[发明专利]一种防止极耳倒插降低电芯失效的方法

说明书

本发明涉及一种防止极耳倒插降低电芯失效的方法，所述方法包括以下步骤：对多层极耳的根部进行预焊，整合多层极耳，得到裸电芯。本发明提供的方法，在多层极耳根部进行预焊，使所述极耳根部实现原子间的熔融渗透，将所述极耳根部牢固的熔合为一体，实现多层极耳的整合，解决多层极耳的倒插问题，保证裸电芯在组装成形的过程中，不会因为极耳长度冗余发生的弯折，导致正极片和负极片接触，发生短路、起火和爆炸，达到降低电芯失效的目的；所述方法操作简单，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种防止极耳倒插降低电芯失效的方法。

背景技术

随着商业化电池的快速发展，市场对电池能量密度的要求越来越高。为了进一步提高电池的能量密度，主要的技术路线有：(1)采用高压实密度和增加极片厚度；(2)降低电池中非活性物质的占有空间等。

目前，为了提高电芯壳体的空间利用率，电芯中的极耳受到了广泛的关注。主要有两方面的研究：一方面，利用极耳厚度方向上更多的空间，因此对不断挤压极耳，在挤压过程中，则可能挤压到极耳根部导致极耳根部出现挤压变形和倒插的情况；另一方面，对于多层极耳卷绕或叠片的电芯，需要把多层极耳进行对折处理，但由于对折后极耳长度不一致，对折后极耳顶边可能会发生错位，出现倒插的情况。为了解决上述问题，研究者进行了深入的探索。

CN206574785U公开了一种电芯，其包括电芯本体以及与电芯本体电连接的多层极耳，其中，电芯本体的一侧为最长极耳，另一侧为最短极耳，多层极耳的长度从最短极耳向最长极耳逐渐增大，多层极耳中相邻极耳的长度差满足计算公式：Ld＝H/(n-1)，其中，式中Ld为相邻极耳的长度差，H为多层极耳的厚度，n为极耳的数量。该实用新型电芯，在极耳成型时直接制成不同长度的极耳，使得卷绕或叠片的电芯在极耳对折后实现极耳顶边自动对齐，解决了极耳对折后极耳顶边错位的问题，但是不能解决对折后极耳发生倒插的问题。

CN110323403A公开了一种安全的极耳结构及其制备方法、锂离子电池，极耳结构包括多层极耳，所述多层极耳根部热压包裹有定型件。制备方法包括：S1、将多层负极片、隔膜和多层正极片依次层叠；其中，每层负极片的两侧分别连接有一负极耳，每层正极片的两侧分别连接有一正极耳；正极耳和负极耳错位排列；S2、将所述层叠的多层负极片、隔膜和多层正极片一起卷绕，形成带有一多层正极耳和一多层负极耳的裸电芯；S3、利用热压机构将热塑性材料压合定型于所述多层正极耳根部，形成包裹正极耳根部的定型件。该发明中定型件的包裹增加工艺步骤、生产成本和非活性物质的占用空间，此外，定型件的使用寿命有限，长时间会失去粘结作用而脱落。

CN208862096U公开了一种动力电池顶盖与电芯的装配结构，包括顶盖和电芯，所述顶盖设置有第一极柱和第二极柱，所述电芯设置有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳通过第一连接片与所述第一极柱电性连接，所述第二极耳通过第二连接片与所述第二极柱电性连接，还包括用于防止极耳倒插的第一极耳保护片和第二极耳保护片，所述第一极耳保护片和所述第二极耳保护片均设置于所述电芯顶部与所述顶盖之间。相比于现有技术，该实用新型通过在电芯顶部与顶盖之间设置第一极耳保护片和第二极耳保护片，不仅起到绝缘顶盖与电芯的作用，同时能够防止极耳倒插而与连接片短接，从而有效避免电池短路风险，大大提高电池的安全性能。但是保护片的设置，增加了生产成本和非活性物质的占用空间，不利于电池能量密度的提升。

基于现有技术的研究，如何降低非活性物质占有空间的同时，简单有效防止极耳错位，解决多层极耳的倒插问题，成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种防止极耳倒插的方法。所述方法通过在多层极耳的根部进行预焊，整合多层极耳，不增加整合极耳的定型件，降低非活性物质占有空间，同时有效防止极耳错位，解决多层极耳的倒插问题。通过所述方法，降低电池失效的风险。