CN214203914U - 极耳、电芯及电池 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种极耳、电芯及电池，其中，极耳包括正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳间隔设置，正极极耳和负极极耳的两侧分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层，第一绝缘层和第二绝缘层相压合并夹持正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳的两端均延伸出第一绝缘层和第二绝缘层。通过在正极极耳和负极极耳的两侧分别设置第一绝缘层和第二绝缘层，且第一绝缘层和第二绝缘层相压合并夹持正极极耳和负极极耳，顶封时，封装口对应的两极耳之间的区域和极耳的区域均设有绝缘层，顶封处的封装口可以较好融合，降低了漏液风险，从而提高了电池的安全性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池制造领域，尤其涉及一种极耳、电芯及电池。
背景技术
多极耳锂离子电池通常由正极片、隔膜、负极片、正极耳和负极耳组成，正极片、隔膜、负极片依次叠放制成卷芯，将正极片和负极片预焊后，再在正极片表面焊接正极耳，负极片表面焊接负极耳，最后用铝塑膜将卷芯封装。封装时两个封头带有一定的温度(一般在180℃左右)，两封头合拢压在铝塑膜上，铝塑膜熔化黏结在一起完成封装。封装包括顶封、侧封，顶封是指对正负极耳所在侧进行封装。
现有技术中，正负极耳位于卷芯同一侧，两极耳之间区域的厚度和两极耳所在处的厚度存在明显差异，导致两极耳之间的区域与极耳处的导热性能差异较大，顶封时，顶封处的封装口无法较好融合，存在漏液风险，降低了电池的安全性能。
实用新型内容
本申请实施例提供一种极耳、电芯及电池，增强了封装口的密封性，降低了漏液风险，提高了电池的安全性能。
为达到上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种极耳，包括正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和所述负极极耳间隔设置，所述正极极耳和所述负极极耳的两侧分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层相压合并夹持所述正极极耳和所述负极极耳，所述正极极耳和所述负极极耳的两端均延伸出所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。
可选的，所述正极极耳和所述负极极耳的与所述绝缘层接触的区域覆盖有耐热层。
可选的，所述正极极耳和所述负极极耳之间的距离在2mm至10mm之间，包括2mm至10mm。
可选的，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的厚度均不小于0.1mm。
可选的，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的厚度相同。
可选的，所述耐热层的厚度不大于5μm。
可选的，所述正极极耳和所述负极极耳的厚度介于0.1mm至0.6mm之间，包括0.1mm和0.6mm。
可选的，所述正极极耳的第一端和所述负极极耳的第一端的端头形状均为圆弧型。
第二方面，本申请实施例提供一种电芯，所述电芯包括如第一方面所述的极耳。
第三方面，本申请实施例提供一种电池，所述电池包括如第二方面所述的电芯和封装层，所述电芯通过极耳的绝缘层与所述封装层封装。
本申请实施例中，极耳包括正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和所述负极极耳间隔设置，所述正极极耳和所述负极极耳的两侧分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层相压合并夹持所述正极极耳和所述负极极耳，所述正极极耳和所述负极极耳的两端均延伸出所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。通过在所述正极极耳和所述负极极耳的两侧分别设置第一绝缘层和第二绝缘层，且第一绝缘层和第二绝缘层相压合并夹持所述正极极耳和所述负极极耳，顶封时，封装口对应的两极耳之间的区域和极耳的区域均设有绝缘层，两极耳之间的区域和极耳处的区域的厚度差异较小，使得两极耳之间的区域与极耳处的导热性能差异较小，顶封处的封装口可以较好融合，降低了漏液风险，从而提高了电池的安全性能。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例中的技术方案，现对说明书附图作如下说明，显而易见地，下述附图仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据所列附图获得其他附图。
