CN114094286A - 一种非焊接导电连接电芯的制备方法及其电芯 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池技术领域，且公开了一种非焊接导电连接电芯的制备方法，该非焊接导电连接电芯的制备方法具体操作步骤如下：S1、由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕成卷芯，或由正/负极片、隔膜叠片制备成电芯，正负极集流体均伸出隔膜一定长度。本发明采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式来替代极耳焊接，连接处的导电性与焊接连接的基本一致，导电性优异，操作更加便利，灵活性高，可适用于方形、圆柱电芯，也能适应软包、铝壳等不同封装形式电芯；与导电胶或导电胶块比，导电性能更优，成本更低，可在提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效的基础上，进一步降低成本。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体是一种非焊接导电连接电芯的制备方法及其电芯。
背景技术
已知应用于电芯与外接极耳/极柱电连接的方法有：电阻焊、超声波焊接、激光焊接、导电性胶黏剂粘结等方式。其中电阻焊在使用时还存在明显的问题，焊接时打火、焊渣飞溅可能造成安全隐患，焊接强度低；超声波焊接产生大量金属粉尘，焊接时间长，容易出现虚焊不良；激光焊接能量转换效率低，需要保护气体，焊接温升高且有焊渣飞溅，有焊穿风险；而普通环氧树脂导电胶/导电块的导电性较差，连接处的电阻约为焊接连接的2倍，适合导电性要求不高的电芯，且导电胶成本昂贵，若操作不当有导电胶掉落进入电芯，注液后成为游离导电颗粒，容易反应沉积在隔膜表面导致电芯自放电过大或造成短路风险。
采用泡沫金属片+树脂胶黏剂的连接方式，泡沫金属作为导电支架形成连续的导电网络，胶黏剂用来固定和保持接触，连接处的导电性与焊接连接的基本一致，导电性优异，操作更加便利。与超声波焊接或激光焊接比，对提高电芯性能优势、降低设备采购、维护成本的优势显著。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种非焊接导电连接电芯的制备方法及其电芯，以解决背景技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种非焊接导电连接电芯的制备方法，该非焊接导电连接电芯的制备方法具体操作步骤如下：
S1、由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕成卷芯，或由正/负极片、隔膜叠片制备成电芯，正负极集流体均伸出隔膜一定长度，称为正极极柄和负极极柄，正/负极片、隔膜经卷绕制备的电芯有方形、圆柱形，经叠片制备的为方形；
S2、方形电芯极柄为多层时先进行无纹预焊，为单层时不进行无纹预焊；圆柱电芯的极柄也不进行预焊；
S3、采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式实现电芯极柄、外接引流体的粘结固定和电连接，粘结结构为下层极柄层、中间胶黏剂+导电泡沫金属层及上层引流体层，极柄和引流体的上下位置可以互换；
S4、选择极柄(引流体)作为基面，或者是起电芯电流引出作用的引流体：外接极耳/集流片/集流盘作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，接着将导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将与之要实现电连接的极柄或引流体放置在泡沫金属层上方，通过加热加压方式实现固定连接；在极柄与外接极耳粘结固定后，则电芯完成导电连接可直接进行入壳密封等制作；在极柄与集流片一端粘结固定后，一般集流片另一端需要与外接极柱进行电连接，才完成电芯导电连接；具体操作时部分实施手段环节省略中间的集流片或集流盘，极柄直接与外接极柱粘结固定实现电连接；
S5、胶黏剂可以涂覆在需要连接固定的引流体上，也可以涂覆在泡沫金属片表面，当泡沫金属层较厚时可涂在其表面或引流体上，泡沫金属层薄时，一般涂覆在引流体上；
S6、极柄、外接极耳、集流片/集流盘、极柱等引流体任意两两间均可进行粘结固定，均可作为粘结固定的基面；粘结面面积根据电芯过电流大小确定，位置在极柄、外接极耳、极柱粘结面中间位置，涂胶面积、泡沫金属面积大小一致；涂胶厚度为0.5～1mm，泡沫金属层厚度0.5～5mm；
本发明采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式来替代极耳焊接，连接处的导电性与焊接连接的基本一致，导电性优异，操作更加便利，灵活性高，可适用于方形、圆柱电芯，也能适应软包、铝壳等不同封装形式电芯；与超声波焊接或激光焊接比，解决了焊接存在的温升、焊渣、焊穿等影响电芯安全性的风险，提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效；与导电胶或导电胶块比，导电性能更优，成本更低，可在提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效的基础上，进一步降低成本。
