CN219419439U - 一种钠离子圆柱电池极耳及钠离子圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钠离子圆柱电池极耳及钠离子圆柱电池，属于钠离子电池技术领域，用以解决现有的铝镍复合带极耳在电阻焊时出现飞溅的问题。钠离子圆柱电池极耳包括第一端部和第二端部；第一端部为纯镍部，第二端部为铝镍复合部；铝镍复合部由自上而下固定设置的铝层和镍层组成，且铝层和镍层的端面平齐。采用本实用新型的钠离子圆柱电池极耳能够避免现有的镍层与铝层尺寸一样的极耳焊接过程中铝层融化后继续升温导致铝液飞溅产生金属杂质的问题，能够提高电池良率和安全性，提升电池的品质。

Description

一种钠离子圆柱电池极耳及钠离子圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及钠离子电池技术领域，尤其涉及一种钠离子圆柱电池极耳及钠离子圆柱电池。

背景技术

目前钠离子电池正极片和负极片均采用铝箔作为集流体，因此在负极片与镀镍钢壳的连接上存在焊接困难。常规的解决方法是选用铝镍复合带的连接方式，铝镍复合带的一端通过铝层与负极片的铝箔焊接，另一端通过镍层焊接在镀镍钢壳上。镍层焊接在镀镍钢壳上多采用电阻焊，电阻焊过程中，因镍材质熔点远高于铝材质(铝熔点660℃，镍熔点1453℃)，导致镍吸热熔融时，铝材已液化，易产生飞溅，影响焊接质量。同时电芯内部产生金属杂质难以清除，导致电芯内部存在安全隐患。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种钠离子圆柱电池极耳及钠离子圆柱电池，用于解决现有的铝镍复合带极耳在电阻焊时出现飞溅的问题。

本实用新型提供了一种钠离子圆柱电池极耳，钠离子圆柱电池极耳包括第一端部和第二端部；

第一端部为纯镍部，第二端部为铝镍复合部；

铝镍复合部由自上而下固定设置的铝层和镍层组成，且铝层和镍层的端面平齐。

进一步的，铝镍复合部的长度L1为5～20mm。

进一步的，纯镍部的长度L2为10～30mm。

进一步的，铝层的厚度小于镍层的厚度。

进一步的，铝层的厚度与镍层的厚度比为0.2～0.8。

进一步的，铝层的宽度与镍层的宽度相同。

进一步的，铝层的宽度为5～15mm。

进一步的，钠离子圆柱电池极耳的坯体包括镍带和多个固定在镍带上的铝带，多个铝带间断分布在镍带上；相邻的铝带之间的距离为L2+d，d为切割余量。

本实用新型还提供了一种钠离子圆柱电池，包括上述钠离子圆柱电池极耳。

进一步的，钠离子圆柱电池还包括负极集流体和外壳体，铝镍复合部的铝层与负极集流体连接，纯镍部的镍层与外壳体连接。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

(1)本实用新型提供的钠离子圆柱电池极耳包括一端只有镍层的纯镍部，另一端为铝层和镍层固定在一起，且铝层和镍层的端部平齐的铝镍复合部，采用本实用新型的钠离子圆柱电池极耳时，铝镍复合部的铝层通过超声波焊接与负极集流体(铝箔)连接在一起，纯镍部的端部伸出负极集流体外，纯镍部的镍层与镀镍钢制外壳体的底部焊接固定，可以完全避免现有的镍层与铝层尺寸一样的极耳焊接过程中铝层融化后继续升温导致铝液飞溅产生金属杂质的问题，能够提高电池良率和安全性，提升电池的品质。

(2)本实用新型提供的钠离子圆柱电池极耳的铝层全部焊接在镍层上，铝层与镍层有较大的接触面积，能够提高极耳整体的导电效率，同时整个极耳以镍层为基础，提高了极耳的抗拉强度。

(3)本实用新型提供的钠离子圆柱电池极耳的坯体包括镍带和多个固定在镍带上的铝带，铝带间断分布在镍带上，沿着上述钠离子圆柱电池极耳的坯体的铝带与镍带的复合部位的端部裁切即可得到钠离子圆柱电池极耳，提高了生产效率，降低了生产成本和难度。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为实施例1的钠离子圆柱电池极耳的结构示意图；

图2为实施例1的钠离子圆柱电池极耳的坯体的结构示意图；

图3为实施例1的钠离子圆柱电池极耳的坯体的侧面结构示意图；

图4为实施例1的钠离子圆柱电池极耳的坯体裁切后的示意图；

图5为实施例1的钠离子圆柱电池极耳与负极集流体的连接示意图；

图6为实施例1的钠离子圆柱电池极耳与负极集流体的连接的侧面示意图；

图7为实施例2的钠离子圆柱电池中的钠离子圆柱电池极耳在外壳体内的示意图；

图8为实施例2的钠离子圆柱电池中的钠离子圆柱电池极耳在外壳体内与负极集流体的连接示意图。

附图标记：

100-坯体，101-铝带，102-镍带，103-负极集流体，104-外壳体，200-钠离子圆柱电池极耳，201-铝层，202-镍层。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

