CN114430094B - 复合集流体的极耳结构及其焊接方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了复合集流体的极耳结构及其焊接方法和应用，所述极耳结构包括：层叠的复合集流体极耳本体，所述层叠的复合集流体极耳本体上设有孔，所述孔贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体，所述孔中设有第一焊锡膏；两个第一金属片，所述两个第一金属片分别设在所述复合集流体极耳本体两侧的孔口处。本发明的极耳结构使复合集流体两侧的金属层导通，且使各层叠的复合集流体导通，从而提高了复合集流体电池的极耳焊接效果，降低了锂离子电池的接触内阻，降低了锂离子电池的温升，提高了锂离子电池的循环寿命，提高了锂离子电池的可靠性。

Description

复合集流体的极耳结构及其焊接方法和应用
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种复合集流体的极耳结构及其焊接方法和应用。
背景技术
锂电池的生产过程中，通常选用金属箔材作为集流体，其中正极集流体选择铝箔，负极集流体选择铜箔。为提高电池的能量密度及安全性，一种由高分子薄膜和金属镀层复合得到的复合集流体逐渐受到关注。但是复合集流体中间采用的是高分子薄膜，其形成的绝缘层使得两侧金属镀层无法导通，从而导致传统的焊接方式不再适用。
目前采用的极耳焊接方式主要为超声焊接或激光焊，但是激光焊接温度过高，容易导致箔材收缩变形，次品率高；超声焊接无法解决箔材两侧金属镀层不导通的问题，导致其导电性能差，同时导致电池内阻及充放电温升高。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种复合集流体的极耳结构及其焊接方法和应用。本发明的极耳结构使复合集流体两侧的金属层导通，且使各层叠的复合集流体导通，从而提高了复合集流体电池的极耳焊接效果，降低了锂离子电池的接触内阻，降低了锂离子电池的温升，提高了锂离子电池的循环寿命，提高了锂离子电池的可靠性。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种复合集流体的极耳结构。根据本发明的实施例，所述极耳结构包括：
层叠的复合集流体极耳本体，所述层叠的复合集流体极耳本体上设有孔，所述孔贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体，所述孔中设有第一焊锡膏；
两个第一金属片，所述两个第一金属片分别设在所述复合集流体极耳本体两侧的孔口处。
根据本发明实施例的复合集流体的极耳结构，通过在层叠的复合集流体极耳本体上设置贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体的孔，在孔内填充第一焊锡膏，将第一金属片设置在所述复合集流体极耳本体的孔口处，以便使所述第一金属片通过第一焊锡膏与所述复合集流体极耳本体导通并连接。由此，本发明的极耳结构使复合集流体两侧的金属层导通，且使各层叠的复合集流体导通，从而提高了复合集流体电池的极耳焊接效果，降低了锂离子电池的接触内阻，降低了锂离子电池的温升，提高了锂离子电池的循环寿命，提高了锂离子电池的可靠性。
在本发明的一些实施例中，还包括：第二金属片，所述第二金属片通过第二焊锡膏层设在所述复合集流体极耳本体的端口处。
在本发明的一些实施例中，所述孔的直径为4-8mm，优选5-7mm。
在本发明的一些实施例中，所述第一金属片的厚度为0.1-10mm。
在本发明的一些实施例中，所述第一金属片超出所述复合集流体极耳本体的端口0.01-20mm。
在本发明的一些实施例中，所述第二焊锡膏层的厚度为0.02-30mm。
在本发明的一些实施例中，所述第二金属片的厚度为0.1-10mm。
