CN202601761U

CN202601761U - 一种z字-回形的镀层铝极耳

Info

Publication number: CN202601761U
Application number: CN2012200376637U
Authority: CN
Inventors: 童庆松; 潘樱; 周惠; 姜祥祥
Original assignee: Fujian Normal University
Current assignee: Fujian Normal University
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-02-06

Abstract

本实用新型提供了一种Z字-回形的镀层铝极耳，其特征是铝片基材的一端折叠成Z字-回形，形成上下两个折叠区，且下折叠区的一个面或两个面用电镀或化学镀的方法镀上镍、铜、铜合金或镍合金的导电层，IC电路板的导电金属条插入镀有导电层的下折叠区内，并通过铆接或焊接的方法实现电路导通的。经模拟测试，当通过10～15安培电流后，镀层铝极耳的温度比尺寸为70mm×3mm(长×宽)的长条形镀镍铝极耳的温度低5～10℃，且极耳占据的空间小，提高了电池的安全性。

Description

一种Z字-回形的镀层铝极耳

技术领域

本实用新型属于电池制造的技术领域,涉及一种用于锂电池和锂离子电池的Z字-回形的镀层铝极耳，该种极耳特别适用于结构不同的软包装锂电池或锂离子电池，实用性广泛。

背景技术

近年来，随着航模、电动工具和电动玩具的快速发展，对锂离子电池的倍率放电性能要求也越来越高。这里的锂离子电池包括聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池、钢壳锂离子电池和塑料壳锂离子电池。从锂电池和锂离子电池的结构主要分为卷绕式和层叠式两大类。制备锂电池和锂离子电池时，首先制成正极极片和负极极片，再采用铆接、超声波点焊或激光焊等方式，在正极极片上连接用来传输电流的铝极耳，然后在铝极耳上用铆接、超声波点焊或激光焊等方式连接上镍极耳的一端（即“转镍”），最后将镍极耳的另一端连接到IC电路板上。正极极片到IC电路板之间存在“铝-铝”、 “铝-镍”、“镍-铜”连接点或焊点。

目前商品化的锂离子电池很难实现20C倍率以上的持续放电，其主要原因是电池在大倍率放电时，极耳发热严重，电池整体温度过高，使得电池容易热失控，从而导致电池倍率放电性能和循环性能变差。为了得到倍率放电性能好、安全可靠的锂离子电池，在大电流放电时，一方面要尽量避免电池产生大量的热，另一方面要提高电池的散热速率，前者的改善方法可从正负极材料、电解液及正、负极极片设计入手，而后者可通过优化电池结构来提高电池的散热速率，从而提高电池的安全性。为此，近年来，一些研究人员试图在铝极耳上镀镍或其它合金，以实现减化电池的制备步骤和改善批量电池一致性的目的。

实用新型专利200820009887.0涉及一种在铝带基材一端表面覆上镍、铜、锡或其它可以直接上锡的金属的铝极耳。实用新型专利ZL2008202125092涉及一种锂电池铝极耳，包括带状铝条，在铝条的一端有化学镀镍层。申请号200810143389X的发明专利公开了一种锂离子电池正极极耳及其制备方法。该专利在铝基体层一端的上下表面用电镀或非电镀的方法形成结合牢固的非铝金属层，如镍或锡镍合金层。实用新型专利200820215661.6及申请号为200810236321．6的发明专利均涉及一种一端有镍层的铝极耳。其中，镀镍层呈包裹式或在极耳片体的一端的正反两面或只在正面或只在反面上。实用新型专利200920063603.0涉及一种在铝材的一端复合了非铝合金的极耳。申请号2010101101270的发明专利涉及在SUS430不锈钢带、铜带、铝带、镍带基底的一侧端部先镀覆一层镍镀层，再镀覆一层锡镀层的方法，以制备极耳。实用新型专利200920058776.3涉及一种不需转镍的铝极耳结构，其正极在铝极耳外镀镍。实用新型专利200920042215.4涉及一种聚合物锂电池使用的铝极耳卷料，该种铝极耳与卷盘之间有一段镍金属或镀镍层。

