导电柄及锂电池的制作方法

文档序号:31669941发布日期:2022-09-28 00:43阅读:104来源:国知局
导电柄及锂电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂电子电池技术领域,具体而言,涉及一种导电柄及锂电池。


背景技术:

2.软包锂电池通常采用铝塑膜进行密封,该铝塑膜通常包括外层的尼龙层,中间的铝层,和最内层的pp构成,最内侧的pp层直接和极耳胶(pp材料)接触。其中,影响软包锂电池的密封性的主要因素有3个,一是2个铝塑膜pp层之间的封装拉力(主要在顶封和/或侧封出现),二是铝塑膜pp层和极耳胶之间的封装拉力,三是极耳胶和金属导电柄之间的封装拉力。前两者都是pp与pp之间的热熔,拉力可达到50n/10mm,但极耳胶和金属导电柄之间的拉力仅为15n/10mm左右。
3.现有技术的锂电池中,随着电池使用周期的加长,极耳胶和金属导电柄之间的连接部在电解液的侵蚀下,可能发生分离,导致电池的密封性被破坏,导电柄的使用寿命较短。


技术实现要素:

4.本实用新型的主要目的在于提供一种导电柄及锂电池,该导电柄可以增加电解液侵蚀的路径,从而延长导电柄的使用寿命。
5.为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种导电柄,导电柄包括设置有极耳胶的第一导电柄部分以及未设置极耳胶的第二导电柄部分;导电柄还包括连接结构,连接结构与第一导电柄部分连接,且连接结构在第一导电柄部分的厚度方向上的投影长度小于其实际展开长度,或者连接结构设置在第一导电柄部分的至少一侧且位于第一导电柄部分和极耳胶之间,并向远离第一导电柄部分的一侧向外凸出。
6.进一步地,当连接结构在第一导电柄部分的厚度方向上的投影长度小于其实际展开长度时,连接结构为凹结构和/或凸结构;其中,凸结构包括至少一个凸起,沿第一导电柄部分的厚度方向向外凸出形成;凹结构包括至少一个凹槽,沿第一导电柄部分的厚度方向向内凹陷形成。
7.进一步地,连接结构与第一导电柄部分一体成型。
8.进一步地,凹结构为多个,和/或凸结构为多个;多个凹结构和/或多个凸结构沿y方向排布。
9.进一步地,凹结构和凸结构中至少之一为多边形、弧形、折线型中至少一种。
10.进一步地,连接结构为凹结构和凸结构构成的凹凸结构。
11.进一步地,凹结构与凸结构沿y方向交替布置构成凹凸结构。
12.进一步地,沿导电柄的p-p方向,凹凸结构的截面为锯齿型、波峰波谷型以及折线型中至少一种。
13.进一步地,凹凸结构的截面为锯齿型时,锯齿顶部的折角a满足下面的条件,30
°
≤a≤60
°

