[发明专利]一种无极耳的锂电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无极耳的锂电池，涉及电池领域，主要为了解决传统的锂电池采用焊接实现电连接所带来的问题；该锂电池包括外壳和由至少一个正极片、一个负极片和一个多孔绝缘膜构成的电极组件，所述外壳包括顶部开口的主壳体和机械密封于主壳体顶部开口的连接壳体；所述连接壳体包括至少一个金属件和一个绝缘件；所述正极片和负极片均包括有料区和无料区，其中无料区的边缘超出多孔绝缘膜的边缘；所述正极片和负极片的无料区分别与主壳体和金属件机械接触。本发明采用机械接触的方式实现正、负极与外壳的点连接，无需进行焊接工序，摒弃了传统锂电池使用极耳所带来的弊端，具有较高的实用价值。

技术领域

本发明涉及电池领域，具体是一种无极耳的锂电池及其制备方法。

背景技术

众所周知，锂离子电池是一种可以反复充放电的化学电源。正极的活性材料一般为含锂的金属化合物，比如钴酸锂，镍酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂或者是几种金属元素的复合化合物。负极的活性材料一般为石墨化的碳，硅碳合金或者是硅锂合金等等。充电时，锂离子从正极脱离，嵌入负极；放电时过程相反。所以锂离子电池又俗称“摇椅电池”。

锂离子电池的结构包含几个必不可少的部件。正极(或组)，负极(或组)，多孔隔离膜，电解液，外壳密封组件等，如附图6C所示。其中正、负极的制造流程一般如下。粉末状活性物质和导电剂、粘接剂及其它添加剂经高速搅拌分散成均匀的浆料后被涂覆或嵌入到导电基材如金属箔材或网状金属的两面，烘干后经压辊压实，再分切成任意长宽的长方形极片。一般极片头尾部或中间的部分区域两面没有活性物质，在这些空白区域焊接一条或几条金属箔材，在电池行业内俗称“极耳”。如附图6A所示。两电极的“极耳”分别与电池的金属壳体或顶部金属部件通过焊接相连。正极的导电基材一般为铝或其合金材料，负极的导电基材一般为铜或其合金。“极耳”一般为铝、镍、铜等金属材料。正极和负极以及多孔塑料薄膜制成的隔离体通过卷绕或平叠的方式组成电极组件。附图6B示意了一种典型的通过卷绕形成的电极组件。电极组件置于金属拉伸形成的罐状壳体中，其中一个电极“极耳”与壳体焊接相连，另一个电极的“极耳”与电池的顶部金属部件焊接相连，顶部金属部件预先放置在一塑料环状部件中，该部件的内径和外径分别与顶部金属外侧和壳体内侧紧密配合。向壳体内部注入锂盐的有机溶液后，通过机械模具和冲压装置对外壳顶部进行压缩，达到电池密封的目的。

明显的，上述常规锂离子电池的结构和制造技术存在一些不足。第一，极片的导流以及电极与外壳金属部件都是通过有限面积的箔材完成，而且三者之间的连接都是通过焊接的方式连接，无论什么样的已知焊接方式，如众所周知的电阻焊、超声波焊、电阻焊等等，其焊接部位和焊接点的面积更为有限。这样的结构会导致电极活性物质发挥的不充分，而且电能输出和输入的损耗较大，尤其是输出输入电流比较大的场合，如快速充电或快速放电的情况。第二，上述焊接过程不可避免会在焊接部位产生金属突起甚至金属毛刺，使得电池在装配过程中或电池使用过程中的电极之间以及电极和外壳之间产生电子短路，造成电池在安全和功能上的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无极耳的锂电池及其制备方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无极耳的锂电池，包括外壳和由至少一个正极片、一个负极片和一个多孔绝缘膜构成的电极组件，所述外壳包括顶部开口的主壳体和机械密封于主壳体顶部开口的连接壳体；所述连接壳体包括至少一个金属件和一个绝缘件；所述正极片和负极片均包括有料区和无料区，其中无料区的边缘超出多孔绝缘膜的边缘；所述正极片和负极片的无料区分别与主壳体和金属件机械接触。

在一种可选方案中：所述电极组件和主壳体之间还设置有隔离件。

在一种可选方案中：所述主壳体呈圆柱形或者方形。

在一种可选方案中：所述电极组件为螺旋状绕组或者平叠结构。

在一种可选方案中：所述金属件由铝片冲压而成。