CN209461561U - 一种锂离子电池极耳 - Google Patents

Abstract

一种锂离子电池极耳，属于锂电池制造技术领域。所述的锂离子电池极耳，包括金属片和极耳胶、绝缘层，所述的金属片表面设置有绝缘层和极耳胶，极耳胶与绝缘层间隔布置。所述的绝缘层的材质为铁氟龙、氧化铝陶瓷、陶瓷聚合物或聚四氟乙烯。所述的绝缘层的厚度为10～20um。所述的绝缘层通过喷涂、粘贴或电镀的方式设置在金属片的表面。所述的绝缘层不得超过极耳裁剪区域。本实用新型设置的绝缘层材质具备耐磨、耐高温、绝缘、耐腐蚀、易操作等优点；可以保证电池的整个生产过程涂层都能够发挥作用。

Description

一种锂离子电池极耳

技术领域

本实用新型属于锂电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子电池极耳。

背景技术

锂电池具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长和体积小的优点，已被广泛应用于军事和民用小型电器中。在锂离子电池极耳间距小于10mm时，正负极耳非常容易搭接在一起造成短路，存在严重的安全隐患。目前电池生产厂商一般采用给极耳套一个绝缘套管，这个方式至少存在如下问题：套管容易脱落；工艺复杂，很难实现自动化生产；需要使用极耳充放电或者测试的工序，必须先取下套管，因此只能做到部分工序的绝缘防护，短路概率仍然非常高。因此，有必要针对现有技术的不足，提供一种锂离子电池绝缘防护，降低两个极耳搭接造成的短路风险，为企业创造更多的经济价值。

现有的极耳一端与电池本体相连，另一端悬浮在外，由于极耳刚性较弱，悬浮在外的正极耳与负极耳的头部端非常容易搭接在一起造成短路；在电池制造过程中，所述正极耳与负极耳突出卷芯本体长度一般在16mm左右，主要目的是，生产过程中需要各种测试与充放电，极耳太短，容易造成各种接触不良而降低良率，到了包装工序，各种测试基本完成，一般会将多余部分的极耳裁剪扔掉，最终保留长度5mm左右；所述正极耳与负极耳外露的部分均分为五个面，任意两个正负极耳面导通都会造成电池短路，轻则报废电池，严重情况下会导致火灾。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有极耳易搭接，引发短路的问题，提供一种锂离子电池极耳。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种锂离子电池极耳，包括金属片和极耳胶，锂离子电池极耳还包括绝缘层，所述的金属片表面设置有绝缘层和极耳胶，极耳胶与绝缘层间隔布置。

进一步地，所述的绝缘层的材质为铁氟龙、氧化铝陶瓷、陶瓷聚合物或聚四氟乙烯。

进一步地，所述的绝缘层的厚度为10～20um。

进一步地，所述的绝缘层通过喷涂、粘贴或电镀的方式设置在金属片的表面。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是：

本实用新型设置的绝缘层材质具备耐磨、耐高温、绝缘、耐腐蚀、易操作等优点；

1、在生产过程中，电池需要从一个工序搬运到另外一个工序，极耳上的涂层会被不断的摩擦，如果材料不耐磨，涂层很容易消失，最终实现不了生产过程中绝缘的目的，选用的绝缘层的材质具备较好的耐磨性，可以保证电池的整个生产过程涂层都能够发挥作用；

2、在热压化成过程中，温度非常高，涂层必须能够承受住此高温，如果涂层溶解在PCB或者其他工作面，非常容易造成批量不良，本实用新型选用耐高温的绝缘材料，不会出现此问题；

3、锂离子电池内部存储的大量的电解液，其具有一定的腐蚀性，在注液与二封过程中，极耳比较容易接触电解液，如果涂层无法抵挡电解液的腐蚀，最终也实现不了生产过程中绝缘的目的，涂层具备耐电解液腐蚀的特性，可以很好的解决这一问题；

4、极耳宽度窄(4～10mm)、厚度薄(0.1～0.2mm)，要想能够把涂层顺利的喷涂到预定的极耳表面，其涂层材料需容易操作与控制；

5、本实用新型的绝缘层材料与极耳具有明显的色差，方便CCD拍照识别。在其中的一个实施例中，所述绝缘材料为铁氟龙(又名特氟龙)，其耐磨性、不粘性、耐热性、耐腐蚀性均较好，在各个行业均有大量使用；

6、本实用新型的绝缘层厚度为10～20um，太薄会影响涂层的耐磨性能，太厚浪费材料，同时也会增加电池极耳重量，导致极耳弯曲；

7、本实用新型的绝缘层最终会在包装工序的极耳裁剪工序切除，然后进行与外部元器件的焊接，方便、快捷、安全性高；在不影响电池性能的情况下，所述绝缘层面积越大越好；

8、在极耳预定区域喷涂预定长度的绝缘材质，防止后工序两个极耳搭接造成短路；工艺简单，对设备要求低，不需要对现有卷绕设备做改造；降低电池短路风险；防止正负极耳搭接在一起形成回路，造成短路；只在极耳头部做绝缘处理，不会对后续工序造成接触不良，也可实现柔性作业。

附图说明

图1为本实用新型的锂离子电池极耳结构示意图；

图2为现有极耳结构示意图；

图3为极耳裁断结构示意图；

图4为极耳与极片焊接示意图；

图5为含有本实用新型的极耳的锂离子电池示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本实用新型技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神范围，均应涵盖在本实用新型的保护范围之中。

具体实施方式一：本实施方式记载的是一种锂离子电池极耳，包括金属片202和极耳胶201，锂离子电池极耳还包括绝缘层203，所述的金属片202表面设置有绝缘层203和极耳胶201，极耳胶201与绝缘层203间隔布置，在卷绕过程中，卷转的极耳被裁剪成单个极耳焊接到极片401表面，然后经卷绕机加工成卷芯，经过封装与化成等多个工序最终形成成品电池。由于正负极耳502表面均有绝缘层203，在生产与搬运过程中可以很大程度降低短路发生的概率。

本实用新型的锂离子电池极耳，其包括极耳胶201、金属片202以及设置在金属片202上的绝缘层203；所述极耳胶201与所述绝缘层203间隔布置在所述金属片202表面，最终组成卷料。在卷绕工序，卷料极耳会被裁剪成单个极耳502(如图3所示)，单个极耳502会被机械手抓取与极片401焊接在一起(如图4所示)，最终通过卷绕机、封装机等设备加工成电池501(如图5所示)。

具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种锂离子电池极耳，所述的绝缘层203的材质为铁氟龙、氧化铝陶瓷、陶瓷聚合物或聚四氟乙烯，所述的绝缘层需具备耐磨、耐高温、绝缘、耐腐蚀、易操作等基本性能，绝缘层与极耳502、电池501表面还应存在明显的色差。

具体实施方式三：具体实施方式一或二所述的一种锂离子电池极耳，所述的绝缘层203的厚度为10～20um，太薄会影响绝缘层的耐磨性能，太厚浪费材料，同时也会增加电池极耳502重量，导致极耳502弯曲。

具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种锂离子电池极耳，所述的绝缘层203通过喷涂、粘贴或电镀的方式设置在金属片202的表面。所述的锂离子电池极耳绝缘层可以通过喷涂设备直接喷涂在极耳预定位置，也可以直接在相应位置粘贴绝缘层来达到预期效果；所述绝缘层203在极耳加工过程中完成，可以降低制作绝缘层203的难度，有利于大批量生产。

具体实施方式五：具体实施方式一所述的一种锂离子电池极耳，所述的绝缘层203必须满足工艺要求，不得超过极耳502裁剪区域，所述锂离子电池极耳绝缘涂层在包装的极耳裁剪工序会被裁剪，最后仅保留没有喷涂的部分。所述的锂离子电池极耳绝缘涂层在切除前始终保留在电池极耳位置，跟随电池完成多个工序，包括充放电与测试。

具体实施方式六：具体实施方式一所述的一种锂离子电池极耳，所述的绝缘层203设置在金属片202的一个面、两个面或者多个面上，保证充放电与测试过程中有一个面能够与仪表探针良好接触。

具体实施方式七：具体实施方式六所述的一种锂离子电池极耳，所述的绝缘层203设置在金属片202的一个表面以及三个侧面，喷涂面积最大化，保证裁剪后保留的极耳上无涂层；所述极耳表面就是极耳宽度方向的面，也就是极耳外露面积最大的那个面，所述三个侧面就是极耳厚度方向的三个面。

具体实施方式八：具体实施方式六所述的一种锂离子电池极耳，所述的绝缘层203设置在金属片202的两个表面以及三个侧面，喷涂面积最大化，保证裁剪后保留的极耳上无涂层；所述极耳表面就是极耳宽度方向的面，也就是极耳外露面积最大的那个面，所述三个侧面就是极耳厚度方向的三个面；所述极耳表面中的一个面只在极耳头部位置喷涂，预留部分确保充放电与测试过程中探针与极耳接触良好。

具体实施方式九：具体实施方式六、七或八所述的一种锂离子电池极耳，所述绝缘层203喷涂在金属片202的任意一个表面或者两个表面上，厚度方向的三个侧面不作绝缘处理。

如图1所示，绝缘层203直接增加在来料金属片202上，绝缘层203可以在一个面也可以在多个面，图1仅对其中的一个面进行了处理，图2为现有的极耳，其上没有绝缘层203，任意两个极耳搭接在一起都会短路，图3中，卷料极耳会被裁剪成单个极耳，裁剪后的极耳表面仍然保留了部分绝缘层203，此绝缘层203会伴随电池的整个加工过程，防止两个极耳搭接在一起造成短路，直到在包装工序被裁剪，将本实用新型的裁剪后的极耳与极片401焊接在一起，如图4所示，形成一个整体，经卷绕机加工成卷芯。图5为含有本实用新型的极耳的锂离子电池示意图。

Claims (9)

1.一种锂离子电池极耳，包括金属片(202)和极耳胶(201)，其特征在于：锂离子电池极耳还包括绝缘层(203)，所述的金属片(202)表面设置有绝缘层(203)和极耳胶(201)，极耳胶(201)与绝缘层(203)间隔布置。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳，其特征在于：所述的绝缘层(203)的材质为铁氟龙、氧化铝陶瓷、陶瓷聚合物或聚四氟乙烯。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池极耳，其特征在于：所述的绝缘层(203)的厚度为10～20um。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳，其特征在于：所述的绝缘层(203)通过喷涂、粘贴或电镀的方式设置在金属片(202)的表面。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳，其特征在于：所述的绝缘层(203)不得超过极耳(502)裁剪区域。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极耳，其特征在于：所述的绝缘层(203)设置在金属片(202)的一个面、两个面或者多个面上，保证充放电与测试过程中有一个面能够与仪表探针良好接触。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池极耳，其特征在于：所述的绝缘层(203)设置在金属片(202)的一个表面以及三个侧面。

8.根据权利要求6所述的一种锂离子电池极耳，其特征在于：所述的绝缘层(203)设置在金属片(202)的两个表面以及三个侧面。

9.根据权利要求6、7或8所述的一种锂离子电池极耳，其特征在于：所述绝缘层(203)喷涂在金属片(202)的任意一个表面或者两个表面上。