CN220984797U - 极耳结构及复合集流体极耳连接机构和电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池领域，具体涉及一种极耳结构及复合集流体极耳连接机构和电池。极耳结构包括集流体连接金属箔以及极耳金属箔；所述的集流体连接金属箔包括第一金属箔以及第二金属箔；所述的第一金属箔以及第二金属箔分别与复合集流体两侧的金属层连接；所述的集流体连接金属箔与极耳金属箔连接。本申请提供的一种极耳结构及复合集流体极耳连接机构和电池通过第一金属箔、第二金属箔连接(焊接)在复合集体两侧的金属层上，使复合集流体两侧的金属层与极耳金属箔实现电流导通。

Description

极耳结构及复合集流体极耳连接机构和电池

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体涉及一种极耳结构及复合集流体极耳连接机构和电池。

背景技术

近些年，随着新能源电池的高速发展，对动力电池的体积、重量和安全性提出更高要求，新能源电池也朝着高容量化、高能量密度发展，对电池材料的要求也随之提高。而集流体作为新能源电池的材料之一，降低重量，提高电池能量密度为主要的发展方向。现有的铜铝箔集流体厚度已经接近极限，铜箔最薄可以到3.5微米，铝箔最薄可以到8微米，在箔材减薄的过程中，不可避免的出现铜箔表面缺陷、沉积不均匀；铝箔出现针孔增多、延伸率降低等问题；在后续极片涂覆、碾压等过程超薄铜铝箔容易出现断带、电池循环性能变差等问题。而复合集流体一般包括中间层(通常为高分子层)以及设置在中间层两侧的金属层，中间层表面附着1微米左右的金属层形成“三明治”结构，既可以避免这些质量问题，同时也可以提升电池的能量密度和安全性。

但复合集流体存在上下两侧金属层无法导通的问题，而常规集流体极耳连接机构，图1示出，包括集流体1’、与集流体连接的极耳1-5’以及设置在极耳上的极耳胶1-4’，图1中可以看出由于现有的集流体通常为整体的金属集流体，因此其极耳为一条金属箔，无法很好的实现与本申请所要解决的复合集流体两侧的金属层导通问题，需要说明的是，背景技术中提供的集流体极耳连接机构仅作为本申请改进的基础进行说明。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种极耳结构及复合集流体极耳连接机构和电池。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种极耳结构，包括集流体连接金属箔以及极耳金属箔；所述的集流体连接金属箔包括第一金属箔以及第二金属箔；所述的第一金属箔以及第二金属箔分别与复合集流体两侧的金属层连接；所述的集流体连接金属箔与极耳金属箔连接。

所述的复合集流体包括中间层以及设置在所述的中间层两侧的金属层。

所述的第一金属箔与第二金属箔连接。

所述的第一金属箔与第二金属箔独立地与极耳金属箔连接。

所述的第一金属箔、第二金属箔任意之一与所述的极耳金属箔为整条未分割金属箔。

所述的第一金属箔的宽度为1mm-20mm，厚度0.008mm-5mm，长度为1mm-30mm；第二金属箔的宽度为1mm-20mm，厚度为4um-15um，长度为1mm-30mm；极耳金属箔的宽度为1mm-20mm，厚度为0.001mm-5mm，长度为1mm-30mm。

优选的，所述的第一金属箔的宽度为12mm，厚度为0.1mm，长度为20mm；第二金属箔的宽度为12mm，厚度为6um，长度为20mm；极耳金属箔的宽度为12mm，厚度为0.1mm，长度为10mm。

