CN219575882U - 一种快充锂离子电池极耳焊接结构 - Google Patents
一种快充锂离子电池极耳焊接结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219575882U CN219575882U CN202223220990.9U CN202223220990U CN219575882U CN 219575882 U CN219575882 U CN 219575882U CN 202223220990 U CN202223220990 U CN 202223220990U CN 219575882 U CN219575882 U CN 219575882U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welded
- negative electrode
- tab
- pole piece
- lithium ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种快充锂离子电池极耳焊接结构，涉及锂离子电池制造技术领域，包括负极待焊接极片和正极待焊接极片，负极待焊接极片的两侧分别焊接有负极极耳和负极副极耳，正极待焊接极片的一侧焊接有正极极耳。本实用新型制备出的电芯外观上是单极耳，与普通单极耳卷绕工艺制备出的电芯无外观上差异，内部卷芯中负极采用双极耳焊接，以增大充电时负极嵌锂的速度，消除因电位极化引起的恒压时间长的影响，其负极极片采用主副极耳设计，一段在空箔材区焊接主极耳，极片的另一端焊接副极耳，然后正常卷绕，阴负极与隔膜一起卷绕后成裸电芯，将副极耳超声波焊接在主极耳上，随后完成封装，注液及后续工序。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种快充锂离子电池极耳焊接结构。
背景技术
随着科技的进步，人们的生活节奏也开始加快，越来越多的电子设备需具备快速充电特性，这对锂离子电池设计带来一定的挑战，关于超级快充目前主流的技术是采用叠片亦或是采用多极耳卷绕工艺，但是这两者都存在制造过程繁琐，工艺要求高，所制得的电芯在成本和生产效率上不占优势，且目前消费类电芯的超级快充应用场景有限，多数还是采用单极耳焊接工艺。此工艺制程简单高效，唯一的缺点就是其充电倍率受到其单极耳的限制，常用于充电倍率低的电芯制备。
超级快充电芯多采用叠片工艺或者采用多极耳卷绕工艺，由于极耳多，极化小，且多极耳可增大充电时的过流能力。但是叠片工艺对制程的精度以及毛刺的控制有着极高的要求，多极耳卷绕存在极耳错位问题，尤其是对于体积较小的消费类电芯，制备难度大，生产效率低。例如已公开的专利CN113964372A中提到的多极耳卷绕中其负极的极耳需在重叠在一起，对模切工序的精度要求精度极高，且由于电芯极耳间距小，极片的反弹也会严重影响极耳的重叠度。中国专利CN110518186A中提到的双极耳卷绕，可以做到倍率与工艺难度间的平衡，但是双极耳都从电芯内部引出，会增加封装焊接的难度。
关于超级快充目前主流的技术是采用叠片亦或是采用多极耳卷绕工艺，但是这两者都存在制造过程繁琐，工艺要求高，所制得的电芯在成本和生产效率上不占优势。且目前消费类电芯的超级快充应用场景有限，多数还是采用单极耳焊接工艺。此工艺制程简单高效，唯一的缺点就是其充电倍率受到其单极耳的限制，常用于充电倍率低的电芯制备，且单极耳卷绕的电芯，靠近极耳端的锂离子与外界传输距离近，而远离焊接端的活性物质区锂离子传输距离远，导致整个极片极化加剧，电池端电压无法与充入的电量直接线性比例地对应起来，长时间充放电循环后，极片界面物质活性衰减不一致，易造成电池容量衰减和失效。因此，需要一种快充锂离子电池极耳焊接结构解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种快充锂离子电池极耳焊接结构，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种快充锂离子电池极耳焊接结构，包括负极待焊接极片和正极待焊接极片，所述负极待焊接极片的两侧分别焊接有负极极耳和负极副极耳，所述正极待焊接极片的一侧焊接有正极极耳。
优选的，所述负极待焊接极片采用8μm厚的铜箔以及在铜箔上涂布负极浆料制成，且负极浆料的密度为0.107mg/mm2，且铜箔的宽度为107mm。
优选的，所述正极待焊接极片采用12μm厚的铝箔以及在铝箔上涂布正极浆料制成，且负极浆料的密度为0.2mg/mm2，且铝箔的宽度为105mm。
优选的，所述负极极耳由10mm宽的铝金属带与极耳胶热复合制成，所述正极极耳由10mm宽的镍金属带与极耳胶热复合制成，所述负极副极耳由6mm宽的金属带制成，所述负极极耳的铝金属带和负极副极耳焊接在负极待焊接极片，所述正极极耳的镍金属带焊接在正极待焊接极片的一侧。
优选的，所述负极待焊接极片和正极待焊接极片之间通过隔离膜进行隔离，且隔离膜的膜宽为111mm。
