[實用新型]鑲嵌復合金屬結構極耳單體及排式極耳

有效

• 申請號: 201320022487.4
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN203056007U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 徐卓輝;沈翠珊
• 申請（專利權）人: 徐卓輝;沈翠珊
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標代理有限公司 44257
• 代理人: 王鎖林;李保明

技術領域

本實用新型涉及電池極耳，更具體地說，涉及聚合物、液態軟包裝、硬殼鋰離子電池電芯用極耳。

背景技術

目前，聚合物、液態軟包裝、硬殼鋰離子電池電芯用正極耳大都采用鋁極耳，眾所周知，極耳需要與電池管理線路保護板或電線進行焊接，但鋁與保護板或電線上的錫無法實現良好焊合。為解決此問題，現有工藝方案絕大多數采用激光焊或超聲焊接將一段鎳片以搭接方式轉焊至鋁極耳的外露端，通過轉焊好的鎳片再與線路保護板或電線上的錫進行連接。這種轉焊搭接方式又帶來以下四方面問題：1、激光或超聲焊點所形成的凹凸痕跡影響電芯的外觀；2、鋁與鎳之間的焊結點實際接觸面積與兩者（鋁與鎳）之間搭接所形成的疊合總面積相比比例較小，意味著接觸電阻大不利于電芯內阻降低；3、轉焊工序的增加意味著電芯制作的生產成本增加，質量不穩定性同時增加；4、轉焊后的極耳在搭接處附近極易出現虛焊、脫焊甚至折斷現象。

除了上述鋁極耳轉焊鎳片方式外，在同一領域國內外還發展了數種其它技術方案。主要有以下幾大類。

一、鋁極耳鍍覆鎳型。如中國發明專利申請201010241631.4、200810236321.6、201110308950.7均屬于此類，它們能夠節省轉焊鎳的工序，但鍍覆工藝一方面存在電鍍或化學鍍技術所固有存在的鍍層與基材結合不可靠、不牢固、鍍層偏薄影響最終焊錫效果的嚴重問題；另一方面鍍覆過程中大量的化學廢液使用和排放會對周邊環境造成污染難，因此該類技術方案并沒有真正得到批量推廣應用。

二、搭接式轉焊銅，如中國實用新型專利201120357203.8，同樣存在上述搭接式轉焊鎳的缺陷。

三、在鋁和鎳疊合部位熱熔材料形成一體化。如，中國發明專利申請200510122316.9采用有機高分子類型的熱熔材料將鋁極耳與鎳在疊合位置進行包裹式熔合,?這種方式實際上只能保證熱熔材料本身的熔合，而熱熔體里面的鋁和鎳由于沒有相互塑性變形因而難以真正形成相互牢固結合，鋁鎳兩者之間的接觸電阻顯然非常大，造成整體電芯內阻增加，而且在電芯正極耳露出端突出的熱熔體塊外形破壞了電池產品的整體美觀性。

四、異型復合金屬型極耳。美國專利US2011/0274964提供了一種異型復合金屬型極耳解決方案，該方案是用復合法生產出面復合結構的鋁/銅復合金屬材料（如圖1中的a部分所示），再將局部的銅層部分采用蝕刻、刨削、機械成型方式除去，最終制備出異型復合金屬型極耳（如圖1中的b部分所示）,圖1中虛線表示的部分為去除的銅層。這種極耳一端（在電芯包裝袋內）為鋁，而另一端（露出電芯部分）則是在鋁基材的基礎上復合了用于改善與線路板焊接的一層銅材，即，極耳兩端厚度不同且材質也不同。但是，鋰離子電池極耳整體厚度一般在0.05～0.3mm范圍，顯然在如此薄的面復合結構材料的基礎上再要準確除去局部位置的銅復合層的可實現性很小、成本很高，因而并不現實。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種復合金屬結構極耳單體及排式極耳，以解決現有極耳存在的上述接觸電阻大、工序成本高、結合強度低、可靠性差、影響產品美觀等問題。

為達上述目的，發明人運用其豐富的專業知識和經驗，經過長期研究和實踐，創新性地提出了采用軋制復合法制備鋁基鑲嵌復合金屬結構材料的工藝方案，進而提出了本實用新型的技術方案。

本實用新型提供了一種免轉焊的鑲嵌復合金屬結構極耳單體，該極耳單體呈長條片狀，整體厚度為0.05～0.3mm，該極耳單體包括條狀的鋁基片以及設置于該鋁基片一端或中間位置的易焊接部，其中，所述鋁基片一端或中間位置的至少一面具有凹部，所述易焊接部是軋制結合在所述凹部的易焊接層，易焊接層的側部和整個底部與鋁基片的凹部形成物理冶金層，易焊接層的厚度占極耳單體總厚度的1%～95%。

優選地，所述易焊接層為純度不小于99.80%的鎳層。

優選地，所述易焊接層為銅層。

優選地，所述易焊接層的厚度占極耳單體總厚度的20%～70%。

本實用新型極耳單體有易焊接層的部分和沒有易焊接層的部分的厚度相等。

本實用新型還提供了一種排式極耳，它包括復數個上述的極耳單體，復數個極耳單體沿寬度方向并排且有間隔地設置，復數個極耳單體的鋁基片上靠近易焊接層處熱帖合極耳膠將該復數個極耳單體連結為一個整體。