在本发明的一些实施例中，所述第二金属片的长度等于所述两个第一金属片之间的距离。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种如以上实施例所述复合集流体的极耳结构的焊接方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
(1)在层叠的复合集流体极耳本体上打孔，所述孔贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体；
(2)在所述孔中填充第一焊锡膏；
(3)将两个第一金属片分别压在所述复合集流体极耳本体两侧的孔口处，采用超声焊接对所述第一焊锡膏进行加热使所述第一焊锡膏熔化，以便使所述第一金属片和所述复合集流体极耳本体连接。
根据本发明实施例的复合集流体的极耳焊接的方法，通过在层叠的复合集流体极耳本体上打孔，在孔内填充第一焊锡膏，将第一金属片压在所述复合集流体极耳本体的孔口处，采用超声焊接对所述第一焊锡膏进行加热使所述第一焊锡膏熔化，以便使所述第一金属片和所述复合集流体极耳本体连接。由此，本发明的焊接方法在焊接极耳的同时，还使复合集流体两侧的金属层导通，且使各层叠的复合集流体导通，从而提高了复合集流体电池的极耳焊接效果，降低了锂离子电池的接触内阻，降低了锂离子电池的温升，提高了锂离子电池的循环寿命，提高了锂离子电池的可靠性。
另外，根据本发明上述实施例的复合集流体的极耳焊接的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：(4)在所述复合集流体极耳本体的端口处涂抹第二焊锡膏，将第二金属片压在涂抹有所述第二焊锡膏的所述复合集流体极耳本体的端口处，加热所述第二金属片使所述第二焊锡膏熔化，以便使所述第二金属片和所述复合集流体极耳本体的端口连接。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述第一焊锡膏包括40-60重量份的锡粉、10-30重量份的锌粉、5-15重量份的第一助焊剂和0-10重量份的第一其他金属粉。
在本发明的一些实施例中，所述第一焊锡膏的熔点为120-200℃。
在本发明的一些实施例中，所述第一助焊剂包括有机溶剂、松香树脂和/或松香树脂衍生物、合成树脂表面活性剂和有机酸活化剂。
在本发明的一些实施例中，所述第一其他金属粉选自Fe、Cu和稀土元素金属中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述第一焊锡膏在所述孔中的填充量＝孔的体积*(90-99％)*(1+助焊剂的质量百分含量)/(第一焊锡膏的密度/第一焊锡膏中所有金属粉的平均密度)。
在本发明的一些实施例中，对所述第一金属片的压紧力为：压缩后所述复合集流体极耳本体的厚度为压缩前所述复合集流体极耳本体厚度的90-99％。
在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述第二焊锡膏包括40-60重量份的锡粉、10-30重量份的锌粉、5-15重量份的第二助焊剂和0-10重量份的第二其他金属粉。
在本发明的一些实施例中，所述第二助焊剂包括有机溶剂、松香树脂和/或松香树脂衍生物、合成树脂表面活性剂和有机酸活化剂。
在本发明的一些实施例中，所述第二其他金属粉选自Fe、Cu和稀土元素金属中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述第二焊锡膏的熔点为120-200℃。
在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，使所述第二金属片的温度维持在120-200℃。
在本发明的一些实施例中，所述复合集流体极耳本体为负极复合集流体极耳本体，所述第一金属片和所述第二金属片均为铜片。
在本发明的一些实施例中，所述复合集流体极耳本体为正极复合集流体极耳本体，所述第一金属片和所述第二金属片均为铝片。
在本发明的第三个方面，本发明提出了一种电芯。根据本发明的实施例，所述电芯具有以上实施例所述的复合集流体的极耳结构或者采用以上实施例所述方法焊接极耳。由此，所述电芯具有上述复合集流体极耳本体的焊接方法的所有优点，在此不再赘述。