本实用新型的优点在于：本实用新型提供了一种极耳焊接结构，可以大幅提高卷绕型单极耳电池的充电倍率，此方法在极片长、卷绕层数多的电芯效果尤为明显，单极耳卷绕的电芯，靠近极耳端的锂离子与外界传输距离近，而远离焊接端的活性物质区锂离子传输距离远，导致整个极片极化加剧，电池端电压无法与充入的电量直接线性比例地对应起来，长时间充放电循环后，极片界面物质活性衰减不一致，易造成电池容量衰减和失效，本实用新型制备出的电芯外观上是单极耳，与普通单极耳卷绕工艺制备出的电芯无外观上差异，内部卷芯中负极待焊接极片采用双极耳焊接，以增大充电时负极嵌锂的速度，消除因电位极化引起的恒压时间长的影响，其负极待焊接极片采用负极极耳和负极副极耳设计，一段在空箔材区焊接负极极耳，极片的另一端焊接负极副极耳，然后正常卷绕，由于存在极片反弹，可导致卷绕后极耳重叠误差，为防止此类情况出现，设计时使用负极副极耳的金属带宽为6mm，而负极极耳为10mm宽的金属带。
附图说明
图1为本实用新型负极待焊接极片和正极待焊接极片的结构示意图。
图2为本实用新型负极极耳、负极副极耳和正极极耳焊接的结构示意图。
图3为本实用新型负极极片和正极极片绕卷的结构示意图。
图4为本实用新型负极极片和正极极片绕卷后局部的剖视结构示意图。
其中：1-负极待焊接极片；2-正极待焊接极片；3-负极极耳；4-负极副极耳；5-正极极耳。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
如图1至图4所示，一种快充锂离子电池极耳焊接结构，包括负极待焊接极片1和正极待焊接极片2，所述负极待焊接极片1的两侧分别焊接有负极极耳3和负极副极耳4，所述正极待焊接极片2的一侧焊接有正极极耳5。将调节好粘度的负极浆料和正极浆料分别涂到铜箔和铝箔上，把印刷好的负极待焊接极片1和正极待焊接极片2送至高温烘烤箱中，负极烘烤箱温度设置为110±5℃，正极烘烤箱设置95±5℃。
在本实施例中，所述负极待焊接极片1采用8μm厚的铜箔以及在铜箔上涂布负极浆料制成，且负极浆料的密度为0.107mg/mm2，且铜箔的宽度为107mm。
在本实施例中，所述正极待焊接极片2采用12μm厚的铝箔以及在铝箔上涂布正极浆料制成，且负极浆料的密度为0.2mg/mm2，且铝箔的宽度为105mm。
在本实施例中，所述负极极耳3由10mm宽的铝金属带与极耳胶热复合制成，所述正极极耳5由10mm宽的镍金属带与极耳胶热复合制成，所述负极副极耳4由6mm宽的金属带制成，所述负极极耳3的铝金属带和负极副极耳4焊接在负极待焊接极片1，所述正极极耳5的镍金属带焊接在正极待焊接极片2的一侧。本实用新型制备出的电芯外观上是单极耳，与普通单极耳卷绕工艺制备出的电芯无外观上差异，内部卷芯中负极待焊接极片采用双极耳焊接，以增大充电时负极嵌锂的速度，消除因电位极化引起的恒压时间长的影响，其负极待焊接极片采用负极极耳3和负极副极耳4设计，一段在空箔材区焊接负极极耳3，极片的另一端焊接负极副极耳4，然后正常卷绕，由于存在极片反弹，可导致卷绕后极耳重叠误差，为防止此类情况出现，设计时使用负极副极耳4的金属带宽为6mm，而负极极耳3为10mm宽的金属带。
在本实施例中，所述负极待焊接极片1和正极待焊接极片2之间通过隔离膜进行隔离，且隔离膜的膜宽为111mm。
本实用新型的工作原理为：首先将8μm的铜箔与12μm的铝箔裁剪至一定的长度，待印刷浆料，将调节好粘度的负极浆料和正极浆料分别涂到铜箔和铝箔上，把印刷好的极片送至高温烘烤箱中，待极片烘烤干燥后，分别进行辊压，正极极片压完后厚度为102±2μm，负极极片厚度为128±2μm，负极冷压完需加热处理后储存，将10mm宽的镍金属带和10mm宽铝金属带分别与极耳胶热复合，分别制备成正极极耳和负极主极耳3，将正极极耳焊接至空铝箔区，有效焊接面积大于48mm2，负极极片的左右两端分别焊接上负极极耳3和负极负极耳4，负极副极耳4为6mm宽的金属带，负极极耳3焊接面积大于48mm2，负极副极耳焊4接面积大于36mm2，隔膜、焊接好的正极极片、焊接好的负极极片卷绕成裸电芯，再将裸电芯置于分切好的铝塑膜中，封装封头温度为185±5℃，后续工序电芯可按正常生产流程完成烘焙、注液、化成、排气和分容等工序。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (5)
1.一种快充锂离子电池极耳焊接结构，其特征在于：包括负极待焊接极片(1)和正极待焊接极片(2)，所述负极待焊接极片(1)的两侧分别焊接有负极极耳(3)和负极副极耳(4)，所述正极待焊接极片(2)的一侧焊接有正极极耳(5)。
2.根据权利要求1所述的一种快充锂离子电池极耳焊接结构，其特征在于：所述负极待焊接极片(1)采用8μm厚的铜箔以及在铜箔上涂布负极浆料制成，且负极浆料的密度为0.107mg/mm2，且铜箔的宽度为107mm。
3.根据权利要求1所述的一种快充锂离子电池极耳焊接结构，其特征在于：所述正极待焊接极片(2)采用12μm厚的铝箔以及在铝箔上涂布正极浆料制成，且负极浆料的密度为0.2mg/mm2，且铝箔的宽度为105mm。
