通过溶剂润湿移除区域，再通过激光移除涂层，得到极耳位，但工序复杂，不利于提高生产效率；而且需要进行预处理，导致生产成本上升，因此，第一极片1和第二极片2在长度方向上连接形成极片4，实现将第一极片1尾部的空箔与第二极片2头部的空箔重叠在一起，形成极片4，同时，第一极片1和第二极片2之间的重叠区域架设极耳3，空箔与极耳3焊接，就达到了极耳3处于极片4中间位置的效果，有助于简化生产工序，减少过多设备的投入，从而降低生产成本；极耳3到极片4两端的距离均相等，还能降低整条极片4的阻抗，减小极片4两端的电子传输距离。

优选的，第一极片1的端部设置空箔，第二极片2的端部对应设置空箔。第一极片1和第二极片2对应重叠区域均为空箔，便于对第一极片1和第二极片2的空箔进行焊接，从而提高第一极片1和第二极片2之间的机械强度。

优选的，第一极片1的宽度大于或等于第二极片2的宽度。第一极片1的宽度和第二极片2的宽度相同，便于控制电芯的整体高度，降低生产难度，第一极片1的宽度和第二极片2的宽度不相同，有助于实现台阶状的电芯。

优选的，第一极片1的涂覆材料和第二极片2的涂覆材料相同。第一极片1和第二极片2采用同种涂覆材料，能够降低极片4的总体生产成本，第一极片1和第二极片2采用不同种涂覆材料，能够使电芯最内层和最外层的电流密度和温升趋于一致，提高电池的质量。

优选的，极片4包括阳极片41和阴极片42，极耳3包括正极耳31和负极耳32，正极耳31焊接于阴极片42，负极耳32焊接于阳极片41，阳极片41和阴极片42之间设置有隔离膜，阳极片41和阴极片42叠在一起弯折卷绕成电芯。由于阴极片42为发生还原反应的电极，阳极片41为发生氧化反应的电极，因此将正极耳31焊接于阴极片42，负极耳32焊接于阳极片41。

优选的，阴极片42对应负极耳32的涂覆区粘贴有绝缘胶321。由于析锂过程不可逆，增加绝缘胶321，能够防止负极耳32附近或阳极片41表面有金属锂析出，避免对电池造成损害, 提高电池的安全性。

优选的，阳极片41在长度方向上的至少一端设置空箔，阴极片42在长度方向上的至少一端设置空箔。

实施例2

与实施例1不同的是：本实施例的第一极片1的尾部空箔与第二极片2的头部空箔重叠在一起，先进行焊接，再与极耳3进行二次焊接，也起到固定极耳3的作用,有利于降低生产难度，简化生产工序，提高生产效率。

其他结构与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例3

如图4～5所示，与实施例1不同的是：本实施例的阴极片42对应负极耳32的位置设置空箔，空箔粘贴有绝缘胶321，也可以不粘贴绝缘胶321。通过涂覆时预留空箔，能够防止负极耳32附近或阳极片41表面有金属锂析出，避免对电池造成损害, 提高电池的安全性。

其他结构与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例4

一种电芯极片的焊接方法，包括：

通过涂覆、辊压、分切形成第一极片1和第二极片2；

在长度方向上，将第一极片1的空箔与第二极片2的空箔重叠；

将极耳3夹在第一极片1和第二极片2之间的重叠区域进行焊接；或将极耳3焊接在重叠区域的顶层或底层。

需要说明的是，本发明的焊接方法中，第一极片1和第二极片2在长度方向上连接形成极片4，实现将第一极片1尾部的空箔与第二极片2头部的空箔重叠在一起，形成极片4，同时，将极耳3夹在第一极片1和第二极片2之间的重叠区域进行焊接；或将极耳3焊接在重叠区域的顶层或底层，空箔与极耳3焊接，就达到了极耳3处于极片4中间位置的效果，有助于简化生产工序，减少过多设备的投入，从而降低生产成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种锂电芯极片结构，其特征在于：包括长度不相同的第一极片(1)和第二极片(2)，所述第一极片(1)的宽度大于或等于所述第二极片(2)的宽度，所述第一极片(1)和第二极片(2)在长度方向上均设置有未涂覆的空箔，所述第一极片(1)和第二极片(2)通过所述空箔重叠形成极片(4)，所述极片(4)设置有极耳(3)；

所述极耳(3)夹在所述第一极片(1)和所述第二极片(2)之间的重叠区域进行焊接，或所述极耳(3)焊接在所述第一极片(1)和所述第二极片(2)之间的重叠区域的顶层或底层。

2.如权利要求1所述的一种锂电芯极片结构，其特征在于：所述第一极片(1)的端部设置所述空箔，所述第二极片(2)的端部对应设置所述空箔。

3.如权利要求1所述的一种锂电芯极片结构，其特征在于：所述第一极片(1)的涂覆材料和所述第二极片(2)的涂覆材料相同。

4.如权利要求1~3任一项所述的一种锂电芯极片结构，其特征在于：所述极片(4)包括阳极片(41)和阴极片(42)，所述极耳(3)包括正极耳(31)和负极耳(32)，所述正极耳(31)焊接于所述阴极片(42)，所述负极耳(32)焊接于所述阳极片(41)，所述阳极片(41)和所述阴极片(42)之间设置有隔离膜，所述阳极片(41)和所述阴极片(42)叠在一起弯折卷绕成电芯。

5.如权利要求4所述的一种锂电芯极片结构，其特征在于：所述阴极片(42)对应所述负极耳(32)的涂覆区粘贴有绝缘胶(321)。

6.如权利要求4所述的一种锂电芯极片结构，其特征在于：所述阴极片(42)对应所述负极耳(32)的位置设置所述空箔。

7.如权利要求6所述的一种锂电芯极片结构，其特征在于：所述空箔粘贴有绝缘胶(321)。

8.如权利要求4所述的一种锂电芯极片结构，其特征在于：所述阳极片(41)在长度方向上的至少一端设置所述空箔，所述阴极片(42)在长度方向上的至少一端设置所述空箔。

9.一种如权利要求1~8任一项所述锂电芯极片结构的焊接方法，其特征在于，包括：

通过涂覆、辊压、分切形成第一极片(1)和第二极片(2)；

在长度方向上，将第一极片(1)的空箔与第二极片(2)的空箔重叠；

将极耳(3)夹在第一极片(1)和第二极片(2)之间的重叠区域进行焊接；或将极耳(3)焊接在重叠区域的顶层或底层。

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