CN218414959U - 二次电池用极耳、二次电池、电动汽车及储能装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种二次电池用极耳，包括金属导体和设置在金属导体两侧的极耳胶，所述金属导体和至少一侧的极耳胶之间设置有多孔金属层或泡沫金属层。本公开还提供一种二次电池，以及包含二次电池的电动汽车或储能装置。

Description

二次电池用极耳、二次电池、电动汽车及储能装置

技术领域

本公开涉及二次电池技术领域，尤其涉及一种二次电池用极耳，包含该极耳的二次电池，电动汽车及储能装置。

背景技术

锂离子电池由于具有高电压、高比能量、良好的循环性能和清洁无污染等优点，被广泛应用于电动汽车领域。由于电动汽车的寿命要求较长，对动力电池的使用寿命也提出了更高的要求。

软包装锂离子电池采用铝塑复合膜对电芯进行包装，然后通过封口形成软包装锂离子电池。极耳(Tab lead)一般由金属带和设置于金属带两表面的极耳胶组成，极耳胶主要起绝缘作用，在电池封装时防止极耳金属带与铝塑膜之间发生短路，并且封装时通过热封与铝塑膜热熔密封粘合在一起以防止漏液。锂离子电池的内部注有电解液，电解液具有一定的腐蚀性，同时电池在充放电过程中会放热，长时间的使用会使极耳胶与金属带之间存在开胶的风险。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本公开提供一种用于二次电池的极耳，通过在金属导体与极耳胶之间设置多孔金属层或泡沫金属层，多孔金属层或泡沫金属层与金属导体直接通过金属键连接，与多孔金属层或泡沫金属层接触的极耳胶渗入多孔金属层或泡沫金属层的贯通孔中，一方面，由于贯通孔具有交联的三维网状多孔结构，渗入孔中的极耳胶与多孔金属或泡沫金属形成彼此交错互联的粘合结构，显著增加了极耳胶与金属导体的剥离强度；另一方面，与现有技术中极耳胶直接与金属导体粘合相比，极耳胶渗入多孔金属层或泡沫金属层的贯通孔中，极大地增大了极耳胶与金属之间的接触面积，可以提高极耳胶与金属导体之间的粘接性，同时，两相界面面积增加还可以有效延缓因极耳胶与金属界面之间的腐蚀而引起的界面剥离，这些腐蚀可能是由于电解液或其他原因造成。

本公开要解决的技术问题不仅仅限于以上提及的技术问题，其他未提及的技术问题可以通过以下记载被本领域技术人员所理解。

本公开的一实施例提供了一种二次电池用极耳，包括金属导体和设置在金属导体两侧的极耳胶，所述金属导体和至少一侧的极耳胶之间设置有多孔金属层或泡沫金属层。

在一些实施方式中，金属导体和两侧的极耳胶之间均设置有多孔金属层或泡沫金属层。

极耳胶为绝缘膜，比如极耳胶可以为PP多层极耳胶，或者PP与无纺布形成的多层极耳胶，或者PP与PEN形成的多层极耳胶，多层可以为双层、三层、四层或五层等。现有技术中常用的极耳胶均可用于本公开的技术方案，对此不做特别限定。

一组极耳胶横向热封于金属导体的两个表面上。金属导体可以为铝、铜、镍或铜镀镍的金属导体，金属导体的厚度通常为80-300μm。金属导体的两侧边可以采用削边设计，有利于提供极耳胶的密封效果。

本公开中，多孔金属指孔隙率小于90％的多孔状金属。在一些实施方式中，多孔金属的孔隙率为30％-90％，或者45％-90％，或者60％-90％。泡沫金属指孔隙率大于等于90％的多孔状金属。多孔金属或泡沫金属层可以为铝、铜和镍中的一种。

为了达到本实用新型的效果，上述多孔金属层或泡沫金属层为具有通孔结构或贯通孔结构的多孔状金属层，而非闭孔结构。多孔金属或泡沫金属的贯通孔中填充有聚合物材料，比如由极耳胶通过热压渗入贯通孔中，或者与极耳胶相同的聚合物材料，或者其他可以与极耳胶粘接的聚合物。

在一种可实现的方式中，多孔金属层或泡沫金属层的厚度为0.5-100μm。在另一种实施方式中，多孔金属层或泡沫金属层的厚度为2-80μm。在再一种实施方式中，多孔金属层或泡沫金属层的厚度为5-50μm，或者5-30μm。

