CN207217643U - 一种锂离子电池用导电软连接以及锂离子电池 - Google Patents

一种锂离子电池用导电软连接以及锂离子电池 Download PDF

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李利淼
雷利亮
郭争光
程超
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牛海超
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Abstract

本实用新型涉及一种锂离子电池用导电软连接以及锂离子电池，属于锂离子电池领域。本实用新型的锂离子电池用导电软连接，包括连接片体，所述的连接片体的至少一侧表面上设有热敏电阻材料层。本实用新型通过设置热敏电阻材料层，使得锂离子电池在低温充放电过程极耳发热升温，提高电池低温性能，高温时热敏电阻材料层又能够有效降低电池电极电阻，保证电池充放电有效进行。

Description

一种锂离子电池用导电软连接以及锂离子电池
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池用导电软连接以及锂离子电池，属于锂离子电池领域。
背景技术
近年来，锂离子电池由于工作电压高、能量密度大、无记忆效应、循环寿命长、无污染等优点，已越来越广泛地应用于消费、动力、储能及特种电池中，随着市场的拓展，对锂离子电池的要求越来越高，在使用过程中，随着工作时间的延长，锂离子电池内部会产生热量，导致温度升高，进一步也导致锂离子电池电极电阻升高，影响锂离子电池的充放电。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池用导电软连接，该锂离子电池用导电软连接随着工作温度的升高，能够有效降低电阻，有利于锂离子电池的充放电。
本实用新型的另一个目的在于提供一种使用上述导电软连接的锂离子电池。
本实用新型的锂离子电池用导电软连接，包括连接片体，所述的连接片体的至少一侧表面上设有热敏电阻材料层。
上述热敏电阻材料层的厚度为2～5μm。
上述热敏电阻材料层的长度为6～10mm。
上述热敏电阻材料层为NTC热敏电阻材料层。
上述的连接片体的两端具有用于与极片和极柱焊接的连接端，所述热敏电阻材料层位于两连接端之间的连接片体的表面上。
上述连接端的长度为3～5mm。
上述通过在连接片体上涂覆NTC热敏电阻材料，然后进行干燥实现在导电软连接表面设置NTC热敏电阻材料层。
上述连接片体为多层铜箔或多层铝箔堆叠而成，或单层铜箔组成，或单层铝箔组成。
上述连接片体为多层铜箔堆叠形成或单层铜箔组成时，该连接片体为铜连接片体，该连接片体的厚度为0.5～1.5mm。
上述连接片体为多层铝箔堆叠形成或单层铝箔组成时，该连接片体为铝连接片体，该连接片体的厚度为1～2mm。
本实用新型的锂离子电池的极片和对应同极性的极柱之间设置有导电软连接，所述导电软连接为上述的锂离子电池用导电软连接。
正极片和正极柱之间设置的导电软连接为正极导电软连接，其材质为铝。正极导电软连接的连接片体由多层铝箔带堆叠形成或单层铝箔组成。
负极片和负极柱之间设置的导电软连接为负极导电软连接，其材质为铜。负极导电软连接的连接片体由多层铜箔带堆叠形成或单层铜箔组成。
上述正极片上设置有正极全极耳。
上述负极片上设置有负极全极耳。
上述热敏电阻材料层将导电软连接表面涂满时，导电软连接和全极耳通过焊接连接。
本实用新型中的锂离子电池可以也卷绕式锂离子电池，也可以为堆叠式锂离子电池。
上述的锂离子电池为卷绕式锂离子电池时，正负极的极耳分别位于卷绕电芯的外侧面且关于卷绕电芯的中心线对称，所述软连接的连接片体为L形，L形片体的竖直边与极耳连接，水平边与卷绕电芯的端面平行，连接片体的用于与极柱连接的连接端位于水平边的端部且向上引出。
上述的正极片包括正极涂料、正极集流体和正极全极耳。
上述的正极涂料包括90-94％正极活性物质磷酸铁锂、3-5％导电剂和3-5％粘结剂。
上述正极片重量≤0.025g/cm2。
上述的负极片包括负极涂料、负极集流体和负极全极耳。
上述的负极涂料包括90-94％负极活性物质、3-5％导电剂和3-5％粘结剂，负极活性物质为小粒径石墨、中间相石墨和软炭中的一种或几种。
上述负极片重量≤0.02g/cm2。
上述的隔膜采用PP、PE和PP/PE复合的聚烯烃类材料中的一种。
上述隔膜的厚度为6-30μm。
上述连接端的长度为3～5mm。
上述的卷绕式锂离子电池，通过焊接的方式，将正极导电软连接与正极片和正极柱连接。
上述的卷绕式锂离子电池，通过焊接的方式，将负极导电软连接与负极片和负极柱连接。
上述的导电软连接通过焊接的方式与极片连接是指导电软连接与极片的全极耳通过焊接方式连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型中的锂离子电池用导电软连接包括连接片体，连接片体的至少一个侧表面上设有热敏电阻材料层，使得锂离子电池在低温充放电过程极耳发热升温，提高电池低温性能，高温时热敏电阻材料层又能够有效降低电池电极电阻，保证电池充放电有效进行。
附图说明
图1为实施例1的锂离子电池的结构图，其中，1电芯 2正极导电软连接 3负极导电软连接 4外壳，10为NTC热敏电阻材料层，12为连接端；
图2为实施例1的锂离子电池中电芯的正负极片和隔膜的叠放示意图，其中，5正极片 6隔膜 7负极片 8正极耳 9负极耳；
图3为实施例1的锂离子电池用导电软连接的结构图，其中10为NTC热敏电阻材料层，11为连接片体，12为连接端。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1
本实施例中的导电软连接，具有如图3所示的结构，导电软连接的连接片体为L形，1为NTC热敏电阻材料层，该层位于两连接端之间的连接片体表面上，该层的厚度为2μm；2为连接片体，其中正极导电软连接中连接片体由多层铝箔堆叠形成，连接片体的厚度为2mm，其中负极导电软连接中连接片体由多层铜箔堆叠形成，连接片体的厚度为1mm，连接端12，连接端12的长度为3mm。
本实施例中通过在导电软连接上涂覆NTC热敏电阻材料，然后进行干燥实现在导电软连接上设置NTC热敏电阻材料层。
本实施例中的锂离子电池为卷绕式锂离子电池，使用上述的导电软连接，锂离子电池结构图如图1所示，其中，1电芯2正极导电软连接3负极导电软连接4外壳。本实施例中的锂离子电池电芯中正负极片、隔膜分布和叠放示意图。
正负极的极耳为全极耳，正负极的极耳分别位于卷绕电芯的外侧面且关于卷绕电芯的中心线对称，软连接的连接片体为L形，L形片体的竖直边与极耳连接，水平边与卷绕电芯的端面平行，连接片体的用于与极柱连接的连接端位于水平边的端部且向上引出。
本实施例中正极片上的正极涂料包括94％正极活性物质磷酸铁锂、5％导电剂和5％粘结剂，每平方厘米正极片重量为0.020g。
本实施例中的负极片上的负极涂料包括94％负极活性物质、5％导电剂和5％粘结剂，负极活性物质为小粒径石墨，每平方厘米负极片重量为0.01g。
本实施例中的隔膜采用PP复合的聚烯烃类，其厚度在30μm。
外壳材质为铝塑膜，本实用新型使用的用铝壳外壳。
本实施例卷绕式锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：
1)将正极浆料和负极浆料通过双面涂布机分别涂布在集流体铝箔和铜箔上，干燥压实后制备正极片5和负极片7；
2)将成卷正极片5、两层PP隔膜6、负极片7卷绕成电池芯1，其中负极边缘超出正极边缘5mm，隔膜边缘超出负极边缘5mm；
3)将卷绕成的电池芯1，先热、冷压，经测试漏电流合格后，将电芯正极全极耳8与正极导电软连接2进行焊接，将负极全极耳9与负极导电软连接3焊接，装入外壳4后，将正极导电软连接2和负极导电软连接3分别与外壳盖板正负极柱焊接在一起；焊接是将连接片体未涂覆有NTC热敏电阻材料层的两端部分别与极耳和极柱焊接；
4)将焊接盖板的电芯干燥后放入铝壳外壳中并注入电解液，最后激光焊接密封盖板和壳体和盖板上的注液孔。
其他实施例中的每平方厘米正极片重量可以为0.01g、0.02g、0.025g中的任意值，负极片重量可以为正极片重量的80％。
其他实施例中的负极活性物质可以为中间相石墨和软炭中的一种或几种
其他实施例中正极导电软连接中的连接片体厚度可以为1mm、1.5mm、2mm中的任意值，负极导电软连接中的连接片体厚度可以为0.5mm、1mm、1.5mm中的任意值。
其他实施例中连接端的长度可以为3mm、4mm、5mm中的任意值。
其他实施例中，当热敏电阻材料层在连接片体表面涂满时，导电软连接和极耳通过螺栓连接，对应与极耳相同极性的极柱与导电软连接也通过螺栓连接。
其他实施例中导电软连接的连接片体可以两个表面设有热敏电阻材料层。
其他实施例中热敏电阻材料层的厚度可以为2mm、3mm、4mm、5mm中的任意值。
其他实施例中的隔膜可以采用PE和PP/PE复合的聚烯烃类材料中的一种，其厚度可以为6μm、12μm、14μm、16μm、18μm、24μm、28μm、30μm中的任意值。
其他实施例中，负极边缘超出正极边缘的距离可以为3mm、4mm、5mm中的任意值，隔膜边缘超出负极边缘的距离可以为3mm、4mm、5mm中的任意值。
其他实施例中的锂离子电池可以为堆叠式锂离子电池。

Claims (10)

1.一种锂离子电池用导电软连接，其特征在于，包括连接片体，所述的连接片体的至少一侧表面上设有热敏电阻材料层。
2.如权利要求1所述的锂离子电池用导电软连接，其特征在于，所述的热敏电阻材料层的厚度为2~5μm。
3.如权利要求2所述的锂离子电池用导电软连接，其特征在于，所述的连接片体的两端具有用于与极片和极柱焊接的连接端，所述热敏电阻材料层位于两连接端之间的连接片体的表面上。
4.如权利要求3所述的锂离子电池用导电软连接，其特征在于，所述连接端的长度为3~5mm。
5.如权利要求1或2所述的锂离子电池用导电软连接，其特征在于，所述的热敏电阻材料层为NTC热敏电阻材料层。
6.如权利要求1所述的锂离子电池用导电软连接，其特征在于，连接片体为多层铜箔或多层铝箔堆叠而成，或单层铜箔组成，或单层铝箔组成。
7.如权利要求6所述的锂离子电池用导电软连接，其特征在于，所述连接片体为多层铜箔堆叠形成或单层铜箔组成的铜连接片体，所述铜连接片体的厚度为0.5~1.5mm；或者所述连接片体为多层铝箔堆叠形成或单层铝箔组成的铝连接片体，所述铝连接片体的厚度为1~2mm。
8.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的极片和对应同极性的极柱之间设置有导电软连接，所述导电软连接为权利要求1~7中任意一项所述的锂离子电池用导电软连接。
9.如权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，正极片和正极柱之间设置的导电软连接为正极导电软连接，其材质为铝；负极片和负极柱之间设置的导电软连接为负极导电软连接，其材质为铜。
10.如权利要求8或9所述的锂离子电池，其特征在于，所述的锂离子电池为卷绕式锂离子电池，正负极的极耳分别位于卷绕电芯的外侧面且关于卷绕电芯的中心线对称，所述软连接的连接片体为L形，L形片体的竖直边与极耳连接，水平边与卷绕电芯的端面平行，连接片体的用于与极柱连接的连接端位于水平边的端部且向上引出。
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