在本发明的第四个方面，本发明提出一种锂离子电池。根据本发明的实施例，所述锂离子电池具有以上实施例所述的电芯。由此，提高了复合集流体电池的极耳焊接效果，降低了锂离子电池的接触内阻，降低了锂离子电池的温升，提高了锂离子电池的循环寿命，提高了锂离子电池的可靠性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明一个实施例的复合集流体的极耳焊接的方法流程图；
图2为本发明再一个实施例的复合集流体的极耳焊接的方法流程图；
图3为本发明实施例的复合集流体的极耳的结构示意图。
附图标记：1-复合集流体极耳本体，2-孔，3-第一金属片，4-第二金属片，5-第二焊锡膏层，1-1-聚合物层，1-2-金属镀层。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种复合集流体的极耳结构。根据本发明的实施例，参考附图3，所述极耳结构包括：层叠的复合集流体极耳本体1，所述层叠的复合集流体极耳本体1上设有孔2，所述孔2贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体1，所述孔2中设有第一焊锡膏；两个第一金属片3，所述两个第一金属片3分别设在所述复合集流体极耳本体1两侧的孔口处。由此，通过在层叠的复合集流体极耳本体1上设置贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体1的孔2，在孔2内填充第一焊锡膏，将第一金属片3设置在所述复合集流体极耳本体1的孔口处，以便使所述第一金属片3通过第一焊锡膏与所述复合集流体极耳本体1导通并连接。由此，本发明的极耳结构使复合集流体两侧的金属层导通，且使各层叠的复合集流体导通，从而提高了复合集流体电池的极耳焊接效果，降低了锂离子电池的接触内阻，降低了锂离子电池的温升，提高了锂离子电池的循环寿命，提高了锂离子电池的可靠性。
根据本发明的一个具体实施例，参考附图3，所述极耳结构还包括：第二金属片4，所述第二金属片4通过第二焊锡膏层5设在所述复合集流体极耳本体1的端口处，由此，进一步有利于复合集流体两侧的金属层导通，且使各层叠的复合集流体导通。
根据本发明的一个具体实施例，所述孔2的直径为4-8mm，例如4/5/6/7/8mm，优选5-7mm，由此，将所述孔2的直径限定在上述范围内，具有易填充、设计不冗余以及加工性能好等优点。发明人发现，如果孔2的直径过大，会导致填充量过多，整体冗余，同时导致加热时间过长，且加工性能差；如果孔2的直径过小，会导致孔2内不易填充第一焊锡膏。
根据本发明的再一个具体实施例，所述第一金属片3的厚度为0.1-10mm，由此，该厚度范围的第一金属片易于焊接，如果第一金属片太薄，易穿孔2；如果第一金属片太厚，不易超声穿透，焊接效果差。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第一金属片3超出所述复合集流体极耳本体1的端口0.01-20mm，由此，有利于后续步骤在所述复合集流体极耳本体1的端口处涂抹第二焊锡膏，使其与第二金属片4焊接。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第二焊锡膏层5的厚度为0.02-30mm，由此，进一步有利于将第二金属片4与极耳连接。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第二金属片4的长度等于所述两个第一金属片3之间的距离，由此，有利于所述第二金属片4与所述第一金属片3的连通。
在本发明的第二个方面，本发明提出了一种如以上实施例所述复合集流体的极耳结构的焊接方法。根据本发明的实施例，参考附图1，所述方法包括：
S100：在层叠的复合集流体极耳本体上打孔，所述孔贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体