在一种可实现的方式中，极耳胶的厚度为50-200μm。在另一种实施方式中，极耳胶的厚度为80-150μm。

在一种可实现的方式中，多孔金属层或泡沫金属层的厚度小于极耳胶的厚度。

在一种可实现的方式中，多孔金属层或泡沫金属层的宽度小于等于极耳胶的宽度。在一种可实现的方式中，多孔金属层或泡沫金属层的宽度小于等于极耳胶的宽度且大于等于极耳胶宽度的1/5。在另一种实施方式中，多孔金属层或泡沫金属层的宽度大于等于极耳胶宽度的1/3，且小于等于极耳胶的宽度。在再一种实施方式中，多孔金属层或泡沫金属层的宽度等于极耳胶的宽度。

多孔金属层或泡沫金属层可以为一条或多条，多条多孔金属层或泡沫金属层沿金属导体的长度方向间隔设置，并且被极耳胶覆盖。

在一种可实现的方式中，多孔金属层或泡沫金属层为一条，多孔金属层或泡沫金属层的长度等于金属导体的宽度。

在另一种实施方式中，多孔金属层或泡沫金属层为多条，多条多孔金属层或泡沫金属层的长度等于金属导体的宽度。在另一种实施方式中，多孔金属层或泡沫金属层为多条，多条多孔金属层或泡沫金属层的长度小于金属导体的宽度，多条多孔金属层或泡沫金属层沿金属导体的长度方向间隔设置，并且在沿金属导体的长度方向的任一条直线上，至少存在一条多孔金属层或泡沫金属层。

本公开的另一实施例提供了一种二次电池，包括电极组件、包装膜和如上所述的二次电池用极耳。

本公开的另一实施例提供了一种电动汽车或储能装置，包括如上所述的二次电池。

本公开的技术方案解决了长时间使用后软包锂离子电池极耳处容易开胶漏液的问题，显著提高了极耳胶的剥离强度，同时延长了锂离子电池的使用寿命。

附图说明

图1为一种实施例中二次电池用极耳的示意图。

图2为图1中贴胶前的极耳的示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的侧视图。

图5为第二种实施例中二次电池用极耳的示意图。

图6为第三种实施例中二次电池用极耳的示意图。

图7为第四种实施例中二次电池用极耳的示意图。

图8为第五种实施例中二次电池用极耳的示意图。

10-金属导体；20-极耳胶；30-泡沫金属层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本公开的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本公开的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本公开的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

如图1至图4所示第一种实施例的二次电池用极耳的，包括金属导体10和设置在金属导体10两侧的极耳胶20，金属导体10和极耳胶20之间还设置有泡沫金属层30。本公开的实施方式中以泡沫金属层30为例进行说明，本领域技术人员可以理解，将泡沫金属层30替换为多孔金属层同样可以获得本公开的技术效果。

泡沫金属层30由泡沫金属形成，泡沫金属的孔隙率大于定于90％。并且泡沫金属为具有贯通孔结构的多孔状金属，而非闭孔结构。泡沫金属层30的厚度为0.5-100μm。

泡沫金属层30与金属导体10通过金属键连接。所有能够实现金属键连接的方法都可用于制备该二次电池用极耳。比如可以将泡沫金属层30焊接于金属导体10上。

如图2所示，泡沫金属层30沿金属导体10的宽度方向(与金属导体10长度方向L垂直的方向)横向设置在金属导体10的中部。泡沫金属层30的长度等于金属导体10的宽度。

如图3和图4所示，金属导体的厚度为80-300μm，泡沫金属层30的厚度为2-100μm。

将极耳胶20粘覆在如图2-4中所示的泡沫金属层30上，形成二次电池用极耳。该实施例中极耳胶20的宽度与泡沫金属层30的宽度相同。粘覆后泡沫金属的孔中被极耳胶20填充，一方面，由于贯通孔具有交联的三维网状多孔结构，渗入孔中的极耳胶20与泡沫金属形成彼此交错互联的粘合结构，显著增加了极耳胶20与金属导体10的剥离强度；另一方面，与现有技术相比，极耳胶20渗入泡沫金属的贯通孔中，极大地增大了极耳胶20与金属之间的接触面积，可以提高极耳胶20与金属导体10之间的粘接性，同时，两相界面面积增加还可以有效延缓因极耳胶20与金属界面之间的腐蚀而引起的界面剥离，这些腐蚀可能是由于电解液或其他原因造成。