14.进一步地,凹凸结构为波峰波谷型时,相邻两个波峰之间的距离为0.8mm至1.2mm。
15.进一步地,沿所述导电柄厚度方向,波峰到极耳胶外表面的距离与波峰到第一导电柄部分的距离的比值为1:4至4:1。
16.进一步地,凹凸结构为波峰波谷型时,凹凸结构为正弦波形。
17.进一步地,当连接结构位于第一导电柄部分和极耳胶之间,并向远离第一导电柄部分的一侧向外凸出时,连接结构为多边形、弧形、折线型中至少一种。
18.进一步地,连接结构的厚度为2mm至2.4mm,且极耳胶外表面与连接结构最外表面的距离为大于等于0.2mm且小于等于1.0mm。
19.进一步地,第一导电柄部分的周侧设有缓冲区域。
20.进一步地,缓冲区域包括第一缓冲区域,沿导电柄长度方向的第二方向y,第一导电柄部分的相对两端均设有第一缓冲区域。
21.进一步地,缓冲区域还包括与第一缓冲区域连接的第二缓冲区域,沿导电柄宽度方向的第一方向x,第一导电柄部分的相对两端均设有第二缓冲区域。
22.根据本实用新型的另一个方面,提供了一种锂电池,包括电芯本体和与电芯本体电连接的上述导电柄。
23.应用本实用新型的技术方案,连接结构在第二方向y上的实际展开长度y’大于其投影长,在第一方向上的实际展开长度x’等于其投影长,这样,相对于现有技术中的电解液流出的路径为直线而言,本技术的方案中,电解液从电芯流出后,在第一导电柄部分上需要经过的路径为有坡度的曲线(比如,弯折曲线),因而可以增加电解液侵蚀的路径,从而延长导电柄的使用寿命;另外,将连接结构设置在第一导电柄部分的至少一侧且位于第一导电柄部分和极耳胶之间,并向远离第一导电柄部分的一侧向外凸出,同样可以增加电解液侵蚀的路径,起到延长导电柄的使用寿命的效果。
附图说明
24.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
25.图1示出了本实用新型的锂电池的实施例的结构示意图;
26.图2示出了图1的锂电池的导电柄的局部放大图;
27.图3示出了图2的b-b向剖视图;
28.图4示出了图1的局部放大图;
29.图5a至图5d示出了图2的导电柄的实施例一的p-p向剖视图;
30.图6示出了图2的导电柄的实施例二的剖视图;
31.图7示出了图2的导电柄的实施例三的剖视图;以及
32.图8示出了图2的导电柄的实施例四的剖视图。
33.其中,上述附图包括以下附图标记:
34.1、导电柄;2、极耳胶;3、第一导电柄部分;4、缓冲区域;41、第一缓冲区域;42、第二缓冲区域;5、连接结构;a、折角。
具体实施方式
35.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
36.本实用新型及本实用新型的实施例中,如图1和图2所示,以导电柄1的宽度方向为第一方向x,以导电柄1的长度方向为第二方向y(也即极耳伸出电池包的方向)。
37.如图1至图4所示,本实用新型提供了一种导电柄。该实施例的导电柄1包括设置有极耳胶2的第一导电柄部分3以及未设置极耳胶2的第二导电柄部分;导电柄1还包括连接结构5,连接结构5与第一导电柄部分3连接,连接结构以增加电解液侵蚀的路径。
38.通过设置连接结构5,同时结合图5a至图5d可知,连接结构5在第二方向y上的实际展开长度y’大于其在第一导电柄部分3的厚度方向上投影长,在第一方向上的实际展开长度x’等于其在第一导电柄部分3的厚度方向上投影长。这样,电解液从电芯渗出后,在第一导电柄部分上需要经过的路径为有坡度的曲线(可参见图5a的电解液流出的路径b),可以增加电解液侵蚀的路径,从而延长导电柄的使用寿命。
39.作为一种实施方式,当连接结构5在第一导电柄部分3的厚度方向上的投影长度小于其实际展开长度时,连接结构5为凹结构和/或凸结构;其中,凸结构包括至少一个凸起,沿第一导电柄部分3的厚度方向向外凸出形成;凹结构包括至少一个凹槽,沿第一导电柄部分3的厚度方向向内凹陷形成。
40.如图5a至图5d所示,连接结构5为凹结构和凸结构构成的凹凸结构。
41.作为一种实施方式,凹结构为多个,凸结构为多个;多个凹结构和多个凸结构沿y方向排布。这样,通过设置多个凸结构和多个凹结构,连接结构5的展开长度远大于其在第一导电柄部分3的厚度方向上的投影长度,从而增大电解液侵蚀的路径。
42.作为一种实施方式,为方便加工,连接结构5与第一导电柄部分3一体成型。当然,连接结构5与第一导电柄部分3也可以分体设置。
43.作为另一种实施方式,凹槽与凸起沿y方向交替布置构成凹凸结构。
44.需要说明的是,凸起和凹槽中至少之一为多边形、弧形、折线型中至少一种。
45.作为一种实施方式,如图5a、图5b和图5d所示,凸起和/或凹槽为三角形,如图5c所示,凸起和/或凹槽为弧形。
46.本实用新型的实施例中,沿导电柄1的厚度方向,凹凸结构的截面为锯齿型、波峰波谷型以及折线型中至少一种。这样,可以增加导电柄1和极耳胶2之间的接触面积和粗糙度,增大二者之间的拉力,进一步避免密封失效。
47.如图5d所示,凹凸结构为波峰波谷型时,相邻两个波峰之间的距离为0.8mm至1.2mm。波峰过小,弯折角度过大,弯折点容易折断;波峰过大,会导致实际展开面积过小,延长的路径有限。该距离可以进一步保证凹凸结构的稳定性和延长腐蚀路径的效果。
48.如图5c所示,凹凸结构为波峰波谷型时,凹凸结构为正弦波形。
49.当凹凸结构为波峰波谷型时,沿所述导电柄1厚度方向,波峰到极耳胶2外表面的距离与波峰到第一导电柄部分3的距离的比值为1:4至4:1;或,比值为1:1。此比例可进一步确保极耳胶的pp层和铝塑膜pp层封装时,波峰不刺破pp层,且不浪费更多的极耳胶。
50.作为一种实施方式,凹凸结构的截面为锯齿型时,锯齿顶部的折角a满足下面的条件,30
°
≤a≤60
°