在该步骤中，采用打孔器在层叠的复合集流体极耳本体1上打孔2，所述孔2贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体1，因此，在层叠的复合集流体极耳本体的侧面各形成一个孔口，同一个孔形成的两个孔口对称。需要说明的是，孔的数量并不受特别限制，本领域人员可根据实际需要随意选择。复合集流体极耳本体1包括聚合物层1-1和金属镀层1-2。
S200：在所述孔中填充第一焊锡膏
根据本发明的再一个具体实施例，所述第一焊锡膏包括40-60重量份的锡粉、10-30重量份的锌粉、5-15重量份的第一助焊剂和0-10重量份的第一其他金属粉，其中，锡粉的优点是熔点低，锌粉和其他金属粉的作用是提高焊接效果，助焊剂的作用是清洗表面氧化成分，提高焊接效果，将第一焊锡膏的各成分的含量限定在上述范围，有利于较好地控制所述第一焊锡膏的熔点。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第一焊锡膏的熔点为120-200℃，由此，该熔点范围内易于实现焊接，如果熔点过低，则该熔点与电池烘烤温度(105℃)接近，容易导致焊接位置融化，如果熔点过高，则不利于焊接。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第一助焊剂包括有机溶剂、松香树脂和/或松香树脂衍生物、合成树脂表面活性剂和有机酸活化剂，由此，进一步有利于去除金属表面氧化物，助力焊接。在本发明的实施例中，上述有机溶剂选自酮类、醇类和酯类中的至少之一，常用的有乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、甲苯异丁基甲酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯等。上述合成树脂表面活性剂优选含卤素的表面活性剂。上述有机酸活化剂选自有机酸二元酸和芳香酸中的至少之一，例如丁二酸、戊二酸、衣康酸、邻羟基苯甲酸、葵二酸、庚二酸、苹果酸、琥珀酸等。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第一其他金属粉选自Fe、Cu和稀土元素金属中的至少之一。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第一焊锡膏在所述孔中的填充量＝孔的体积*(90-99％)*(1+助焊剂的质量百分含量)/(第一焊锡膏的密度/第一焊锡膏中所有金属粉的平均密度)，由于第一焊锡膏焊接熔化后，其中的第一助焊剂会挥发，导致熔化后的第一焊锡膏的容积收缩，为了保证焊接效果，需要填充过量的焊锡膏，才能使焊接结束后的焊锡膏达到一定的填充量，因此，将所述第一焊锡膏在所述孔中的填充量限定在上述范围内，进一步保证了焊接结束后焊锡膏达到合适的填充量，如果所述第一焊锡膏的填充量过少，会导致焊接位置产生很多气孔，有虚焊风险；如果所述第一焊锡膏的填充量过多，则会造成整体冗余现象，造成浪费。
S300：将两个第一金属片分别压在所述复合集流体极耳本体两侧的孔口处，采用超声焊接对所述第一焊锡膏进行加热使所述第一焊锡膏熔化
在该步骤中，将两个第一金属片3分别压在所述复合集流体极耳本体1的孔口处，采用超声焊接对所述第一焊锡膏进行加热使所述第一焊锡膏熔化，以便使所述第一金属片3和所述复合集流体极耳本体1通过熔化的焊锡膏连接在一起。具体来说，将超声焊接设备头压在金属片3(上下两块)上，然后启动设备，第一焊锡膏在超声作用下升温，当达到第一焊锡膏的熔点时，形成液态，之后降温，形成固态，起到焊接效果。
根据本发明的又一个具体实施例，对所述第一金属片的压紧力为：压缩后所述复合集流体极耳本体的厚度为压缩前所述复合集流体极耳本体厚度的90-99％，由此，进一步有利于对复合集流体极耳本体进行压缩，增加复合集流体极耳本体间的接触效果。
