專利名稱：一種二次電池極耳及含有該極耳的二次電池的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種二次電池，尤其涉及一種二次電池極耳及含有該極 耳的二次電池。
背景技術：
鋰離子二次電池以其高比能量(100 130 Wh kg — 1)、高電壓(單體 電池3.6V)、體積小、重量輕、安全性好等優(yōu)點，近十年來獲得了巨大的發(fā) 展，已成為通訊類電子產品的主要能源之一。雖然，鋰離子二次電池的安全 性相對于金屬鋰二次電池有了很大的提高，但仍存在著許多隱患，譬如山 于電池的比能量高，且電解液大多為有機易燃物等，當電池熱量產生速度大于散熱速度時，就有可能出現(xiàn)安全性問題。當前，隨著電子產品的發(fā)展，對 鋰離子二次電池也提出了更高的要求，小電流放電鋰離子二次電池己不能完全滿足市場的需求，而放電電流較大、功率較高的鋰離子二次電池的需求量 不斷增加，因此，必須提高電池的安全性。鋰離子二次電池一般包括殼體、端蓋、極耳以及密封在該殼體和該端蓋 圍成的密閉腔內的由正極片、隔膜、負極片疊置組成的巻繞狀電極芯及電解 液，該極耳的極片焊接區(qū)與該正極片或負極片焊接，該極耳的端蓋焊接區(qū)與 該端蓋或該殼體焊接。極耳通常采用焊接的方法固定在相對應的集流體上， 并將從集流體上延伸出的引出端與電池外殼的正負極柱相連接，從而起到輸 送正負極電流的作用。通過對鋰離子二次電池高倍率放電條件下的熱行為進 行研究表明鋰離子二次電池在高倍率放電條件下過程中各個區(qū)域的電極反 應是非常不平衡的。高倍率放電條件下，由于電池極耳體積比較小，電阻較 大，因此這部分產生的熱量比較大，溫度升高較快。這樣就會導致臨近極耳 部分的隔膜收縮甚至熔融，從而引起電池的內部短路，發(fā)生安全事故。中國 發(fā)明專利03138296.7說明書對二次電池短路后的起火爆炸的原因做了研究， 認為電池內部的短路類型主要有下述四種(l)正極活性物質與負極活性物質 之間短路；(2)正極活性物質與負極集流體之間短路；(3 )正極集流體與 負極活性物質之間短路；(4)正極集流體與負極集流體之間短路。上述四種類型的短路歸根結底都是由隔膜層的收縮或熔融導致正負極片之間裸漏造成的。中國發(fā)明專利03138296.7說明書公開了一種避免上述第(3)種類型短路的方法，該方法通過在正極集流體寬度方向的兩端分別設 置即使充放電也不吸留或放出鋰離子的非活性物質，使正極集流體的端部穩(wěn) 定，從而避免正極集流體與負極活性物質之間的短路。但用這種方法制得的 電池仍不能避免較高環(huán)境溫度下，因隔膜收縮而導致端部非活性物質以下的 活性物質發(fā)生接觸而引起的短路。中國發(fā)明專利申請200510093056.7公布說明書公開了一種熱安全性電池 及其制備方法，它提供了一種避免因隔膜收縮而導致電池內部短路的方法， 該方法主要是通過加長了隔膜層上沒有膠布固定一端的外露寬度，從而補償 隔膜層在一定范圍內的收縮，避免正負極間的短路。但是該方法不能避免由 于局部高溫導致隔膜熔融而引起的短路事故，尤其是在大電流充放電條件 下，極耳部分產生的焦耳熱較多，從而引起隔膜熔融，電池短路，甚至引起 活性材料的分解，電池熱失控。在目前的二次電池制造工藝中，都是把具有一定均勻厚度的條形極耳焊 接在集流體上，然后進行電芯的巻繞、套殼等后續(xù)工序。 一般來說，正負極 的極耳分別被放置在電芯巻繞體的最外層和最內層。為了確保電池的充放電 性能，降低電池內阻， 一般采用的極耳都具有一定的厚度，但是存在一個矛 盾如果極耳厚度過大，增加了集流體、端蓋或殼體的焊接難度，容易脫 焊，導致電池斷路；而如果極耳厚度過小，極耳部分產生的焦耳熱較多，從 而引起隔膜熔融，電池短路。