所述的集流体连接金属箔以及极耳金属箔均设置有折弯。

极耳结构还包括极耳胶；所述的极耳胶与极耳金属箔连接。

所述的极耳胶设置在极耳金属箔与集流体连接金属箔的连接区域，且极耳胶的宽度覆盖所述的连接区域。

所述的极耳胶长度为2mm-50mm，宽度5mm-50mm，厚度10um-200um。

优选的，所述极耳胶的长度为5mm，宽度20mm，厚度100um。

本实用新型还包括一种复合集流体极耳连接机构，包括所述的极耳结构以及复合集流体。

本实用新型还包括一种电池，包括所述的复合集流体极耳连接机构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本申请的技术方案通过第一金属箔、第二金属箔连接(焊接)在复合集体体两侧的金属层上，使复合集流体两侧的金属层与极耳金属箔实现电流导通。传统的极耳结构只能通过极耳焊点处与间接地导通，但是电子导通和过流能力较差；本专利通过优化极耳结构，实现了复合集流体电流导通，对现有的多种电池结构无任何加工问题，并能大规模的生产和应用。解决了用于电池中的复合集流体导通能力差的问题。

附图说明

图1为本实用新型现有技术中提供的集流体极耳连接机构的结构示意图；

图2为本申请实施例中复合集流体极耳连接机构的结构示意图；

图3为本申请一种实施例的极耳结构的示意图；

图4为本申请另一种实施例的极耳结构的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图2-4示出一种极耳结构，包括集流体连接金属箔以及极耳金属箔1-5；所述的集流体连接金属箔包括第一金属箔1-3以及第二金属箔1-6；所述的第一金属箔1-3以及第二金属箔1-6分别与复合集流体两侧的金属层1-1连接；所述的集流体连接金属箔与极耳金属箔1-5连接。所述的复合集流体包括中间层1-2以及设置在所述的中间层两侧的金属层1-1。

复合集流体由于高分子材料的中间层的加入，一方面降低了集流体整体的重量，提高了电池质量能量密度；另一方面，由于高分子高温收缩和室温高延伸的特性，从而提高了电池的安全性。但是两层金属层中间的中间层不导电，所以需要将第一金属箔1-3和第二金属箔1-6的一端分别焊接在中间层两侧的金属层1-1上，并将第一金属箔1-3和第二金属箔1-6的另一端焊接在极耳金属箔1-5上。从而使复合集流体上下两侧的金属层与极耳金属箔1-5实现电子导通。

在本申请中的使用第一金属箔1-3和第二金属箔1-6为同一金属铜箔材质，材质为铜镀镍材质，第一金属箔宽度可以为1mm、10mm、12mm、15mm、20mm，厚度为0.008mm、0.1mm、0.2mm、1mm、5mm，长度为1mm、5mm、10mm、20mm、30mm；第二金属箔宽度可以为1mm、10mm、12mm、15mm、20mm，厚度为4um、6um、10um、15um，长度为1mm、5mm、10mm、20mm、30mm，本申请中使用的第一金属箔宽度为12mm，厚度为0.1mm，长度为20mm；第二金属箔宽度为12mm，厚度为6um，长度为20mm；也可以根据需要进行其他选择，不对其进行限定。

使用铜箔的原因是铜箔的导电性高，同时复合集流体通常为复合铜集流体，使用铜箔焊接相容性高。

极耳金属箔1-5为纯铜材质或者铜镀镍材质，宽度可以为1mm、10mm、12mm、15mm、20mm，厚度为0.001mm、0.1mm、0.2mm、1mm、5mm，长度为1mm、5mm、10mm、20mm、30mm，本申请中使用的铜镀镍材的铜箔宽度为12mm，厚度为0.1mm，长度为10mm；也可以根据需要进行其他选择，不对其进行限定。

极耳金属箔使用铜镀镍材质目的是为了后期与其他金属件更好的焊接。

在本专利中集流体连接金属箔以及极耳金属箔之间的连接，以及集流体连接金属箔与复合集流体之间均使用焊接方式进行连接；

集流体连接金属箔和复合集流体的焊接采用的是超声焊接，这是因为激光焊接的高温容易使复合集流体中的高分子层融化变形；

集流体连接金属箔以及极耳金属箔之间或者第一金属箔1-3和第二金属箔1-6的焊接采用的是激光焊接，这是由于激光焊接的区域较小，对电芯结构影响小，同时激光焊接后的焊接强度较高。