51.将折角设置在上述范围内,一方面可以使得导电柄的厚度更为均匀,使得电解液的过流进一步均匀,从而可以进一步防止导电柄1的断裂;另一方面,还能进一步控制长度,防止因波峰上折弯点与波谷下折弯点之间距离过大,导致在极耳胶2覆盖区域的体积不变的情况下,部分折弯点至极耳胶2的边缘距离变短,引起的导电柄破损的问题。
52.本实用新型的部分实施例中,连接结构5的厚度为2mm至2.4mm,且极耳胶2外表面与连接结构5最外表面的距离为大于等于0.2mm且小于等于1.0mm。极耳胶2外表面与连接结构5最外表面的距离为大于等于0.2mm且小于等于1.0mm,是因为极耳胶在封装过程中会融化变薄,该距离可以确保变薄后的极耳胶不被弯折点刺破,进一步保证极耳胶2和连接结构5的粘接性。
53.为了更好地防止侧面缝隙的产生,本实用新型的实施例中,第一导电柄部分3的周侧设有缓冲区域4。
54.如图4所示,作为一种实施方式,缓冲区域4包括第一缓冲区域41,沿导电柄1长度方向,第一导电柄部分3的相对两端均设有第一缓冲区域41,缓冲区域4还包括与第一缓冲区域41连接的第二缓冲区域42,沿导电柄1的宽度方向,第一导电柄部分3的相对两端均设有第二缓冲区域42。
55.通过在两个方向上分别设置第一缓冲区域41和第二缓冲区域42,可以更好地防止侧面缝隙的产生。
56.当然,在附图未示出的替代实施例中,还可以根据实际情况仅设置第一缓冲区域41或第二缓冲区域42。
57.如图6所示,作为一种实施例而非限定,还可以将连接结构5设为只包括一个凸起的凸结构。该凸起的形状可以为多边形、弧形或者折线型。
58.当然,在附图未示出的替代实施例中,还可以根据实际需要将连接结构5设为只包括多个凸结构或者只包括多个凹结构的方案。
59.如图7所示,作为一种实施例而非限定,连接结构5设置在第一导电柄部分的至少一侧且位于第一导电柄部分和极耳胶2之间,并向远离第一导电柄部分3的一侧向外凸出,以增加电解液侵蚀的路径。
60.作为一种实施方式,连接结构5为多边形、弧形、折线型中至少一种。比如,可以为三角形,圆弧型等。
61.如图8所示,作为一种实施例而非限定,第一导电柄部分3的两侧均设有连接结构5,这样,可以在两侧均增加电解液侵蚀的路径。
62.在本实用新型的又一实施例中,还提供了一种锂电池,包括电芯本体和与电芯本体电连接的上述导电柄。该锂电池具有上述导电柄的所有优点,此处不再赘述。
63.下面,通过不同实施例对本实用新型的方案进行说明:
64.实施例一
65.结合参见图5a至图5d,连接结构5为与第一导电柄部分3一体成型的凹凸结构,比如,连接结构5可以由第一导电柄部分3直接折弯而成。上述凹凸结构包括多个凸起和多个凹槽,且凹凸结构的形状不限于折线型、锯齿型、波峰波谷型等。只要是连接结构5在第一导电柄部分3的厚度方向上的投影长度小于其实际展开长度,并能增加电解液的侵蚀路径的方案均在本技术的保护范围之内。
66.如图5b所示,凹凸结构的截面为锯齿型,锯齿顶部的折角a满足下面的条件,30
°
≤a≤60
°

67.将折角设置在上述范围内,一方面可以使得导电柄的厚度更为均匀,使得电流过流均匀,从而可以进一步防止导电柄1的断裂;另一方面,还能更好的控制长度,防止因上折弯点与下折弯点之间距离过大,导致在极耳胶2覆盖区域的体积不变的情况下,有些折弯点至极耳胶2的边缘距离变短,导致的导电柄破损的问题。
68.如图5c所示,凹凸结构为波峰波谷型,具体为正弦波形。沿所述导电柄1厚度方向,波峰到极耳胶2外表面的距离与波峰到第一导电柄部分3的距离的比值为1:4至4:1。
69.当然,在其它实施例中,也可以为1:1。
70.实施例二
71.结合参见图2和图6,与实施例一不同的是,凹凸结构中的凸起或者凹槽的数量为一个。另外,凹凸结构可以朝向第一导电柄部分3的左侧凸出(参见图6中的a至c所示的方案),也可以朝向第一导电柄部分3的右侧凸出(参见图6中的d至f所示的方案)。
72.实施例三
73.如图7所示,实施例三中,仅在第一导电柄部分3的一侧设有连接结构5,且连接结构5位于第一导电柄部分3和极耳胶2之间,并向远离第一导电柄部分3的一侧向外凸出。其中,连接结构5的截面形状可以为三角形、弧形或者折线型等。
74.实施例四
75.如图8所示,实施例四与实施例三的不同之处在于:
76.第一导电柄部分3的沿厚度方向的两侧均设有连接结构5,且两侧的连接结构5相对于第一导电柄部分3对称设置。
77.从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:连接结构在第二方向y上的实际展开长度y’大于其投影长,在第一方向上的实际展开长度x’等于其投影长,这样,可以增加电解液侵蚀的路径,从而延长导电柄的使用寿命。
78.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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