图1是本申请实施例提供的极耳的结构示意图之一；
图2是本申请实施例提供的极耳的结构示意图之二；
图3是本申请实施例提供的电芯的结构示意图之一。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在本申请中的实施例的基础上，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
第一方面，参见图1和图2，本申请实施例提供一种极耳，包括正极极耳1和负极极耳2，正极极耳1和负极极耳2间隔设置，正极极耳1和负极极耳 2的两侧分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层，第一绝缘层和第二绝缘层相压合并夹持正极极耳1和负极极耳2，正极极耳1和负极极耳2的两端均延伸出第一绝缘层和第二绝缘层。
应理解，绝缘层的材料可以是极耳胶。正极极耳1和负极极耳2的两侧分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层，第一绝缘层和第二绝缘层相压合形成第三绝缘层3，第三绝缘层3夹持正极极耳1和负极极耳2，且成为连接正极极耳 1和负极极耳2的桥梁。
本申请实施例中，通过在正极极耳和负极极耳的两侧分别设置第一绝缘层和第二绝缘层，且第一绝缘层和第二绝缘层相压合并夹持正极极耳和负极极耳，顶封时，封装口对应的两极耳之间的区域和极耳的区域均设有绝缘层，两极耳之间的区域和极耳处的区域的厚度差异较小，使得两极耳之间的区域与极耳处的导热性能差异较小，顶封处的封装口可以较好融合，降低了漏液风险，从而提高了电池的安全性能。
进一步的，两极耳之间的区域与极耳处的导热性能差异较小，也加快了顶封时，封装口处的导热速度，提高了顶封的封装效率。
此外，第三绝缘层连接固定正极极耳和负极极耳，也避免了顶封过程中极耳移位，导致封装外观不美观的情况发生。
可选的，正极极耳1和负极极耳2的与绝缘层接触的区域覆盖有耐热层4。
具体的，耐热层4的材料可以为有机耐高温绝缘树脂，如有机硅树脂、有机硅改性树脂、聚二苯醚树脂、芳杂环绝缘漆、聚酯亚胺中的一种或多种混合材料；也可以为无机绝缘材料，如硅酸盐材料、无机陶瓷材料中的一种或多种混合材料；还可以为有机耐高温绝缘树脂和无机绝缘材料的混合材料。耐热层 4的制作方法可以为涂覆，或等离子喷涂，或压合。
通过在正极极耳1和负极极耳2的与绝缘层接触的区域设置耐热层4，可以进一步促进顶封处的封装口融合，更进一步降低漏液风险，提高电池的安全性能。
可选的，正极极耳1和负极极耳2之间的距离在2mm至10mm之间，包括2mm至10mm。通过限定间隔设置的正极极耳1和负极极耳2之间的距离在2mm至10mm之间，包括2mm至10mm，可以进一步提高电池顶封的密封性，避免电芯5漏液。
可选的，第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均不小于0.1mm。
顶封时，两个封头带有一定温度，夹持封装层、第一绝缘层和第二绝缘层，封装层、第一绝缘层和第二绝缘层熔化黏结，完成封装。通过限定第一绝缘层和第二绝缘层的厚度均不小于0.1mm，可以进一步提高电池顶封的密封性，避免电芯5漏液。
作为优选，耐热层4的面积应大于绝缘层在极耳上的投影面积，顶封时，两封头夹持封装层、第一绝缘层和第二绝缘层使其熔化黏结，会有少量绝缘层向四周扩散。因此，耐热层4的面积大于绝缘层在极耳上的投影面积，可以避免顶封时，向四周扩散的绝缘层与极耳直接接触，从而进一步提高电池顶封的密封性，避免电芯5短路造成不良。
可选的，第一绝缘层和第二绝缘层的厚度相同。
前文已述，通过带有一定温度的两个封头，夹持封装层、第一绝缘层和第二绝缘层，使其熔化黏结，完成封装。第一绝缘层和第二绝缘层的厚度若不相同，可能会出现其中一个绝缘层过熔，另一个绝缘层还未熔化的情况发生，从而导致封装不良。通过限定第一绝缘层和第二绝缘层的厚度相同，可以使顶封时，第一绝缘层和第二绝缘层熔化程度大致相同，从而提高电池顶封的密封性，避免电芯5漏液。
可选的，耐热层4的厚度不大于5μm。通过限定耐热层4的厚度不大于 5μm，可以进一步提高电池顶封的密封性，避免电芯5短路造成不良。
可选的，正极极耳1和负极极耳2的厚度介于0.1mm至0.6mm之间，包括0.1mm和0.6mm。通过限定正极极耳1和负极极耳2的厚度介于0.1mm至 0.6mm之间，包括0.1mm和0.6mm，可以进一步提高电池顶封的密封性，避免电芯5漏液。
可选的，正极极耳1的第一端和负极极耳2的第一端的端头形状均为圆弧型。
