[发明专利]一种锂离子电池极耳箔材断裂改善方法

说明书

本发明涉及锂离子电池领域，针对电池模组在工况条件下箔材易断裂的问题，提供一种锂离子电池极耳箔材断裂改善方法，包括以下步骤：S1将正极箔材、隔膜、负极箔材依次堆叠，正极箔材和负极箔材统称极片箔材，把每个极片箔材外伸的极耳箔材堆叠，电芯端面垂直向下压平；S2将极耳箔材预焊接，再通过主焊接将极耳固定在极耳箔材上；S3把极耳焊接后的电芯放入已冲坑电池外包装铝塑膜中，封装成电池。本发明改善极耳箔材主要受力位置，从而解决模组装配工艺和工况条件下对极耳箔材的损伤。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其是涉及一种锂离子电池极耳箔材断裂改善方法。

背景技术

极耳由金属片和pp层组成，可与电极上箔材连接，具有传输电子功能。极耳箔材是正负极箔材外伸出的每个极耳。随着锂离子动力电池的能量密度的要求不断提升，减少正极或负极箔材厚度，留给活性物质更多的物理空间提升电池能量密度的成为普遍做法。当前，正极铝箔厚度一般为8～16μm，负极铜箔厚度一般为6～12μm，越来越薄的箔材厚度不仅对电芯极耳的焊接工艺要求更高，而且模组装配和应用对电池内部极耳箔材损伤、断裂的风险更大。

单边冲坑的软包叠片式锂离子电池极耳焊接，工艺上一般先把极耳箔材压紧，压紧后的紧邻电芯的极耳箔材呈等三角形分布，然后对压紧位置先预焊，再通过主焊把极耳焊接在预焊后的极耳箔材上。现有的电池极耳箔材焊接工艺当2P或3P的电池单元组装成模组，从支撑面板上的共用的一个定位孔插入、极耳弯折和滚极耳等工序，电池内部极耳箔材断箔长边、短边等受力不一致，特别是工况条件下易在主预焊交接区、极耳下沿和非焊接区产生裂纹或断裂。装配后的模组在工况条件下振动或冲击后会尤为严重，甚至会导致电动汽车起火、爆炸。

中国专利公开号CN105977441A，公开了一种电池极耳及极耳整理装置，包括极耳及极耳整理装置，所述极耳为厚度不均匀形极耳，极耳下部厚度小于上部厚度；所述极耳整理装置包括压板、整理板及导向轴，压板的两端分别贯穿式安装有导向轴，导向轴两端经弹簧及螺母固定在整理板上，整体构成工装。该发明为一种可自动熔断的极耳以及整理该极耳的工装装置，但是该极耳厚度不均匀，加工难度大，不能从根本上解决箔材极耳容易断裂的技术难题。据此需要一种理想的解决方法。

发明内容

本发明为了克服电池模组在工况条件下箔材易断裂问题，提供一种锂离子电池极耳箔材断裂改善方法，改善极耳箔材主要受力位置，从而解决模组装配工艺对极耳箔材的损伤。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池极耳箔材断裂改善方法，包括以下步骤：

S1将正极箔材、隔膜、负极箔材依次堆叠，正极箔材和负极箔材统称极片箔材，把每个极片箔材外伸的极耳箔材堆叠，电芯端面垂直向下压平；

S2将极耳箔材预焊接，再通过主焊接将极耳固定在极耳箔材上；

S3把极耳焊接后的电芯放入已冲坑电池外包装铝塑膜中，封装成电池。

本发明改变现有技术中极耳弯折、工况条件下极耳箔材的主要受力位置。现有技术中S1压平时沿底面方向上压平，每条极耳箔材分别受力，极易断裂；改善后垂直向下压平，极耳箔材堆叠层整体受力，从而解决模组装配工艺对极耳箔材的损伤，特别是解决了模组在工况条件下的电池内部箔材产生裂纹或断裂的问题。

作为优选，极耳布置在极耳箔材的短边侧，S2主焊接时焊机底模在极耳箔材短边下方，焊头沿长边方向下压极耳和极耳箔材进行焊接。可减少对极耳箔材焊接的损伤，减少极耳弯折时极耳下沿对电池内部极耳箔材的损伤。作为进一步优选，采用超声波焊接。超声波焊接速度快，且焊接材料不熔融，不会导致金属特性变脆弱，还能保证焊接后金属间的导电性能。

作为优选，S2中预焊区宽度为3.5～4.0mm，主焊区宽度为2.5～3.0mm，主焊区到预焊区距离为1～1.5mm。先预焊，再主焊，预焊宽度大于主焊。