根据本发明实施例的复合集流体的极耳焊接的方法，通过在层叠的复合集流体极耳本体上打孔，在孔内填充第一焊锡膏，将第一金属片压在所述复合集流体极耳本体的孔口处，采用超声焊接对所述焊锡膏进行加热使所述焊锡膏熔化，以便使所述第一金属片和所述复合集流体极耳本体连接。由此，本发明的焊接方法在焊接极耳的同时，还使复合集流体两侧的金属层导通，且使各层叠的复合集流体导通，从而提高了复合集流体电池的极耳焊接效果，降低了锂离子电池的接触内阻，降低了锂离子电池的温升，提高了锂离子电池的循环寿命，提高了锂离子电池的可靠性。
进一步地，参考附图2，所述方法还包括：
S400：在所述复合集流体极耳本体的端口处涂抹第二焊锡膏，将第二金属片压在涂抹有所述第二焊锡膏的所述复合集流体极耳本体的端口处，加热所述第二金属片使所述第二焊锡膏熔化
在该步骤中，在所述复合集流体极耳本体1的端口处涂抹第二焊锡膏，形成第二焊锡膏层5，将第二金属片4压在涂抹有所述第二焊锡膏层5的所述复合集流体极耳本体1的端口处，加热所述第二金属片4使所述第二焊锡膏熔化，以便使所述第二金属片4和所述复合集流体极耳本体1的端口连接。同时第二金属片4有持续加热恒温的热源，保持第二金属片4温度是稳定在设定值，在高温下，焊锡膏融化，第二金属片4与极耳连接完成。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第二焊锡膏包括40-60重量份的锡粉、10-30重量份的锌粉、5-15重量份的第二助焊剂和0-10重量份的第二其他金属粉，其中，锡粉的优点是熔点低，锌粉和第二其他金属粉的作用是提高焊接效果，第二助焊剂的作用是清洗表面氧化成分，提高焊接效果，将第二焊锡膏的各成分的含量限定在上述范围，有利于较好地控制所述第二焊锡膏的熔点。
根据本发明的又一个具体实施例，所述第二焊锡膏的熔点为120-200℃，由此，该熔点范围内易于实现焊接，如果熔点过低，则该熔点与电池烘烤温度(105℃)接近，容易导致焊接位置融化，如果熔点过高，则不利于焊接。
在本发明的实施例中，所述第二助焊剂的成分与所述第一助焊剂的成分相同，在此不再赘述。
在本发明的实施例中，第二其他金属粉与第一其他金属粉的成分相同，在此不再赘述。
根据本发明的又一个具体实施例，使所述第二金属片的温度维持在120-200℃，由此，进一步能够使第二焊锡膏熔化，以完成所述第二金属片和所述复合集流体极耳本体的端口之间的连接。
根据本发明的又一个具体实施例，所述复合集流体极耳本体为负极复合集流体极耳本体，所述第一金属片和所述第二金属片均为铜片。
根据本发明的又一个具体实施例，述复合集流体极耳本体为正极复合集流体极耳本体，所述第一金属片和所述第二金属片均为铝片。
在本发明的第三个方面，本发明提出了一种电芯。根据本发明的实施例，所述电芯具有以上实施例所述的复合集流体的极耳结构或者采用以上实施例所述方法焊接极耳。由此，所述电芯具有上述复合集流体极耳本体的焊接方法的所有优点，在此不再赘述。
在本发明的第四个方面，本发明提出一种锂离子电池。根据本发明的实施例，所述锂离子电池具有以上实施例所述的电芯。由此，提高了复合集流体电池的极耳焊接效果，降低了锂离子电池的接触内阻，降低了锂离子电池的温升，提高了锂离子电池的循环寿命，提高了锂离子电池的可靠性。
下面详细描述本发明的实施例，需要说明的是下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。另外，如果没有明确说明，在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的，或者可以按照本文或已知的方法合成的，对于没有列出的反应条件，也均为本领域技术人员容易获得的。
实施例1
本实施例提供一种锂离子电池，包括如下步骤：1)制作厚度为73mm，高度为207mm，宽度为173mm的LFP电芯3.2V280Ah电芯，首先制作极片，其中正极采用厚度15μm铝箔，负极采用厚度6μm复合铜箔(其中聚合物层+导电层4μm，聚合物层的材料为聚丙烯，导电层的材料包括金属粉和胶，铜层1+1μm)；其中活性物质：正极为LFP+C+PVDF+NMP，各成分的质量比为LFP：C：PVDF：NMP＝96:2:2:50；负极为C+粘结剂(SBR)+水，各成分的质量比为C：粘结剂(SBR)：水＝97:3:80。