作为本发明的一种优选技术方案，S5步骤中胶黏剂采用的是环氧类树脂胶且其粘度在6000～20000mPa.s，可快速固化，具备良好的柔韧性、粘结性、耐电解液性、抗高低温老化性能，泡沫金属可以但不限于是泡沫铝、泡沫镍与泡沫铜，采用的泡沫铝、泡沫镍与泡沫铜均具备了优异的导电性，泡沫金属的具体参数为厚度0.5～5.0mm、孔隙率85～98%、通孔率≥98%、孔径0.1～7.0mm且泡沫金属内部空隙均匀。
作为本发明的一种优选技术方案，S5步骤中的胶黏剂涂覆固化用的压力为1～10kg/cm2、固化温度80～150℃、固化时间2～5min。
作为本发明的一种优选技术方案，S6步骤中所提及的粘结固定处接触电阻与超声波焊接连接电阻基本保持一致。
本申请还提出了一种电芯，它是由上述任意一项所述非焊接导电连接方法制成的电芯。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式来替代极耳焊接，连接处的导电性与焊接连接的基本一致，导电性优异，操作更加便利，灵活性高，可适用于方形、圆柱电芯，也能适应软包、铝壳等不同封装形式电芯；与超声波焊接或激光焊接比，解决了焊接存在的温升、焊渣、焊穿等影响电芯安全性的问题，提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效；与导电胶或导电胶块比，导电性能更优，成本更低，可在提高电芯安全能性能、降低设备采购维护成本，实现降本增效的基础上，进一步降低成本。
附图说明
图1为本发明间隔和连续极柄方形电芯示意图；
图2为本发明多极柄无纹预电芯主视图及俯视图；
图3为本发明外接金属极耳主视图及俯视图；
图4为本发明固定极耳后电芯(实施例1)示意图；
图5为本发明热压固定过程及结构示意图；
图6为本发明集流片示意图；
图7为本发明极柄与集流片、盖板极柱粘结固定电芯(实施例2)示意图；
图8为本发明极柄与集流片、盖板极柱粘结固定细节示意图；
图9为本发明集流片弯折固定图示；
图10为本发明极柄弯折固定后电芯示意图
图11为本发明连续极柄圆柱电芯卷绕图示；
图12为本发明集流盘粘结固定前电芯示意图；
图13为本发明集流盘示意图；
图14为本发明粘结集流盘后圆柱电芯示意图；
图15为本发明连续极柄圆柱电芯（实施例5）示意图；
图16为本发明连续极柄圆柱电芯（实施例6）示意图。
图中：1、电芯本体；2、间隔极柄；3、间隔极柄电芯；4、连续极柄；5、连续极柄电芯；6、导电金属；7、外接极耳；8、PP胶；9、泡沫导电金属层；10、胶黏剂层；11、集流片；12、盖板；13、导电极柱；14、泡沫导电金属与胶黏剂复合层；15、正极片机柄；16、负极片机柄；17、负极极柄；18、正极极柄；19、隔膜；20、负极片敷料区域；21、正极片敷料区域；22、集流盘；23、粘接固定面；24、盖板极柱；25、压平后极柄。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1）由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕，或由正/负极片、隔膜19叠片制备成方形电芯，正负极集流体伸出隔膜一定长度；
2）正负极极柄的结构有连续型和间隔型，连续极柄4中间无切除缺口，极柄宽度与极片长度一致，间隔极柄2通过裁切形成1个窄极柄或多个相互间隔一段距离的极柄，宽度比电芯宽度窄，如图1所示；
3）极柄为多层时先进行无纹预焊，无纹焊印朝向粘结界面，如图2所示；
4）极柄和外接极耳7作为引流体，任选其中之一作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，将与涂胶面积一致的导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将另一引流体放置在泡沫导电金属层9上方，加热加压实现固定连接；可直接将胶黏剂涂覆在泡沫金属层上；外接极耳如图3所示，粘结固定后电芯图4所示，粘结处放大图如图5所示；
7）粘结面积3*40mm2,涂胶厚度为0.5～1mm，泡沫金属层厚度2.0～5mm；
8）胶黏剂为环氧类树脂胶，粘度6000～20000mPa.s，可快速固化，具备良好的柔韧性、粘结性、耐电解液性、抗高低温老化性能；泡沫金属为导电性优异的泡沫铝、泡沫镍或泡沫铜，孔隙率95-98%，通孔率≥98%，孔径0.1～7.0mm，孔隙均匀；
9）固化时所需压力5～10kg/cm2，固化温度100～150℃，固化时间2～5min。
实施例2
1）由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕，或由正/负极片、隔膜19叠片制备成方形电芯，正负极集流体伸出隔膜一定长度；
