[发明专利]一种高能量密度的电池负极极耳及其制作方法

说明书

本发明公开了一种高聚合物锂离子动力电池能量密度的负极极耳，依次包括铜镀镍金属片极耳、焊接搭接区和转接用铝金属片，在铜镀镍金属片极耳上固定有PP聚丙烯改性树脂。制作时根据需要将铝材裁切成所需长度，然后将铜镀镍极耳定位到模具上，将铝金属片定位到铜镀镍上，二者重叠形成焊接搭接区；使用激光焊接设备快速熔融两个金属使其粘合。本发明的负极极耳，提高了电池组整体能量密度指标。材料密度2.7g/cm3，降低动力电池整体重量6kg以上；解决了动力电池在后续组装中串并联焊接问题；铜镀镍转接铝片后，后续和铝极柱的焊接变得更加容易，可靠，金属成分一致，使得焊接后的焊点牢固成为整体，延长电池使用寿命起到关键作用。

技术领域

本发明涉及高聚合物锂离子动力电池技术领域，具体为一种高能量密度的电池负极极耳及其制作方法。

背景技术

《新能源汽车产业发展规划》中，国家提出大力发展产业，促进了新能源技术的发展和应用，特别是新能源汽车中使用的聚合物软包锂离子动力电池(以下简称动力电池)，以其重量轻，能量密度高，安全性优越等性能越来越受到个厂商的重视，但动力电池用于新能源乘用车毕竟刚刚起步，还有很多亟待解决的问题，提高能量密度和安全性能是其中重要的一环。

动力电池能量密度是关系到车能够行使最大里程的关键参数，限于乘用车本身的大小体积，能量密度越大行使里程越大，反之越小，各厂家、研究所在这方面投入了大量的财力的人力，也取得了很多成果，本发明就是在这个背景下孕育而生的。聚合物锂离子电池是由电芯、电解液和引出导线等主要部分组成的，其中正极引出导线为纯材料，使用规格为：0.2～0.5mm厚*40～100mm宽、负极引出导体为铜镀镍材料，使用规格为：0.2～0.5mm厚*40～100mm宽，见单体动力电池示意图如附图1所示。在图1中，1为PP聚丙烯改性树脂，3位铜镀镍金属片。

为了串并联连接，导体长度一般为50mm～100mm。本发明是针对动力电池的极耳负极材料，由于聚合物锂离子电池中对极耳材料在电解液中的电位差有特殊要求，所以铜镀镍的使用作为电池负极材料是必须的。

当前动力电池负极极耳使用的铜镀镍，存在以下不足：

其一，铜镀镍做动力电池极耳由于金属的密度大的原因，相对于正极用的铝材料重量较重，增加了单体极耳的重量，是正极铝极耳重量的3倍，降低了电池的能量密度指标；

其二，使用铜镀镍必须使用铜极柱进行连接，铜极柱一般使用5～10mm厚 20～40mm宽，长2～3米的铜板制作，电池包整体重量达10kg左右。

其三，电池组装工序将铜镀镍焊接到并联铜极柱时焊接不牢，焊接难度大，这是由于铜镀镍表面有镀镍层的缘故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的负极极耳降低了电池的能量密度指标的缺陷，提供一种高能量密度的电池负极极耳及其制作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种高能量密度的电池负极极耳，其特征在于，依次包括铜镀镍金属片极耳、焊接搭接区和转接用铝金属片，在铜镀镍金属片极耳上固定有PP聚丙烯改性树脂。

上述负极极耳的制作方法，包括以下步骤：

1)、根据铜镀镍极耳宽度选取同宽度的铝材裁切成所需长度；

2)、将带有PP聚丙烯改性树脂的铜镀镍极耳定位到模具上，将铝金属片定位到铜镀镍上，铝金属片与铜镀镍金属片极耳部分重叠形成焊接搭接区；

3)、使用气缸下压，使焊接搭接区的铜镀镍极耳和铝金属片紧密贴合，使用激光焊接设备快速熔融两个金属使其粘合。