然后制作电池卷芯，采用卷绕的方式，将正极极片+聚丙烯隔膜(厚度为25μm)+负极极片卷绕在一起，采用如下(1)-(4)的焊接方式对负极进行焊接，正极极耳焊接同对比例1。
上述对负极进行焊接的方法如下：
(1)在层叠的复合集流体极耳本体上打孔，孔的直径为6mm，所述孔贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体，孔为2个，孔左右对称。
(2)在所述孔中填充第一焊锡膏；所述第一焊锡膏包括50重量份的锡粉、20重量份的锌粉、10重量份的助焊剂(包括有机溶剂、松香树脂和/或松香树脂衍生物、合成树脂表面活性剂和有机酸活化剂，助焊剂属于本领域的常规助剂)和5重量份的Fe和Cu。孔的直径为6mm，压缩比取90％，每个孔的焊锡膏添加量＝孔的体积*(90-99％)*(1+助焊剂的质量百分含量)/(第一焊锡膏的密度/第一焊锡膏中所有金属粉的平均密度)＝3.14*0.003^2*6*60*90％*(1+10％)/4.1*5.5＝13.5g。
(3)将两个第一金属片(即铜片)压在所述复合集流体极耳本体两侧的孔口处，采用超声焊接对所述焊锡膏进行加热使所述焊锡膏熔化，以便使所述第一金属片和所述复合集流体极耳本体连接。所述第一金属片的厚度为5mm，与极耳同宽，长度比极耳短15mm；铜片与极耳端口同侧位置比极耳长10mm。
(4)在所述复合集流体极耳本体的端口处涂抹第二焊锡膏，涂抹的所述第二焊锡膏的厚度为15mm，将第二金属片(铜片)压在涂抹有所述第二焊锡膏的所述复合集流体极耳本体的端口处，加热所述第二金属片使所述第二焊锡膏熔化，以便使所述第二金属片和所述复合集流体极耳本体的端口连接。第二焊锡膏与第一焊锡膏的成分相同，第二金属片的厚度与第一金属片相同，第二金属片的宽度与复合集流体极耳本体端口的宽度相同。
2)将卷芯放入电池方形铝壳中，对铝壳进行激光密封焊接，对电芯加入电解液进行活化下线，电解液为六氟磷酸锂+DMC。
实施例2
在层叠的复合集流体极耳本体上打孔的直径为5mm，所述第一焊锡膏包括60重量份的锡粉、10重量份的锌粉、15重量份的助焊剂。其他内容均与实施例1相同。
实施例3
在层叠的复合集流体极耳本体上打孔的直径为7mm，所述第一焊锡膏包括40重量份的锡粉、30重量份的锌粉、5重量份的助焊剂和10重量份的其他金属粉。其他内容均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种锂离子电池，包括如下步骤：1)制作厚度为73mm，高度为207mm，宽度为173mm的LFP电芯3.2V280Ah电芯，首先制作极片，其中正极采用厚度15μm铝箔，负极采用厚度6μm复合铜箔(其中聚合物绝缘层,其中聚合物层+导电层4μm，铜层1+1μm)。
然后制作电池卷芯，采用卷绕的方式，将正极极片+隔膜(25μm)+负极极片卷绕在一起，采用超声焊接技术，将正极极耳与铝片焊接一起(然后和正极铝极柱焊接一起)，负极极耳与铜片焊接一起(然后和负极铜极柱焊接一起)。
2)将卷芯放入电池方形铝壳中，对铝壳进行激光密封焊接，对电芯加入电解液进行活化下线。其他内容均与实施例1相同。
对实施例1和对比例1和2的电池电阻、负极极柱温升(电池0.5C充满电，静置6h后，0.5C放电至2.5V)、能量密度、0.5C/0.5C 100％DOD充放电循环100cls电池容量保持率进行测试，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003487994280000091
Figure BDA0003487994280000101
从表1中可以看出，与对比例1相比，本发明实施例1的电池电阻和负极极柱温升显著降低，0.5C/0.5C 100％DOD充放电循环100cls电池容量保持率明显升高，且实施例1的100只电池循环100cls后电池跳水率降为0.
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (22)

1.一种复合集流体的极耳结构，其特征在于，包括：
层叠的复合集流体极耳本体，所述层叠的复合集流体极耳本体上设有孔，所述孔贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体，所述孔中设有第一焊锡膏；所述复合集流体极耳本体包括聚合物层和金属镀层；
两个第一金属片，所述两个第一金属片分别设在所述复合集流体极耳本体两侧的孔口处；
第二金属片，所述第二金属片通过第二焊锡膏层设在所述复合集流体极耳本体的端口处。
2.根据权利要求1所述的复合集流体的极耳结构，其特征在于，所述孔的直径为4-8mm。
3.根据权利要求1所述的复合集流体的极耳结构，其特征在于，所述孔的直径为5-7mm。
4.根据权利要求1所述的复合集流体的极耳结构，其特征在于，所述第一金属片的厚度为0.1-10mm。
5.根据权利要求1所述的复合集流体的极耳结构，其特征在于，所述第一金属片超出所述复合集流体极耳本体的端口0.01-20mm。
6.根据权利要求1所述的复合集流体的极耳结构，其特征在于，所述第二焊锡膏层的厚度为0.02-30mm。
7.根据权利要求1所述的复合集流体的极耳结构，其特征在于，所述第二金属片的厚度为0.1-10mm。
8.根据权利要求1所述的复合集流体的极耳结构，其特征在于，所述第二金属片的长度等于所述两个第一金属片之间的距离。
9.一种如权利要求1-8任一项所述复合集流体的极耳结构的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在层叠的复合集流体极耳本体上打孔，所述孔贯穿所述层叠的复合集流体极耳本体；
(2)在所述孔中填充第一焊锡膏；
(3)将两个第一金属片分别压在所述复合集流体极耳本体两侧的孔口处，采用超声焊接对所述第一焊锡膏进行加热使所述第一焊锡膏熔化，以便使所述第一金属片和所述复合集流体极耳本体连接；
(4)在所述复合集流体极耳本体的端口处涂抹第二焊锡膏，将第二金属片压在涂抹有所述第二焊锡膏的所述复合集流体极耳本体的端口处，加热所述第二金属片使所述第二焊锡膏熔化，以便使所述第二金属片和所述复合集流体极耳本体的端口连接。
10.根据权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第一焊锡膏包括40-60重量份的锡粉、10-30重量份的锌粉、5-15重量份的第一助焊剂和0-10重量份的第一其他金属粉。
11.根据权利要求10所述的焊接方法，其特征在于，所述第一焊锡膏的熔点为120-200℃。
12.根据权利要求10所述的焊接方法，其特征在于，所述第一助焊剂包括有机溶剂、松香树脂和/或松香树脂衍生物、合成树脂表面活性剂和有机酸活化剂。
13.根据权利要求10所述的焊接方法，其特征在于，所述第一其他金属粉选自Fe、Cu和稀土元素金属中的至少之一。
14.根据权利要求10所述的焊接方法，其特征在于，所述第一焊锡膏在所述孔中的填充量＝孔的体积*(90-99％)*(1+第一助焊剂的质量百分含量)/(第一焊锡膏的密度/第一焊锡膏中所有金属粉的平均密度)。
15.根据权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，在步骤(3)中，对所述第一金属片的压紧力为：压缩后所述复合集流体极耳本体的厚度为压缩前所述复合集流体极耳本体厚度的90-99％。
16.根据权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述第二焊锡膏包括40-60重量份的锡粉、10-30重量份的锌粉、5-15重量份的第二助焊剂和0-10重量份的第二其他金属粉。
17.根据权利要求16所述的焊接方法，其特征在于，所述第二焊锡膏的熔点为120-200℃。
18.根据权利要求16所述的焊接方法，其特征在于，所述第二助焊剂包括有机溶剂、松香树脂和/或松香树脂衍生物、合成树脂表面活性剂和有机酸活化剂。
19.根据权利要求16所述的焊接方法，其特征在于，所述第二其他金属粉选自Fe、Cu和稀土元素金属中的至少之一。
20.根据权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，在步骤(4)中，使所述第二金属片的温度维持在120-200℃。
21.一种电芯，其特征在于，所述电芯具有权利要求1-8任一项所述的复合集流体的极耳结构或者采用权利要求9-20任一项所述方法焊接极耳。
22.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池具有权利要求21所述电芯。
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