现有的钠离子圆柱电池的铝镍复合带的一端通过铝层与负极片的铝箔焊接，另一端通过镍层焊接在镀镍钢壳上。镍层焊接在镀镍钢壳上多采用电阻焊，电阻焊过程中，因镍材质熔点远高于铝材质(铝熔点660℃，镍熔点1453℃)，导致镍吸热熔融时，铝材已液化，易产生飞溅，影响焊接质量。同时电芯内部产生金属杂质难以清除，导致电芯内部存在安全隐患。因此，发明人经过深入研究，提供一种新型的钠离子圆柱电池极耳，以期解决上述问题。

本实用新型提供了一种钠离子圆柱电池极耳，上述钠离子圆柱电池极耳200包括第一端部和第二端部；第一端部为纯镍部，第二端部为铝镍复合部；铝镍复合部由自上而下固定设置的铝层201和镍层202组成，且铝层201和镍层202的端面平齐。

与现有技术相比，采用上述钠离子圆柱电池极耳，其中铝镍复合部的铝层通过超声波焊接与负极集流体(即负极片，材质为铝箔)连接在一起，纯镍部的端部伸出负极极片外，纯镍部的镍层与镀镍钢制外壳体的底部焊接固定，可以完全避免焊接过程中铝层融化后继续升温导致铝液飞溅产生金属杂质的问题，能够提高电池良率和安全性，提升电池的品质。

具体的，考虑到上述铝镍复合部的长度L1过大会造成材料浪费和生产成本的增加，且在与铝箔超声焊接过程中易损伤铝箔；过小，焊接面积不足易导致导电效率低。因此，控制上述铝镍复合部的长度L1为5～20mm；考虑到纯镍部的长度L2过大，易在壳底弯曲堆积浪费材料同时多余的镍条可能会刺穿隔膜或碰到正极片导致短路，过小则可能造成焊接不良，导电效率低。因此，控制上述纯镍部的长度L2为10～30mm。

具体的，上述铝镍复合部的长度L1与纯镍部的长度L2的比值为0.25～2，优选的，铝镍复合部的长度L1与纯镍部的长度L2的比值为0.5～2。

具体的，考虑到铝层与集流体的铝箔通过超声焊接固定，铝层201的厚度小于镍层202的厚度。

具体的，上述铝层201的厚度为0.005～0.3mm，例如0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.1mm、0.13mm、0.15mm、0.17mm、0.2mm、0.25mm；上述镍层202的厚度为0.01～0.5mm，例如0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.1mm、0.13mm、0.15mm、0.17mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm。

具体的，上述铝层201的厚度与镍层202的厚度比为0.2～0.8。

具体的，为了提高铝镍复合部的表面积，提高极耳的导电效率，上述铝层201的宽度与镍层202的宽度相同。

具体的，上述铝层201的宽度为5～15mm，例如6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm。

具体的，上述钠离子圆柱电池极耳的坯体100包括镍带102和多个固定在镍带102上的铝带101，铝带101间断分布在镍带102上；相邻的铝带101之间的距离为L2+d，d为切割余量，d的范围为0～2.0mm，例如0.5mm、1mm、1.5mm。

具体的，上述铝带101的厚度为0.005～0.3mm，例如0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.1mm、0.13mm、0.15mm、0.17mm、0.2mm、0.25mm；铝带101的宽度为5～35mm，例如6mm、8mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、20mm、23mm、25mm、27mm、30mm、33mm；镍带102的厚度为0.005～0.3mm，例如0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.1mm、0.13mm、0.15mm、0.17mm、0.2mm、0.25mm；镍带102的宽度与铝带101的宽度相同；铝带101与镍带102的厚度比为0.2～0.8。

具体的，沿着上述钠离子圆柱电池极耳的坯体100的铝带101与镍带102的复合部位的端部裁切即可得到钠离子圆柱电池极耳200，提高了生产效率，降低了生产成本和难度。