具体的，正极极耳1的第一端和负极极耳2的第一端均为极耳露出极片的所在端，将正极极耳1的第一端和负极极耳2的第一端的端头形状设置为圆弧型，可以避免因极耳端头锋利，扎破电池，导致电池漏液的情况发生。
第二方面，本申请实施例还提供一种电芯5，所述电芯5包括上述实施例提供的极耳。该极耳的结构和工作原理可以参照上述实施例，在此不再赘述。由于本申请实施例提供的电芯5包括上述实施例的极耳，因此本申请实施例提供的电芯5具有上述实施例中极耳的全部有益效果。
第三方面，本申请实施例还提供一种电池，所述电池包括上述实施例提供的电芯5和封装层，所述电芯5通过极耳的绝缘层与所述封装层封装。所述电芯5的结构和工作原理可以参照上述实施例，在此不再赘述。由于本申请实施例提供的电池包括上述实施例的电芯5，因此本申请实施例提供的电池具有上述实施例中电芯5的全部有益效果。
下面结合实验结果，对本申请实施例提供的极耳的有益效果进一步说明。需要说明的是，下文所述的正负极金属导电体也可称为正负极极耳。
准备工作如下：
实施例一：
第一步，制作多极耳锂电池用极耳(规格：0.2mm厚6mm宽4mm层高 2mm单边层宽)：
取0.2mm厚6mm宽规格正极金属导电体铝带和0.2mm厚6mm宽规格负极金属导电体铜镀镍带同时放卷，并定位正负金属导电体间间距为10mm；将耐热层涂覆在正负极金属导电体与所述绝缘层接触的区域处，耐热层的厚度为3μm，宽度7mm；金属导电体经预热后，取4mm宽绝缘层放卷分切贴合在正负极金属导电体上下表面，绝缘层连接正负极金属导电体；经过预贴、热压成型、高频热压、切片、导角R＝2，得到所需多极耳锂电池用极耳。
第二步，锂离子电池的制备：
多极耳电芯经过预焊后，将该正负极连用式极耳同时进行焊接后，进行顶封，参数195℃，0.3MPa，5s；统计封装不良率和电阻测试不良率(标准＜2M Ω不良)。
第三步，锂离子电池测试：封装合格电芯进行注液、化成、二封、分选、 OCV；取OCV电芯进行跌落测试和耐湿热测试。
实施例二：
第一步，制作多极耳锂电池用极耳(规格：0.2mm厚6mm宽4mm层高 2mm单边层宽)：
取0.2mm厚6mm宽规格正极金属导电体铝带和0.2mm厚6mm宽规格负极金属导电体铜镀镍带同时放卷，并定位正负金属导电体间间距为10mm；将耐热层涂覆在正负极金属导电体与所述绝缘层接触的区域处，耐热层的厚度为 3μm，宽度7mm；金属导电体经预热后，取4mm宽绝缘层放卷分切贴合在正负极金属导电体上下表面，绝缘层连接正负极金属导电体；经过预贴、热压成型、高频热压、切片、导角R＝2，得到所需多极耳锂电池用极耳。
第二步，锂离子电池的制备：
多极耳电芯经过预焊后，将该正负极连用式极耳同时进行焊接后，进行顶封，参数195℃，0.3MPa，4s；统计封装不良率和电阻测试不良率(标准＜2M Ω不良)。
第三步，锂离子电池测试：封装合格电芯注液、化成、二封、分选、OCV；取OCV电芯进行跌落测试和耐湿热测试。
实施例三：
第一步，制作多极耳锂电池用极耳(规格：0.2mm厚6mm宽4mm层高 2mm单边层宽)：
取0.2mm厚6mm宽规格正极金属导电体铝带和0.2mm厚6mm宽规格负极金属导电体铜镀镍带同时放卷，并定位正负金属导电体间间距为10mm；将耐热层涂覆在正负极金属导电体与所述绝缘层接触的区域处，耐热层的厚度为 3μm，宽度7mm；金属导电体经预热后，取4mm宽绝缘层放卷分切贴合在正负极金属导电体上下表面，绝缘层连接正负极金属导电体；经过预贴、热压成型、高频热压、切片、导角R＝2，得到所需多极耳锂电池用极耳。
第二步，锂离子电池的制备：
多极耳电芯经过预焊后，将该正负极连用式极耳同时进行焊接后，进行顶封，参数185℃，0.3MPa，4s；统计封装不良率和电阻测试不良率(标准＜2M Ω不良)。
第三步，锂离子电池测试：封装合格电芯注液、化成、二封、分选、OCV；取OCV电芯进行跌落测试和耐湿热测试。
对比例一：
第一步，制作多极耳锂电池用极耳(规格：0.2mm厚6mm宽4mm层高 2mm单边层宽)：
取0.2mm厚6mm宽规格正极金属导电体铝带放卷，金属带经预热后，取 4mm宽绝缘层放卷分切贴合在正极金属导电体上下表面；经过预贴、热压成型、高频热压、切片、导角R＝2，得到所需多极耳锂电池用铝极耳；取0.2mm 厚6mm宽规格负极金属导电体铜镀镍带放卷，金属导电体经预热后，取4mm 宽绝缘层放卷分切贴合在正极金属导电体上下表面；经过预贴、热压成型、高频热压、切片、导角R＝2，得到所需多极耳锂电池用铜镀镍极耳。对比例一中，绝缘层分别覆盖在正负极金属导电体上，并不连接正负极金属导电体。
第二步，锂离子电池的制备：
多极耳电芯经过预焊后，将该正极铝极耳和负极铜镀镍极耳分别进行焊接后，进行顶封，参数195℃，0.3MPa，5s；统计封装不良率和电阻测试不良率 (标准＜2MΩ不良)。