4.根据权利要求1所述的一种快充锂离子电池极耳焊接结构，其特征在于：所述负极极耳(3)由10mm宽的铝金属带与极耳胶热复合制成，所述正极极耳(5)由10mm宽的镍金属带与极耳胶热复合制成，所述负极副极耳(4)由6mm宽的金属带制成，所述负极极耳(3)的铝金属带和负极副极耳(4)焊接在负极待焊接极片(1)，所述正极极耳(5)的镍金属带焊接在正极待焊接极片(2)的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种快充锂离子电池极耳焊接结构，其特征在于：所述负极待焊接极片(1)和正极待焊接极片(2)之间通过隔离膜进行隔离，且隔离膜的膜宽为111mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223220990.9U CN219575882U (zh) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | 一种快充锂离子电池极耳焊接结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223220990.9U CN219575882U (zh) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | 一种快充锂离子电池极耳焊接结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219575882U true CN219575882U (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=87655647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223220990.9U Active CN219575882U (zh) | 2022-12-01 | 2022-12-01 | 一种快充锂离子电池极耳焊接结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219575882U (zh) |
-
2022
- 2022-12-01 CN CN202223220990.9U patent/CN219575882U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106410104B (zh) | 一种圆柱形多极耳电池及其制造方法 | |
| CN105261781B (zh) | 一种电化学电池及其制备方法 | |
| CN109004304B (zh) | 软包锂离子电池补锂方法及锂离子电池制备方法 | |
| CN100546075C (zh) | 高功率铝塑软包装锂离子电池 | |
| CN109148827A (zh) | 一种锂电池电极的预锂化方法 | |
| CN111370644B (zh) | 极片及其加工方法、电芯结构、电池 | |
| CN108336297B (zh) | 一种锂离子电池极片制备方法 | |
| CN101106203A (zh) | 具有新电极结构的锂电池及其制造方法 | |
| CN109524708B (zh) | 一种高能量密度软包装金属锂电池 | |
| CN210156503U (zh) | 一种卷芯及锂离子电池 | |
| CN108878765A (zh) | 一种锂离子电池电极、锂离子电池及锂离子电池制备方法 | |
| CN105206865B (zh) | 一种无极耳卷绕型锂离子电池电芯及其制造方法 | |
| CN112993208B (zh) | 一种锂离子储能器件及其预锂化、和制备方法 | |
| CN219575882U (zh) | 一种快充锂离子电池极耳焊接结构 | |
| WO2022027823A1 (zh) | 一种三电极可修复锂离子电池 | |
| CN209880749U (zh) | 一种高倍率放电聚合物电池 | |
| CN108461824A (zh) | 一种锂离子电池结构及基体外包工艺 | |
| CN116111180A (zh) | 锂离子电池及制作方法 | |
| CN217387475U (zh) | 一种极芯、电池装置及电子设备 | |
| CN217507394U (zh) | 一种极片、电芯和电池 | |
| CN215184061U (zh) | 一种无集流体电芯和储能装置 | |
| CN202601763U (zh) | 一种多极耳结构的高倍率锂离子电池 | |
| CN115241553A (zh) | 一种钠离子电池三电极结构及其制造方法 | |
| CN212365995U (zh) | 一种用于卷绕式多极耳电芯的极片及卷绕式多极耳电芯 | |
| CN113540400B (zh) | 一种大尺寸圆柱锂离子二次电池及其正负极极片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |