CN202352750U - 一种锂离子电池及其极耳结构 - Google Patents

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刘凯
周铁刚
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Dongguan Amperex Technology Ltd
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Abstract

本实用新型涉及锂离子二次电池技术领域，尤其是一种锂离子二次电池及其极耳结构，由导出柱和焊接柱组成，所述的导出柱厚度大于焊接柱厚度，可以解决极耳对电芯内部空间的浪费问题，同时保持原有的强机械加工能力的锂离子电池极耳结构。一方面减小极耳厚度带来的无效能量空间比例，以增加电芯的比能量密度；另一方面减小极耳厚度带来的电池厚度分布不平衡，以削弱电芯可能发生的变形。本实用新型还提供一种锂离子二次电池。

Description

一种锂离子电池及其极耳结构
技术领域
本实用新型涉及锂离子二次电池技术领域，尤其是一种锂离子二次电池及其极耳结构。
背景技术
电池极耳作为连接电池内部结构与外部元器件的重要组成部分，需在软包装锂离子电池电芯制作过程中，在其正、负极极片上焊接整片均一厚度的由不同金属带制成的极耳。为了保证电池与其他元器件的连接，及其他机械加工操作，所以需要极耳头部需要保持一定的厚度，以防止在加工过程中极耳发生断裂，而造成电池与工作元器件之间的断路。极耳尾部焊接在电芯极片上，以保证内外电路的连通，所以极耳尾部的厚度会计算在电池总厚度以内，也因此会造成电池内部有效能量空间会因为极耳厚度的增加而减小。同时极耳在电芯中的焊接对应位置会相对于未焊接部分较厚，造成电芯厚度的不均匀，易引起电芯内部张力的不均匀而发生变形。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对心有技术的不足，而提供一种可以解决极耳对电芯内部空间的浪费问题，同时保持原有的强机械加工能力的锂离子电池极耳结构。一方面减小极耳厚度带来的无效能量空间比例，以增加电芯的比能量密度；另一方面减小极耳厚度带来的电池厚度分布不平衡，以削弱电芯可能发生的变形。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种锂离子电池极耳结构，由导出柱和焊接柱组成，所述的导出柱厚度大于焊接柱厚度。
所述的导出柱厚度介于30um与200um之间，所述焊接柱厚度介于5um与100um之间。
所述导出柱与焊接柱为在同一条直线上，或者相互之间存在夹角。
所述的导出柱与焊接柱为L形或者倒T形。
本实用新型由导出柱和焊接柱组成，所述的导出柱厚度大于焊接柱厚度。此电池极耳厚度具有一定的梯度，其较厚部分导出柱用于电芯与外部元器件的连接，适用于机械加工，在加工过程中不发生断裂，并且使用较厚厚度能够减小此部分结构的电阻；其较薄部分焊接柱用于极耳和极片之间的焊接，保证极耳与极片的焊接强度，同时减小极耳与极片焊接后的厚度。
本实用新型的极耳结构采用的金属带可以是电阻较低韧性较强并且能与电芯集流体金属良好焊接的金属片，如铝片、镍片等金属片，也可以是这些金属组成的合金或者复合材料。其中较厚部分用于外部机械加工，需保证足够的机械强度，同时也需控制其厚度不影响电池封装及外部元器件的安装，这与实际操作中的工艺水平和能力相关，可根据实际情况进行调整，其厚度大于30um并小于200um。其中较薄部分用于内部极片焊接，需保证与极片集流体焊接后的稳定性，其厚度控制为小于100um并且大于5um。电芯极耳中不同梯度位置的金属片宽度可以相同，也可以存在差异，受影响于不同厚度点的金属片在电池中的作用。如外接元器件的极耳片的作用为将电池与其他元器件相连，极耳间距对于电路设计影响较大，需控制极耳片宽度，以满足外接元器件的电路要求，所以其宽度受制于外接元器件的电路设计；内部与电芯极耳焊接部分的极耳片的作用为保证与极片之间焊接使电芯与外界导通，为了避免极耳焊接部分重叠对电池厚度的影响，所以其宽度受制于电池内部空间的大小。极耳中不同厚度部分的长度也均取决于在不同部分的功能，可根据电池的实际情况进行调整，不局限于某一固定值的大小。该极耳不同部分的金属表面还可以根据各自功能的不同进行改性，如在内部焊接部分添加镀膜使金属片增强对电解液的抗腐蚀性，在外部焊接部分添加改性金属合金使极耳增强其与其他金属的焊接能力。
本实用新型所提供的极耳形状除了可以使用长条形以外也可以是L形及倒T形等其他形状。根据电池电芯内部设计结构的需求使用不同外形的极耳，其基本设计原则均为：用于极耳焊接其他元器件的机械加工部分采用较厚设计；用于极耳焊接电芯极片部分采用较薄设计，可以根据电芯设计的用材进行调整，并不局限于某一固定数值。
本实用新型还提供一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于正极片和负极片之间的隔离膜，及其电解液，所述的正极片和负极片连接的极耳为上述的极耳结构。
附图说明
图1为本实用新型的极耳结构示意图；
图2为本实用新型锂离子电池结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，
具体实施方式1，一种锂离子电池极耳结构，由导出柱1和焊接柱2组成，所述的导出柱1厚度大于焊接柱2厚度。所述的导出柱1厚度介于30um与200um之间，所述焊接柱2厚度介于5um与100um之间。所述导出柱1与焊接柱2为在同一条直线上。
具体实施方式2，与具体实施方式1不同之处在于所述导出柱1与焊接柱2为相互之间存在夹角。
具体实施方式3，与具体实施方式1不同之处在于所述的导出柱1与焊接柱2为L形。
具体实施方式4，与具体实施方式1不同之处在于所述的导出柱1与焊接柱2为倒T形。
具体实施方式5，一种锂离子电池，包括正极片3、负极片4、间隔于正极片3和负极片4之间的隔离膜5，及其电解液，所述的正极片和负极片连接的极耳为具体实施方式1所述的极耳结构。这中锂离子电池不会造成电池有效能量密度空间减小，而影响电池比能量的发挥；也不会造成电池表面不平，而易引发电池电芯内部应力的分布不均匀而导致电池变形。减小极耳对电池厚度的影响，即减小电池无效能量空间的比例增大电池有效能量空间比例以增加电池的比容量；同时也可以削弱极耳对电池厚度分布不均匀的影响，减小可能因为极耳厚度引发的变形危害。

Claims (5)

1.一种锂离子电池极耳结构，由导出柱和焊接柱组成，其特征在于：所述的导出柱厚度大于焊接柱厚度。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳结构，其特征在于：所述的导出柱厚度介于30um与200um之间，所述焊接柱厚度介于5um与100um之间。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳结构，其特征在于：所述导出柱与焊接柱为在同一条直线上，或者相互之间存在夹角。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳结构，其特征在于：所述的导出柱与焊接柱为L形或者倒T形。
5.一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于正极片和负极片之间的隔离膜，及其电解液，其特征在于：所述的正极片和负极片连接的极耳为权利要求1-4任意一项所述的极耳结构。
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