第三步，锂离子电池测试：封装合格电芯注液、化成、二封、分选、OCV；取OCV电芯进行跌落测试和耐湿热测试。
对比例二：
第一步，制作多极耳锂电池用极耳(规格：0.2mm厚6mm宽4mm层高 2mm单边层宽)：
取0.2mm厚6mm宽规格正极金属导电体铝带放卷，金属带经预热后，取 4mm宽绝缘层放卷分切贴合在正极金属导电体上下表面；经过预贴、热压成型、高频热压、切片、导角R＝2，得到所需多极耳锂电池用铝极耳；取0.2mm 厚6mm宽规格负极金属导电体铜镀镍带放卷，金属导电体经预热后，取4mm 宽绝缘层放卷分切贴合在负极金属导电体上下表面；经过预贴、热压成型、高频热压、切片、导角R＝2，得到所需多极耳锂电池用铜镀镍极耳。对比例二中，绝缘层分别覆盖在正负极金属导电体上，并不连接正负极金属导电体。
第二步，锂离子电池的制备：
多极耳电芯经过预焊后，将该正极铝极耳和负极铜镀镍极耳分别进行焊接后，进行顶封，参数195℃，0.3MPa，4s；统计封装不良率和电阻测试不良率 (标准＜2MΩ不良)。
第三步，锂离子电池测试：封装合格电芯注液、化成、二封、分选、OCV；取OCV电芯进行跌落测试和耐湿热测试。
对比例三：
第一步，制作多极耳锂电池用极耳(规格：0.2mm厚6mm宽4mm层高 2mm单边层宽)：
取0.2mm厚6mm宽规格正极金属导电体铝带放卷，金属带经预热后，取 4mm宽绝缘层放卷分切贴合在正极金属导电体上下表面；经过预贴、热压成型、高频热压、切片、导角R＝2，得到所需多极耳锂电池用铝极耳；取0.2mm 厚6mm宽规格负极金属导电体铜镀镍带放卷，金属导电体经预热后，取4mm 宽绝缘层放卷分切贴合在负极金属导电体上下表面；经过预贴、热压成型、高频热压、切片、导角R＝2，得到所需多极耳锂电池用铜镀镍极耳。对比例三中，绝缘层分别覆盖在正负极金属导电体上，并不连接正负极金属导电体。
第二步，锂离子电池的制备：
多极耳电芯经过预焊后，将该正极铝极耳和负极铜镀镍极耳分别进行焊接后，进行顶封，参数185℃，0.3MPa，4s；统计封装不良率和电阻测试不良率 (标准＜2MΩ不良)。
第三步，锂离子电池测试：封装合格电芯注液、化成、二封、分选、OCV；取OCV电芯进行跌落测试和耐湿热测试。
完成上述准备工作后，对上述实施例一至三以及对比例一至三中的电池进行整机跌落测试和耐湿热测试。整机跌落测试和耐湿热测试的方法如下：
整机跌落测试：
将实施例一至三及对比例一至三制备好的电池各取100只进行跌落测试，具体测试步骤为：分别将各组电池进行充满电，将满电后的电池置于1m的跌落高度上，每个面各跌落一次，共进行六次试验。测试完毕，确认电池顶封极耳处是否漏液，并统计不良率。
耐湿热性测试：
将实施例一至三及对比例一至三制备好电池分别取100只进行耐湿热性测试，具体操作步骤为：分别将电池充满电，放置在60℃及95％湿度(RH) 的高温高湿箱中存储14天，每隔3天测试电池膨胀率，观察极耳处是否密封良好，统计极耳14天内的失效不良率。
整机跌落测试和耐湿热测试的测试结果如表1所示：
| 组别 | 封装不良率 | 电阻测试不良率 | 跌落不良率 | 耐湿热不良率 |
| 实施例一 | 0％ | 0％ | 0％ | 0％ |
| 实施例二 | 0％ | 0％ | 0％ | 0％ |
| 实施例三 | 0.2％ | 0％ | 1％ | 2％ |
| 对比例一 | 1％ | 0.001％ | 10％ | 7％ |
| 对比例二 | 3％ | 0.001％ | 14％ | 9％ |
| 对比例三 | 10％ | 0％ | 20％ | 13％ |
表1
根据表1可得，采用本申请实施例提供的极耳的电池，降低了封装不良率，且提升了生产效率，降低了封装时间。采用本申请实施例提供的极耳的电池，封装可靠性提升，跌落不良率下降；在绝缘层下涂覆耐热层，进一步防止了负极极耳和封装层间形成电子通路，造成电芯腐蚀；在耐湿热方面，采用本申请实施例提供的极耳，极耳的不良率降低，可提高电池的安全性能和使用寿命。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种极耳，其特征在于，包括正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和所述负极极耳间隔设置，所述正极极耳和所述负极极耳的两侧分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层相压合并夹持所述正极极耳和所述负极极耳，所述正极极耳和所述负极极耳的两端均延伸出所述第一绝缘层和所述第二绝缘层。
2.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述正极极耳和所述负极极耳的与所述绝缘层接触的区域覆盖有耐热层。