2）正负极极柄的结构有连续型和间隔型，连续极柄4中间无切除缺口，极柄宽度与极片长度一致，间隔极柄2通过裁切形成1个窄极柄或多个相互间隔一段距离的极柄，宽度比电芯宽度窄，如图1所示；
3）极柄为多层时先进行无纹预焊，无纹焊印朝向粘结界面，如图2所示；
4）极柄和集流片11任选其中之一作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，将与涂胶面积一致的导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将另一引流体放置在泡沫金属层上方，加热加压实现固定连接；可将胶黏剂直接涂覆在泡沫导电金属层9上；集流片如图6所示；
5）集流片11另一端与盖板极柱13采用与4）相同的方法粘结固定，极柄与集流片11、集流片11与盖板极柱13粘结固定电芯、粘结固定细节及集流片11弯折后电芯如图7、图8、图9所示；
7）粘结面积3*40mm2,涂胶厚度为0.5～1mm，泡沫金属层厚度2.0～5mm；
8）胶黏剂为环氧类树脂胶，粘度6000～20000mPa.s，可快速固化，具备良好的柔韧性、粘结性、耐电解液性、抗高低温老化性能；泡沫金属为导电性优异的泡沫铝、泡沫镍或泡沫铜，孔隙率95-98%，通孔率≥98%，孔径0.1～7.0mm，孔隙均匀；
9）固化时所需压力5～10kg/cm2，固化温度100～150℃，固化时间2～5min。
实施例3
1）由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕，或由正/负极片、隔膜19叠片制备成方形电芯，正负极集流体伸出隔膜一定长度；
2）正负极极柄的结构有连续型和间隔型，连续极柄4中间无切除缺口，极柄宽度与极片长度一致，间隔极柄2通过裁切形成1个窄极柄或多个相互间隔一段距离的极柄，宽度比电芯宽度窄，如图1所示；
3）极柄为多层时先进行无纹预焊，无纹焊印朝向粘结界面，如图2所示；
4）极柄和盖板极柱24任选其一作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，将与涂胶面积一致的导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将另一集流体放置在泡沫金属层上方，加热加压实现固定连接；胶黏剂可涂覆在泡沫金属层上；
如图4所示，用盖板12代替外接极耳7，粘结固定且极柄弯折后的电芯如图10所示；
5）粘结面积3*40mm2,涂胶厚度为0.5～1mm，泡沫金属层厚度2.0～5mm；
6）胶黏剂为环氧类树脂胶，粘度6000～20000mPa.s，可快速固化，具备良好的柔韧性、粘结性、耐电解液性、抗高低温老化性能；泡沫金属为导电性优异的泡沫铝、泡沫镍或泡沫铜，孔隙率95-98%，通孔率≥98%，孔径0.1～7.0mm，孔隙均匀；
7）固化时所需压力5～10kg/cm2，固化温度100～150℃，固化时间2～5min。
实施例4
1）由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕成圆柱电芯，正负极集流体伸出隔膜一定长度；如图11所示；
2）极柄端面和集流盘任选其中之一作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，将与涂胶面积一致的导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将另一引流体放置在泡沫金属层上方，加热加压实现固定连接；
集流盘22粘结固定前电芯如图12所示；集流盘22如图13所示，不局限于图中所示形状，粘结固定面平整或有细小凹凸点、纹路；集流盘22固定后如图14所示；
3）电芯另一端极柄采用与2）相同的方法粘结固定；与实施例2、3中类似，最后集流盘22弯折固定；在一些实施例中，集流盘22另一端也需要与盖板极柱24粘结固定，与实施例2类似；
4）粘结面积π*(152-32)mm2,涂胶厚度为0.3～0.6mm，泡沫金属层厚度0.5～2mm；
5）胶黏剂为环氧类树脂胶，粘度6000～20000mPa.s，可快速固化，具备良好的柔韧性、粘结性、耐电解液性、抗高低温老化性能；泡沫金属为导电性优异的泡沫铝、泡沫镍或泡沫铜，孔隙率85-90%，通孔率≥98%，孔径0.1～7.0mm，孔隙均匀；
6）固化时所需压力0.2～3kg/cm2，固化温度85～120℃，固化时间2～5min。
实施例5
1）由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕成圆柱电芯，正负极集流体伸出隔膜19一定长度；如图11所示；
2）极柄端面和集流盘22仍选其中之一作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，将与涂胶面积一致的导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将另一引流体放置在泡沫金属层上方，加热加压实现固定连接；集流盘22如图13所示，不局限于图中所示形状，集流盘22厚度较厚，可作为中间承压部件；