本实用新型还提供了一种钠离子圆柱电池，包括上述钠离子圆柱电池极耳200。

具体的，上述钠离子圆柱电池还包括负极集流体103和外壳体104，负极集流体103的材质为铝箔，负极集流体103上用于焊接钠离子圆柱电池极耳200的空箔材区域的宽度应大于铝层201的宽度，以便钠离子圆柱电池极耳200能充分焊接在负极集流体103上。外壳体104为镀镍钢制外壳体，上述钠离子圆柱电池极耳200的铝镍复合部的铝层201通过超声波焊接与负极集流体103连接在一起，纯镍部的端部伸出负极集流体103外，纯镍部的镍层202与镀镍钢制外壳体104的底部焊接固定，如此设置可以完全避免与镀镍钢壳的焊接过程中铝层融化后继续升温导致铝液飞溅产生金属杂质的问题，能够提高电池良率和安全性，提升电池的品质，并且与铝转镍型的极耳相比，本实用新型的钠离子圆柱电池极耳的铝层与镍层有较大的接触面积，能够提高极耳整体的导电效率，同时整个极耳以镍层为基础，提高了极耳的抗拉强度。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种钠离子圆柱电池极耳，上述钠离子圆柱电池极耳200包括镍层202和固定在镍层202上的铝层201，铝层201覆盖镍层202的一端，从而钠离子圆柱电池极耳200形成一端只有镍层202的纯镍部，另一端为铝层201和镍层202固定在一起，且铝层201和镍层202的端部平齐的铝镍复合部。

具体的，控制上述铝镍复合部的长度L1为5mm；上述纯镍部的长度L2为10mm。

具体的，上述铝层201的厚度小于镍层202的厚度。

具体的，上述铝层201的厚度为0.03mm，上述镍层202的厚度为0.05mm。

具体的，上述铝层201的宽度与镍层202的宽度相同。

具体的，上述铝层201的宽度为10mm。

具体的，如图2至图4所示，上述钠离子圆柱电池极耳的坯体100包括镍带102和多个固定在镍带102上的铝带101，铝带101间断分布在镍带102上；相邻的铝带101之间的距离为10mm。具体的，上述铝带101的厚度为0.03mm，铝带101的宽度为10mm；镍带102的厚度为0.05mm，镍带102的宽度为10mm。

具体的，沿着上述钠离子圆柱电池极耳的坯体100的铝带101与镍带102的复合部位的端部裁切即可得到钠离子圆柱电池极耳200，提高了生产效率，降低了生产成本和难度。

实施例2

本实施例提供了一种钠离子圆柱电池，包括上述钠离子圆柱电池极耳200。

具体的，如图5至图8所示，上述钠离子圆柱电池还包括负极集流体103和外壳体104，负极集流体103的材质为铝箔，其具有用于焊接极耳的空箔材区域，空箔材区域宽度一般较复合带宽度大，空箔材区域宽度为20mm，外壳体104为镀镍钢制外壳体，上述钠离子圆柱电池极耳200的铝镍复合部的铝层201通过超声波焊接与负极集流体103连接在一起，纯镍部的端部伸出负极极片外。极片为层状结构，其中间层为集流体，上下为浆料涂层结构。极片的集流体上留有未涂覆浆料涂层的空箔材区域用于焊接复合带导出电流。纯镍部的镍层202与镀镍钢制外壳体104的底部焊接固定，如此设置可以完全避免焊接过程中铝层融化后继续升温导致铝液飞溅产生金属杂质的问题，能够提高电池良率和安全性，提升电池的品质，并且与铝转镍型的极耳相比，本实用新型的极耳的铝层全部焊接在镍层上，能够提高铝层与镍层之间的导电效率，提高铝层与镍层之间的连接强度。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钠离子圆柱电池极耳，其特征在于，所述钠离子圆柱电池极耳(200)包括第一端部和第二端部；

所述第一端部为纯镍部，所述第二端部为铝镍复合部；

所述铝镍复合部由自上而下固定设置的铝层(201)和镍层(202)组成，且铝层(201)和镍层(202)的端面平齐。

2.根据权利要求1所述的钠离子圆柱电池极耳，其特征在于，所述铝镍复合部的长度L1为5～20mm。

3.根据权利要求1所述的钠离子圆柱电池极耳，其特征在于，所述纯镍部的长度L2为10～30mm。

4.根据权利要求1所述的钠离子圆柱电池极耳，其特征在于，所述铝层(201)的厚度小于所述镍层(202)的厚度。

5.根据权利要求1所述的钠离子圆柱电池极耳，其特征在于，所述铝层(201)的厚度与所述镍层(202)的厚度比为0.2～0.8。

6.根据权利要求1所述的钠离子圆柱电池极耳，其特征在于，所述铝层(201)的宽度与所述镍层(202)的宽度相同。

7.根据权利要求1所述的钠离子圆柱电池极耳，其特征在于，所述铝层(201)的宽度为5～15mm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的钠离子圆柱电池极耳，其特征在于，所述钠离子圆柱电池极耳的坯体(100)包括镍带(102)和多个固定在所述镍带(102)上的铝带(101)，多个铝带(101)间断分布在所述镍带(102)上；相邻的铝带(101)之间的距离为L2+d，d为切割余量。

9.一种钠离子圆柱电池，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的钠离子圆柱电池极耳(200)。

10.根据权利要求9所述的钠离子圆柱电池，其特征在于，所述钠离子圆柱电池还包括负极集流体(103)和外壳体(104)，铝镍复合部的铝层(201)与负极集流体(103)连接，纯镍部的镍层(202)与外壳体(104)连接。