从25℃的金属导热系数来看，金属银429W/(m·K)、铜401W/(m·K)、铝237W/(m·K)、镁156W/(m·K)、镍90.9W/(m·K) （Hohn A. Dean, Lange's Chemistry Handbook，第15版，出版社：McGraw-Hill, 1999年），铝合金的导热系数分别为，铝硅镍合金159.1W/(m·K)，铝铜镍合金113W/(m·K)，铝镁镍合金92.1W/(m·K)。可见，铝合金的导热系数比纯铝和纯铜的小得多，只比金属镍的略大一些。当极耳上各部分产生的热量相同时，铝条与铜镀层的散热速率快，铝合金及镀镍层的散热速率最慢。可见，采用镀镍铝极耳的锂电池中，往往是镀镍层与铝条中间的合金层的电阻率最大，产生的热量最大，散热效果不好，因此，与“转镍”情形相比，同样大小的长条形的镀镍铝极耳，在大电流放电条件下，还是容易因发热而产生高温。

考虑到不同电池企业生产的锂电池及锂离子电池的结构不同，即使同一企业生产的锂电池和锂离子电池也要依据电池类型、电池结构而采用不同尺寸的极耳，因此必须为每一种锂电池量身定做极耳。为了克服以上不足，在兼顾减小铝材使用量、铝材散热速度、极耳尺寸，特别是考虑极耳制备的标准化和装配的方便，避免电池企业改变电池产品品种时极耳的浪费，本实用新型涉及一种Z字-回形的镀层铝极耳。将这种Z字-回形的镀层铝极耳应用于锂电池及锂离子电池中，与配对的IC电路板的金属的接口可以方便地铆接或焊接。避免了极耳使用的“转镍“过程，减少电池的制备步骤，即使在大电流放电的条件下，不容易因发热而产生高温，改善了电池的安全性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种Z字-回形的镀层铝极耳，其特征是铝片基材的一端折叠成Z字-回形，形成上下两个折叠区，且下折叠区内的一面或两面用电镀或化学镀的方法镀上镍、铜、铜合金或镍合金的导电层，IC电路板的导电金属条插入镀有导电层的下折叠区内，并通过铆接或焊接的方法将导电金属条与导电层连接，实现电路导通。

所述的Z字-回形的镀层铝极耳用于锂电池或锂离子电池。

附图说明

图1是Z字-回形的镀层铝极耳的立体示意图。

图2是Z字-回形的镀层铝极耳与IC电路板导电条的连接示意图。

在图1 中，1为条状铝片；2为镀层。

在图2中, 1为条状铝片；3为IC电路板导电条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型专利进行进一步的说明。实施例仅是对本实用新型专利的进一步补充和说明,而不是对本实用新型专利的限制。

实施例1

Z字-回形的镀层铝极耳的结构为条状，条状的一端折叠成Z字-回形，形成上下两个折叠区，下折叠区内的两面用化学镀的方法镀上铜导电层，IC电路板的导电金属条插入镀有铜导电层的下折叠区内，并通过铆接的方法将导电金属条与铜导电层连接，实现电路导通。铝极耳的总尺寸为80mm×3mm(长×宽)中，上下两个折叠区长度为20mm，进而保证了导电金属条有20mm的长度插入下折叠区内，如图2所示。

经模拟测试，当通过10安培电流后，镀层铝极耳的温度比尺寸为50mm×3mm(长×宽)的长条形镀镍铝极耳的温度低5℃，且极耳占据的空间小，提高了电池的安全性。

实施例2

Z字-回形镀层的铝极耳的结构为条状，条状的一端折叠成Z字-回形，形成上下两个折叠区，且下折叠区内的两面用电镀的方法镀上镍导电层，IC电路板的导电金属条插入镀有镍导电层的下折叠区内，并通过焊接的方法将导电金属条与镍导电层连接，实现电路导通。铝极耳铝片的总尺寸为80mm×5mm(长×宽)中，带有镍镀层的上下两个折叠区长度为20mm，进而保证了导电金属条有20mm的长度插入折叠区内，如图2所示。

经模拟测试，当通过18安培电流后，镀层铝极耳的温度比尺寸为80mm×5mm(长×宽)的长条形镀镍铝极耳的温度低10.5℃，且极耳占据的空间小，提高了电池的安全性。

Claims

1.一种Z字-回形的镀层铝极耳，其特征是铝片基材的一端折叠成Z字-回形，形成上下两个折叠区，且下折叠区的一个面或两个面用电镀或化学镀的方法镀上镍、铜、铜合金或镍合金的导电层，电路板的导电金属条插入下折叠区内。

2.根据权利要求1所述的一种Z字-回形的镀层铝极耳，其特征是所述的铝极耳的下折叠区的导电层与电路板的导电金属条通过铆接或焊接的方法实现电路导通。

3.根据权利要求1所述的一种Z字-回形的镀层铝极耳，其特征是所述镀层的铝极耳用于锂电池或锂离子电池。