3）与极柄固定后的集流盘22另一面与盖板极柱24端面粘结固定，集流片22作为承压部件，与2）的粘结固定方法相同，实现集流盘22与盖板12的粘结固定；
4）电芯另一端极柄采用与3）、4）相同的方法粘结固定；粘结固定后的电芯如图15所示；
5）集流盘22与极柄粘结面积π*(152-32)mm2,涂胶厚度为0.3～0.6mm，泡沫金属层厚度0.5～2mm；集流盘22与极柱端面粘结面积π*(152-32)mm2,涂胶厚度为0.5～1mm，泡沫金属层厚度2.0～5mm；
6）胶黏剂为环氧类树脂胶，粘度6000～20000mPa.s，可快速固化，具备良好的柔韧性、粘结性、耐电解液性、抗高低温老化性能；泡沫金属为导电性优异的泡沫铝、泡沫镍或泡沫铜，集流盘22与极柄粘孔隙率85-90%，集流盘22与极柱端面粘结孔隙率95-98%，通孔率均≥98%，孔径0.1～7.0mm，孔隙均匀；
7）集流盘22与极柄粘结固化时所需压力0.2～3kg/cm2，固化温度85～120℃，固化时间2～5min；集流盘与极柱端面粘结固化时所需压力5～10kg/cm2，固化温度100～130℃，固化时间2～5min。
实施例6
1）由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕成圆柱电芯，正负极集流体伸出隔膜一定长度；如图11所示；
2）极柄端面和盖板极柱24端面仍选其中之一作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，将与涂胶面积一致的导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将另一引流体放置在泡沫金属层上方，加热加压实现固定连接；
3）电芯另一端极柄采用与2）相同的方法粘结固定；粘结固定后的电芯如图16所示；
4）极柄与极柱端面粘结面积π*(152-32)mm2,涂胶厚度为0.3～0.6mm，泡沫金属层厚度0.5～2mm；
5）胶黏剂为环氧类树脂胶，粘度6000～20000mPa.s，可快速固化，具备良好的柔韧性、粘结性、耐电解液性、抗高低温老化性能；泡沫金属为导电性优异的泡沫铝、泡沫镍或泡沫铜，孔隙率85-90%，通孔率均≥98%，孔径0.1～7.0mm，孔隙均匀；
6）极柱端面与极柄粘结固化时所需压力0.2～3kg/cm2，固化温度85～110℃，固化时间4～10min；
适合集流体即极柄厚度较厚的电芯；
该泡沫金属片+树脂胶黏剂的电连接方式，适用于钢壳和铝壳圆柱电芯极耳电连接，适用于钢壳圆柱电芯底部负极柄与壳底、顶部正极柄与集流盘的粘结固定；也适用于铝壳圆柱电芯正负极柄与集流盘、盖板极柱等的粘结固定，粘结固定界面根据电芯具体结构确定。
在上述实施例中，泡沫导电金属涂抹在对应的区域就形成了泡沫导电金属层9，胶黏剂涂抹在对应区域就形成了胶黏剂层10，泡沫导电金属与胶黏剂复合层14是由泡沫导电金属层9和胶黏剂层10混合在一起。
本申请还提出了一种电芯，它是由上述任意一项实施例中非焊接导电连接方法制成的电芯。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种非焊接导电连接电芯的制备方法，其特征在于：该非焊接导电连接电芯的制备方法具体操作步骤如下：
S1、由正极片、负极片、第一隔膜、第二隔膜经卷绕机卷绕成卷芯，或由正/负极片、隔膜叠片制备成电芯，正负极集流体均伸出隔膜一定长度，称为正极极柄和负极极柄，正/负极片、隔膜经卷绕制备的电芯有方形、圆柱形，经叠片制备的为方形；
S2、方形电芯极柄为多层时先进行无纹预焊，为单层时不进行无纹预焊；圆柱电芯的极柄也不进行预焊；
S3、采用胶黏剂+导电泡沫金属的方式实现电芯极柄、外接引流体的粘结固定和电连接，粘结结构为下层极柄层、中间胶黏剂+导电泡沫金属层及上层引流体层，极柄和引流体的上下位置可以互换；
S4、选择极柄(引流体)作为基面，或者是起电芯电流引出作用的引流体：外接极耳/集流片/集流盘作为基面，先涂胶一层均匀的胶黏剂，接着将导电泡沫金属放置在涂胶层上方轻轻按压固定，再将与之要实现电连接的极柄或引流体放置在泡沫金属层上方，通过加热加压方式实现固定连接；在极柄与外接极耳粘结固定后，则电芯完成导电连接可直接进行入壳密封等制作；在极柄与集流片一端粘结固定后，一般集流片另一端需要与外接极柱进行电连接，才完成电芯导电连接；具体操作时部分实施手段环节省略中间的集流片或集流盘，极柄直接与外接极柱粘结固定实现电连接；
S5、胶黏剂可以涂覆在需要连接固定的引流体上，也可以涂覆在泡沫金属片表面，当泡沫金属层较厚时可涂在其表面或引流体上，泡沫金属层薄时，一般涂覆在引流体上；
S6、极柄、外接极耳、集流片/集流盘、极柱等引流体任意两两间均可进行粘结固定，均可作为粘结固定的基面；粘结面面积根据电芯过电流大小确定，位置在极柄、外接极耳、极柱粘结面中间位置，涂胶面积、泡沫金属面积大小一致；涂胶厚度为0.5～1mm，泡沫金属层厚度0.5～5mm。