實用新型內容本實用新型目的在于提供 一 種制成二次電池后可適當減d 、電池內阻、防 止大電流充放電時極耳部分溫度過高造成安全隱患的二次電池極耳。為解決上述技術問題，本實用新型一種二次電池極耳，包括焊接區(qū)和導 電區(qū)；該焊接區(qū)包括可與正極片或負極片焊接的極片焊接區(qū)和可與電池端蓋 焊接的端蓋焊接區(qū)；該導電區(qū)位于該極片焊接區(qū)與該端蓋焊接區(qū)之間；其 中，所述導電區(qū)的厚度大于所述焊接區(qū)的厚度。因此，既能適當減小二次電 池內阻，防止大電流充放電時極耳部分溫度過高造成安全隱患，又不會增加
極耳與集流體、端蓋或殼體的焊接難度。作為本實用新型的一種改進，其中，所述導電區(qū)的厚度為所述焊接區(qū)的厚度1.5 2.5倍。作為本實用新型的一種改進，其中，所述導電區(qū)的厚度為所述焊接區(qū)的厚度2倍。本實用新型目的在于還提供一種電池內阻小、大電流充放電時極耳部分 溫度不會過高的二次電池。為解決上述技術問題，本實用新型一種二次電池，包括殼休、端蓋、極 耳以及密封在該殼體和該端蓋圍成的密閉腔內的由正極片、隔膜、負極片疊置組成的巻繞狀電極芯及電解液；所述極耳包括焊接區(qū)和導電區(qū)，該焊接區(qū) 包括可與正極片或負極片焊接的極片焊接區(qū)和可與電池端蓋焊接的端蓋焊接 區(qū)，該導電區(qū)位于該極片焊接區(qū)與該端蓋焊接區(qū)之間；該極耳的極片焊接區(qū) 與該正極片或負極片焊接，該極耳的端蓋焊接區(qū)與該端蓋或該殼體焊接；其 中，所述導電區(qū)的厚度大于所述焊接區(qū)的厚度。因此，該二次電池內阻小， 可防止大電流充放電時極耳部分溫度過高造成安全隱患。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。圖1為本實用新型一種一次電池極耳的沿長度方向橫剖結構示意圖。圖2為本實用新型一種二次電池的局部視結構示意圖。
具體實施方式
實施例一請參閱圖1 ，本實用新型一種二次電池(LP053450型鋰離子電池)極耳 的第一實施例，包括焊接區(qū)和導電區(qū)2，該焊接區(qū)包括nr與正極片或負極片 焊接的極片焊接區(qū)1和可與電池端蓋焊接的端蓋焊接區(qū)3 ;該導電區(qū)2位于 該極片焊接區(qū)1與該端蓋焊接區(qū)3之間；正極耳的長度為52毫米，寬度為4 毫米，導電區(qū)2的厚度為0.161毫米，焊接區(qū)的厚度為0.107毫米，負極耳 的長度為50.5毫米，寬度為4毫米，導電區(qū)2的厚度為0.105毫米，焊接區(qū) 的厚度為0.07毫米。實施例二極耳的結構與實施例一基本相同，不同的是正極導電區(qū)2的厚度為0.193毫米，負極導電區(qū)2的厚度為0.126毫米。實施例三極耳的結構與實施例一基本相同，不同的是正極導電區(qū)2的厚度為 0.214毫米，負極導電區(qū)2的厚度為0.14毫米。實施例四極耳的結構與實施例一基本相同，不同的是正極導電區(qū)2的厚度為 0.235毫米，負極導電區(qū)2的厚度為0.154毫米。 實施例五極耳的結構與實施例一基本相同，不同的是正極導電區(qū)2的厚度為 0.268毫米，負極導電區(qū)2的厚度為0.175毫米。 對比例極耳的結構與實施例一基本相同，不同的是正極導電區(qū)2的厚度為 0.107毫米，負極導電區(qū)2的厚度為0.07毫米。分別取實施例一至五中所述的極耳和對比例中所述的極耳，采用相同的 極芯，其中隔膜為celgard-2000 、電解液、殼體和端蓋，每組各制成600個 電池，然后對每組其中300個分別以4.2V-15C放電，截止電流為30mA停止 放電，解剖電池觀察隔膜收縮和熔融情況，結果見表一(其中熔融結果包含 在收縮的結果之中)。對每組其余300個分別以4.2V-25C放電，截止電流為30mA停止放電， 解剖電池觀察隔膜收縮和熔融情況，結果見表一。從表一中得出，采用本實用新型的極耳制成電池后，在大電流放電的狀 態(tài)下，電池的隔膜收縮和熔融的數(shù)量大幅降低，使電池的合格率大大提高。
