[發明專利]電池用導電連接片及其制備方法

有效

• 申請號: 201510047642.1
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104638265B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 徐卓輝;孫康林
• 申請（專利權）人: 徐卓輝;孫康林
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M2/20;H01R43/16
• 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

本發明涉及電池領域的導電連接片，更具體地說，涉及電池用導電連接片以及其制備方法，該導電連接片可廣泛用于一次及二次電池領域，尤其是能滿足高倍率及動力電池等大容量應用場合。

背景技術

當今社會對新能源的高度關注和重視，使得電池特別是二次電池應用獲得空前的發展機遇，其中高倍率及動力電池的應用和發展尤其得到關注和重視。以電動車、電動工具為代表的眾多產品均會使用到由多個電池串并聯而組成的組合電池包，各電池間的連接片目前大多為片狀金屬。以目前電動車用圓柱電池組為例，一般為上百個18650單體電池通過較大面積的導電連接片進行并聯組合連接構成單組電池，然后多個單組電池再進行串聯。然而隨著動力電池成為鋰電的主要發展趨勢及其對電池安全的迫切性要求，傳統組合電池導電連接片如純鎳難以滿足應用需要，急需設計新型導電連接片材料。

目前傳統組合電池連接片所出現的問題主要在于點焊性與導電性難以兼顧：金屬的導電性與導熱性均呈正比關系，即導電性非常好的金屬如銅與鋼殼電池在點焊時由于其本身導熱能力很高，焊接過程所產生的能量難以聚集形成焊核。而如以純鎳作為導電連接片，則由于其導電性不太佳，直接影響到電池內部的溫升以及整體電池散熱能力，而如采用加大鎳截面尺寸來提高導電性能則不但因增加成本太高并不現實，而且加厚至0.3mm以上的鎳實踐證明很難焊接，無法滿足高倍率及動力電池等大容量應用場合。

針對上述單一金屬作為導電連接片所出現的問題，國內外目前大多采用銅片為主要基體，同時將容易(與鋼殼)焊接的金屬材料片焊至銅基體構成組合導電連接片，最后再將連接片上的易(與鋼殼)焊接金屬片分別與多個電池鋼殼連接。例如申請號201320014375.4的中國實用新型專利公開了一種組合電池連接片的方案，其步驟是先將導電性好但(與鋼殼)焊接性不好的材料如純銅片與導電性較差但(與鋼殼)焊接性較好的材料的金屬片分別沖壓成型，然后將成型后的純銅片與易焊金屬片進行套焊(注：可用激光焊、超聲焊等)連接，最后再將已焊在基體上易焊金屬片與電池鋼殼點焊連接。生產實踐過程已證明，這樣的制備過程不但有兩個分別針對銅和易焊金屬的沖壓工序及每個電池至少兩次焊接工序，導致生產效率低且成本高，而且銅與易焊金屬間的連接實質為點接觸，這種銅與易焊金屬片間較大的接觸電阻對電池系統內阻的增加不可忽視。

另外目前國內外也提出了數種采用復合金屬的解決方案，但同樣都存在一些應用限制性。例如申請號為200920133019.8的中國實用新型專利公開了一種用側面金屬制備的導電連接片可替代純鎳片，但該種結構由其制備方法決定了異質金屬間的側面復合只能是單向性(非雙向性)，這使得其無法在復雜組合電池結構得到應用：該連接片長度和寬度方向的電阻存在相當大的差異。又如，一種替代純鎳的層狀復合金屬結構的導電連接片，它是由鐵素體不銹鋼和銅組成，該復合金屬可以是兩層或三層面復合結構，還可以是由鑲嵌復合與面復合的組合結構。無論是何種結構，實踐證明上述這種金屬片其導電性還是不足以滿足較大功率動力電池組合焊接要求，因為如果太低內阻(電阻率小于3.0μΩ·cm)時該材料要焊接至鋼殼必須對金屬片進行開叉的同時還需打凸點，另外還要昂貴的特殊大功率儲能焊機，否則無法焊上，而這樣均會明顯增加生產成本和設備成本且并不利于焊接的穩定性。

發明內容

鑒于現有技術存在的上述缺陷，本發明的目的是提供一種電池用導電連接片及其制備方法，該導電連接片不但易于焊接，導電性好，能滿足高倍率及動力電池等大容量應用場合，而且生產效率高，成本低。

本發明的技術方案為：

一種電池用導電連接片，該導電連接片為層狀復合金屬材質的導電連接片，導電連接片上電阻點焊區域的背面成形有凹部，所述層狀復合金屬包括銅層和復合于銅層第一面的第一耐蝕易焊金屬層，電阻點焊區域的正面(即與電池接觸實現焊接的表面)位于第一耐蝕易焊金屬層。

在上述的電池用導電連接片中，優選地，在非電阻點焊區域，銅層的厚度占總厚度的70％～95％。

在上述的電池用導電連接片中，優選地，在電阻點焊區域，銅層與第一耐蝕易焊金屬層的厚度比例不大于1：1。

在上述的電池用導電連接片中，優選地，在電阻點焊區域，僅包括第一耐蝕易焊金屬層，且電阻點焊區域的第一耐蝕易焊金屬層的厚度小于或等于非電阻點焊區域的第一耐蝕易焊金屬層的厚度。

在上述的電池用導電連接片中，優選地，所述銅層的第二面設置有第二耐蝕易焊金屬層。

在上述的電池用導電連接片中，優選地，電阻點焊區域設置有助焊縫，以進一步提升導電連接片的焊接性能。