极耳胶20为绝缘膜，通常通过热封的方法粘覆在金属导体10上。现有技术中常用的极耳胶均可用于本公开的技术方案，对此不做特别限定。比如极耳胶可以为PP多层极耳胶，或者PP与无纺布形成的多层极耳胶，或者PP与PEN形成的多层极耳胶，多层可以为双层、三层、四层或五层等。

图5为第二种实施例中二次电池用极耳的示意图。与第一种实施例不同之处在于，极耳胶20的宽度W1大于泡沫金属层30的宽度W2，极耳胶20与泡沫金属层30的一条边对齐，极耳胶20一部分通过泡沫金属层30与金属导体10粘接，另一部分直接与金属导体10粘接。

图6为第三种实施例中二次电池用极耳的示意图。与第一种实施例不同之处在于，极耳胶20的宽度W1大于泡沫金属层30的宽度W2，泡沫金属层30位于极耳胶20宽度方向的中部，极耳胶20一部分通过泡沫金属层30与金属导体10粘接，另外两部分直接与金属导体10粘接。

图7为第四种实施例中二次电池用极耳的示意图。与第一种实施例不同之处在于，泡沫金属层30为三条，三条泡沫金属层30沿金属导体10长度方向间隔分布，且被极耳胶20完全覆盖，极耳胶20的两条边分别与分布在两侧的泡沫金属层30的边对齐。在三条泡沫金属层30位置，极耳胶20通过泡沫金属层30与金属导体10粘接，在三条泡沫金属层30之间未设置泡沫金属层30的位置，极耳胶20与金属导体10粘接。

图8为第五种实施例中二次电池用极耳的示意图。与第一种实施例不同之处在于，泡沫金属层30为四条，四条泡沫金属层30沿金属导体10长度方向L间隔分布，且被极耳胶20完全覆盖，极耳胶20的两条边分别与分布在上下两侧的泡沫金属层30的边对齐。泡沫金属层30的长度小于金属导体10的宽度，其中两条泡沫金属层30左侧的边与金属导体10左侧的边对齐，两位两条泡沫金属层30右侧的边与金属导体10右侧的边对齐，并且在沿金属导体10的长度方向L的任一条直线上，至少存在一条泡沫金属层。在四条泡沫金属层30位置，极耳胶20通过泡沫金属层30与金属导体10粘接，在四条泡沫金属层30之间未设置泡沫金属层30的位置，极耳胶20与金属导体10粘接。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。

Claims (10)

1.一种二次电池用极耳，其特征在于，包括金属导体和设置在金属导体两侧的极耳胶，所述金属导体和至少一侧的极耳胶之间设置有多孔金属层或泡沫金属层，所述多孔金属层或泡沫金属层与金属导体通过金属键连接。

2.如权利要求1所述的二次电池用极耳，其特征在于，所述金属导体和两侧的极耳胶之间均设置有多孔金属层或泡沫金属层。

3.如权利要求1所述的二次电池用极耳，其特征在于，所述多孔金属层或泡沫金属层为具有贯通孔结构的多孔状金属层。

4.如权利要求3所述的二次电池用极耳，其特征在于，所述贯通孔中填充有聚合物。

5.如权利要求1所述的二次电池用极耳，其特征在于，所述多孔金属层或泡沫金属层的厚度为0.5-100μm，极耳胶的厚度为50-200μm。

6.如权利要求1所述的二次电池用极耳，其特征在于，所述多孔金属层或泡沫金属层的厚度小于极耳胶的厚度。

7.如权利要求1所述的二次电池用极耳，其特征在于，所述多孔金属层或泡沫金属层的宽度小于等于极耳胶的宽度。

8.如权利要求1所述的二次电池用极耳，其特征在于，所述多孔金属层或泡沫金属层为一条或多条，多条多孔金属层或泡沫金属层沿金属导体的长度方向间隔设置，并且被极耳胶覆盖。

9.一种二次电池，包括电极组件、包装膜和如权利要求1-8任一所述的二次电池用极耳。

10.一种电动汽车或储能装置，包括如权利要求9所述的二次电池。

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