CN114361735A - 一种提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于锂离子电池领域，提供了一种提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构所述金属导体表面分为贴胶区和非贴胶区，所述贴胶区的金属导体表面处理为内倾斜式的台阶排布，台阶均匀分布在贴胶区。通过变更极耳贴胶区金属导体的表面结构，由传统的表面光滑结构变更为向内倾斜式的台阶排布，显著降低了金属导体与极耳胶之间的漏液风险。热封时，极耳胶在台阶凹陷处内嵌，增加了极耳胶在金属导体上的附着力；凸起的内倾斜式台阶阻挡了电解液外泄的路径；极耳胶与金属导体间形成的“Z”字形界面增加了电解液向外渗透的总距离。总的来说，该结构提升了极耳胶的附着力，提升两界面处的抗电解液渗透能力，从而提升了软包锂离子电池的密封性。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及一种提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构。
背景技术
随着能量密度要求的不断提高，各个生产商都在着力提高自家产品的参数，主要的沿着两条半路线在努力：一个是加紧研发高比能量的正极材料，另外一个是提高电池单体容量，减小壳体等辅助结构在单体中所占比重。
铝塑膜变形空间较大，在发生安全隐患的情况下，软包电池最多只会鼓气裂开，不像钢壳铝壳电芯那样热失控时候会发生爆炸，降低了爆炸风险。软包电池在结构上面来说的话，其自身的安全性能好、在体积上面而言，重量轻、并且承受的容量大、内阻小、设计灵活等优点开始逐渐展现其优势、地位凸显。壳体是一层铝塑膜，非活性部分所占比重小，软包电池重量较同等容量的钢壳锂电轻40％，较铝壳电池轻20％；相同尺寸规格相比，容量更大，软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10～15％，较铝壳电池高5～10％。
软包锂离子电池极耳主要由金属导体和极耳胶两部分构成，如图1和图2，现有技术通常采用热压的方式将金属导体和极耳胶粘合。金属导体在生产过程中，一般需要经过超声清洗、碱洗、酸洗和钝化处理，以防止被电解液腐蚀，影响软包锂离子电池的密封性。但软包锂离子电池在长期的使用过程中，仍存在金属导体与极耳胶界面之间的漏液风险。
发明内容
本发明实施例提供一种提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，旨在解决现有技术方案中金属导体与极耳胶之间粘接难、粘接力弱，以及两者接触面之间电解液渗透风险大的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，所述金属导体表面分为贴胶区和非贴胶区，所述贴胶区的金属导体表面处理为内倾斜式的台阶排布，台阶均匀分布在贴胶区。
优选地，所述金属导体正反面台阶交错排布。
优选地，所述台阶的底边宽度取值范围4μm～40μm。
优选地，所述台阶的高度取值范围3μm～30μm。
优选地，所述台阶的倾斜角取值范围45°～60°。
优选地，所述极耳金属导体的贴胶区宽度分布范围为3mm～10mm。
优选地，所述极耳金属导体长度和宽度尺寸根据实际电芯设计需要确定。
本发明的有益效果：通过变更极耳贴胶区金属导体的表面结构，由传统的表面光滑结构变更为向内倾斜式的台阶排布，显著降低了金属导体与极耳胶之间的漏液风险。该金属导体的表面结构设计存在以下优势：热封时，极耳胶在台阶凹陷处内嵌，增加了极耳胶在金属导体上的附着力；凸起的内倾斜式台阶阻挡了电解液外泄的路径；极耳胶与金属导体间形成的“Z”字形界面增加了电解液向外渗透的总距离。总的来说，该结构提升了极耳胶的附着力，并提升了两界面处的抗电解液渗透能力，从而提升了软包锂离子电池的密封性。
附图说明
图1是一种极耳金属导体主视图；
图2是一种极耳金属导体右视图；
图3是金属导体表面贴胶区台阶示意图；
附图中：1-金属导体；2-极耳胶。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1-图3示出了本发明实施例的一种极耳金属导体结构示意图，一种提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，所述金属导体表面分为贴胶区和非贴胶区，所述贴胶区的金属导体表面处理为内倾斜式的台阶排布，台阶均匀分布在贴胶区。所述金属导体正反面台阶交错排布。在极耳胶涂覆或者粘附在金属导体表面的时候，极耳胶嵌入台阶与台阶之间，当极耳胶干燥之后，极耳胶与台阶之间相互卡合，此时极耳胶受到外界撕扯力的时候，极耳胶抓附在台阶内倾面上，被台阶内倾面阻挡，能够抵抗更强的撕扯力，相较于传统的金属导体与极耳胶直接粘附的方式，两者不易脱落，延长了软包锂电池的使用寿命，还可能拓展了软包锂电池的应用场合或适用领域。另外，在金属导体正反面台阶交错排布，金属导体两侧的极耳胶均能够与金属导体强力附着，并且当金属导体两侧均受到外界撕扯力的时候，两侧台阶对金属导体的反向附着力相同，避免一侧受力脱落，两侧均匀受力反而能够相互抵消，整体受力降低，显著降低了金属导体与极耳胶之间的漏液风险。
在本实施例的一种情况中，所述台阶的底边宽度a取值范围4μm～40μm，限定底边宽度的取值范围，是因为金属导体大小有限，其贴胶区的区域面积有限，如果底边宽度过大，在贴胶区的范围内就不能形成较多的倾斜式台阶，倾斜式台阶较少的话，抓附效果会下降。所述台阶的高度b取值范围3μm～30μm，限制高度的取值范围，是因为金属导体表面需要保持一定的整齐度，也要将台阶的倾斜角度控制在一定范围内，如果高度过大，倾斜角度就会增大，那么倾斜台阶对极耳胶的抓附效果就会降低，反而适得其反。所述台阶的倾斜角A取值范围45°～60°。所述极耳金属导体的贴胶区宽度分布范围为3mm～10mm。所述极耳金属导体长度c和宽度尺寸d根据实际电芯设计需要确定。
通过变更极耳贴胶区金属导体的表面结构，由传统的表面光滑结构变更为向内倾斜式的台阶排布，显著降低了金属导体与极耳胶之间的漏液风险。该金属导体的表面结构设计存在以下优势：热封时，极耳胶在台阶凹陷处内嵌，增加了极耳胶在金属导体上的附着力；凸起的内倾斜式台阶阻挡了电解液外泄的路径；极耳胶与金属导体间形成的“Z”字形界面增加了电解液向外渗透的总距离。总的来说，该结构提升了极耳胶的附着力，并提升了两界面处的抗电解液渗透能力，从而提升了软包锂离子电池的密封性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种较佳实施方式，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 (7)
1.一种提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，其特征在于，所述金属导体表面分为贴胶区和非贴胶区，所述贴胶区的金属导体表面处理为内倾斜式的台阶排布，台阶均匀分布在贴胶区。
2.如权利要求1所述的提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，其特征在于，所述金属导体正反面台阶交错排布。
3.如权利要求1所述的提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，其特征在于，所述台阶的底边宽度取值范围4μm～40μm。
4.如权利要求1所述的提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，其特征在于，所述台阶的高度取值范围3μm～30μm。
5.如权利要求1所述的提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，其特征在于，所述台阶的倾斜角取值范围45°～60°。
6.如权利要求1所述的提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，其特征在于，所述极耳金属导体的贴胶区宽度分布范围为3mm～10mm。
7.如权利要求1所述的提升软包锂离子电池密封性的极耳金属导体结构，其特征在于，所述极耳金属导体长度和宽度尺寸根据实际电芯设计需要确定。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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