作为集流体连接金属箔以及极耳金属箔1-5的另外一种连接形式，可以采用所述的第一金属箔与第二金属箔连接后再与极耳金属箔1-5连接。例如可以为第一金属箔1-3焊接在第二金属箔1-6上，然后第二金属箔焊接在极耳金属箔1-5上；

也可以采用下述的形式，比如将所述的第一金属箔、第二金属箔任意之一与所述的极耳金属箔为整条未分割金属箔。以第一金属箔1-3与极耳金属箔1-5为整条未分割金属箔为例说明，将第二金属箔焊接在第一金属箔与极耳金属箔形成的整条未分割金属箔即可(图3、4示出)。整条未分割金属箔的设置可以减少焊接次数，降低工艺流程，同时焊接次数减少后，对极耳的过流能力和极耳焊接处的毛刺数量会有明显的改变。

所述的集流体连接金属箔以及极耳金属箔均设置有折弯方便进行焊接，根据不同的焊接形式，可以设置不同的折弯。

极耳结构还包括极耳胶1-4；所述的极耳胶与极耳金属箔连接。

在本专利中使用的极耳胶为灰色，长度可以为2mm、5mm、20mm、30mm、50mm，宽度2mm、5mm、20mm、50mm，厚度可以为10um、50um、100um、200um，本申请采用灰色极耳胶，长度为5mm，宽度为20mm，厚度为100um，其和铝塑外壳相容性更好，密封性更加优秀，同时不容易与外壳短路。

所述的极耳胶设置在极耳金属箔与集流体连接金属箔的连接区域(焊点处)1-7(图4)，且极耳胶的宽度覆盖所述的连接区域，该种形式缩短了极耳金属箔的长度，提高了导电能力，此外对后序的电池的结构不会产生影响。同时极耳胶覆盖在焊点处，避免了由于焊接产生的毛刺对电池性能产生不利的影响。

作为另外一种形式(图3示出)极耳胶也可以设置在在非连接区域(焊点处)从而使得使极耳的加工工艺可操作性变高。

图2示出一种复合集流体极耳连接机构，包括所述的极耳结构以及复合集流体。所述的复合集流体包括中间层1-2以及设置在所述的中间层两侧的金属层1-1。本实用新型的复合集流体极耳连接机构可以制备得到电池，尤其是软包电池，但不限于圆柱、方型等固定型号的电池，从而解决复合集流体导通能力差的问题。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种极耳结构，其特征在于，包括集流体连接金属箔以及极耳金属箔；所述的集流体连接金属箔包括第一金属箔以及第二金属箔；所述的第一金属箔以及第二金属箔分别与复合集流体两侧的金属层连接；所述的集流体连接金属箔与极耳金属箔连接；

所述的第一金属箔与第二金属箔独立地与极耳金属箔连接；

集流体连接金属箔和复合集流体之间采用超声焊接连接；

集流体连接金属箔和极耳金属箔之间采用激光焊接连接。

2.根据权利要求1所述的极耳结构，其特征在于，所述的复合集流体包括中间层以及设置在所述的中间层两侧的金属层。

3.根据权利要求1所述的极耳结构，其特征在于，所述的第一金属箔与第二金属箔连接。

4.根据权利要求1所述的极耳结构，其特征在于，所述的第一金属箔、第二金属箔任意之一与所述的极耳金属箔为整条未分割金属箔。

5.根据权利要求1所述的极耳结构，其特征在于，所述的集流体连接金属箔以及极耳金属箔均设置有折弯。

6.根据权利要求1所述的极耳结构，其特征在于，还包括极耳胶；所述的极耳胶与极耳金属箔连接。

7.根据权利要求6所述的极耳结构，其特征在于，所述的极耳胶设置在极耳金属箔与集流体连接金属箔的连接区域，且极耳胶的宽度覆盖所述的连接区域。

8.一种复合集流体极耳连接机构，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的极耳结构以及复合集流体。

9.一种电池，其特征在于，包括权利要求8所述的复合集流体极耳连接机构。