3.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述正极极耳和所述负极极耳之间的距离在2mm至10mm之间，包括2mm至10mm。
4.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的厚度均不小于0.1mm。
5.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的厚度相同。
6.根据权利要求2所述的极耳，其特征在于，所述耐热层的厚度不大于5μm。
7.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述正极极耳和所述负极极耳的厚度介于0.1mm至0.6mm之间，包括0.1mm和0.6mm。
8.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述正极极耳的第一端和所述负极极耳的第一端的端头形状均为圆弧型。
9.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括如权利要求1至8中任一项所述的极耳。
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求9所述的电芯和封装层，所述电芯通过极耳的绝缘层与所述封装层封装。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023250674.7U CN214203914U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 极耳、电芯及电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023250674.7U CN214203914U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 极耳、电芯及电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214203914U true CN214203914U (zh) | 2021-09-14 |
Family
ID=77630740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202023250674.7U Active CN214203914U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 极耳、电芯及电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214203914U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113851792A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-12-28 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种软包锂离子电池及电子装置 |
| CN113871808A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-12-31 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种软包锂离子电池及电子装置 |
-
2020
- 2020-12-29 CN CN202023250674.7U patent/CN214203914U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113851792A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-12-28 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种软包锂离子电池及电子装置 |
| CN113871808A (zh) * | 2021-10-25 | 2021-12-31 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种软包锂离子电池及电子装置 |
| CN113871808B (zh) * | 2021-10-25 | 2024-03-26 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种软包锂离子电池及电子装置 |
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