表一:組別4.2V-15C放電4.2V-15C放4.2V-25C放4.2V-25C放電1 i后，隔膜收縮電后，隔膜電后，隔膜電后，隔膜熔個數(shù)烙融個數(shù)收縮個數(shù)融個數(shù)實施例一424506實施例二352384實施例三260292實施例四281323實施例五300354對比例5085015請參閱圖1和圖2 ，本實用新型的具有上述實施例一至五中任一極片的 二次電池，包括殼體4、端蓋6、極耳51以及密封在該殼體4和該端蓋6闈 成的密閉腔內的由正極片、隔膜、負極片疊置組成的巻繞狀電極芯10及電解 液；該極耳51的極片焊接區(qū)1與該正極片5焊接，該極耳51的端蓋焊接區(qū)3 與該端蓋6;另一極耳的極片焊接區(qū)1與該負極片焊接，該另一極耳的端蓋 焊接區(qū)3與端蓋或殼體焊接。
權利要求1. 一種二次電池極耳，包括焊接區(qū)和導電區(qū)；該悍接區(qū)包括可與正極 片或負極片焊接的極片焊接區(qū)和可與電池端蓋焊接的端蓋焊接區(qū)；該導電區(qū) 位于該極片焊接區(qū)與該端蓋焊接區(qū)之間；其特征在于所述導電區(qū)的厚度人 于所述焊接區(qū)的厚度。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種二次電池極耳，其特征在于所述導電區(qū) 的厚度為所述焊接區(qū)的厚度1.5 2.5倍。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種二次電池極耳，其特征在于所述導電區(qū) 的厚度為所述焊接區(qū)的厚度2倍。
4. 一種二次電池，包括殼體、端蓋、極耳以及密封在該殼體和該端蓋圍 成的密閉腔內的由正極片、隔膜、負極片疊置組成的巻繞狀電極芯及電解 液；該極耳包括焊接區(qū)和導電區(qū)，該焊接區(qū)包括可與正極片或負極片焊接的 極片焊接區(qū)和可與電池端蓋焊接的端蓋焊接區(qū)，該導電區(qū)位于該極片悍接區(qū) 與該端蓋焊接區(qū)之間；該極耳的極片焊接區(qū)與該正極片或負極片焊接，該極 耳的端蓋焊接區(qū)與該端蓋或該殼體焊接；其特征在于所述極耳為權利要求書1至3中任一項所述的極耳。
專利摘要本實用新型是關于一種二次電池極耳及含有該極耳的二次電池，該極耳包括焊接區(qū)和導電區(qū)；該焊接區(qū)包括可與正極片或負極片焊接的極片焊接區(qū)和可與電池端蓋焊接的端蓋焊接區(qū)；該導電區(qū)位于該極片焊接區(qū)與該端蓋焊接區(qū)之間；其中，所述導電區(qū)的厚度大于所述焊接區(qū)的厚度。因此，既能適當減小二次電池內阻，防止大電流充放電時極耳部分溫度過高造成安全隱患，又不會增加極耳與集流體、端蓋或殼體的焊接難度。該二次電池含有上述極耳，因此，該二次電池內阻小，可防止大電流充放電時極耳部分溫度過高造成安全隱患。
文檔編號H01M2/20GK201038223SQ200720119830
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權日2007年4月28日
發(fā)明者何愛勤 申請人:比亞迪股份有限公司