2.根据权利要求1的一种非焊接导电连接电芯的制备方法，其特征在于：S5步骤中胶黏剂采用的是环氧类树脂胶且其粘度在6000～20000mPa.s，泡沫金属可以但不限于是泡沫铝、泡沫镍与泡沫铜，泡沫金属的具体参数为厚度0.5～5.0mm、孔隙率85～98%、通孔率≥98%、孔径0.1～7.0mm且泡沫金属内部空隙均匀。
3.根据权利要求1的一种非焊接导电连接电芯的制备方法，其特征在于：S5步骤中的胶黏剂涂覆固化用的压力为1～10kg/cm2、固化温度80～150℃、固化时间2～5min。
4.根据权利要求1的一种非焊接导电连接电芯的制备方法，其特征在于：S6步骤中所提及的粘结固定处接触电阻与超声波焊接连接电阻基本保持一致。
5.一种电芯，其特征在于：它是由上述任意一项所述非焊接导电连接方法制成的电芯。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2023159631A1 (zh) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片、电极组件、电池单体、电池、用电设备及极片的制造方法和设备 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102237547A (zh) * | 2010-05-06 | 2011-11-09 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 易于组装的带有棱柱形电池单元的电池组 |
| CN202585597U (zh) * | 2012-03-26 | 2012-12-05 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种圆柱形锂离子电池 |
| CN106825999A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-13 | 武汉理工大学 | 一种泡沫金属复合焊料片的制备方法 |
| CN107248595A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-13 | 衡阳力赛储能有限公司 | 锂离子电池 |
| CN210379323U (zh) * | 2019-07-26 | 2020-04-21 | 苏州安靠电源有限公司 | 圆柱形电池 |
| CN111129419A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-08 | 瑞海泊(青岛)能源科技有限公司 | 电池极耳结构及其制备方法、水系电池 |
| CN111684623A (zh) * | 2018-06-20 | 2020-09-18 | 株式会社Lg化学 | 具有电极接片与集流体之间改进的连接结构的电极组件及该电极组件的制造方法 |
-
2021
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102237547A (zh) * | 2010-05-06 | 2011-11-09 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 易于组装的带有棱柱形电池单元的电池组 |
| CN202585597U (zh) * | 2012-03-26 | 2012-12-05 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种圆柱形锂离子电池 |
| CN106825999A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-06-13 | 武汉理工大学 | 一种泡沫金属复合焊料片的制备方法 |
| CN107248595A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-10-13 | 衡阳力赛储能有限公司 | 锂离子电池 |
| CN111684623A (zh) * | 2018-06-20 | 2020-09-18 | 株式会社Lg化学 | 具有电极接片与集流体之间改进的连接结构的电极组件及该电极组件的制造方法 |
| CN210379323U (zh) * | 2019-07-26 | 2020-04-21 | 苏州安靠电源有限公司 | 圆柱形电池 |
| CN111129419A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-08 | 瑞海泊(青岛)能源科技有限公司 | 电池极耳结构及其制备方法、水系电池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023159631A1 (zh) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片、电极组件、电池单体、电池、用电设备及极片的制造方法和设备 |
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