本公開(kāi)涉及鋰電池的，特別是涉及一種銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在鋰電池結(jié)構(gòu)中，極耳是連接電芯內(nèi)部電極材料與外部電路的重要部件。對(duì)于負(fù)極而言，極耳不僅負(fù)責(zé)傳導(dǎo)電流，還承擔(dān)著將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能并輸出的關(guān)鍵任務(wù)。因此，負(fù)極極耳的設(shè)計(jì)和材質(zhì)選擇直接影響到電池的整體性能、安全性和使用壽命。目前，市場(chǎng)上的鋰電池負(fù)極極耳主要采用鎳或銅鍍鎳作為基材，通過(guò)超聲波焊接、激光焊接或機(jī)械壓接等方式固定在電極片上。

2、盡管這兩種金屬具有良好的導(dǎo)電性，但隨著電池能量密度和功率要求的提升，傳統(tǒng)極耳設(shè)計(jì)面臨挑戰(zhàn)：一方面，大電流通過(guò)時(shí)，極耳處容易產(chǎn)生局部高溫，特別是在焊接點(diǎn)附近。如果散熱不及時(shí)，過(guò)高的溫度不僅會(huì)損害極耳本身，還可能引發(fā)電池內(nèi)部短路等安全隱患；另一方面，由于電池在使用過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷反復(fù)的充放電循環(huán)，極耳及其連接部位可能會(huì)受到周期性的機(jī)械應(yīng)力作用。長(zhǎng)期下來(lái)，極耳可能出現(xiàn)疲勞斷裂，導(dǎo)致電池失效。因此，開(kāi)發(fā)具備優(yōu)良耐熱性、耐彎折性和耐腐蝕性的新型負(fù)極極耳成為行業(yè)發(fā)展的迫切需求。

3、為解決負(fù)極極耳的上述問(wèn)題，目前的解決方案包括：通過(guò)改變極耳形狀、增加散熱路徑或引入柔性連接件，這些方案可以在一定程度上有效降低熱量積聚，增強(qiáng)極耳的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能，但往往需要進(jìn)行復(fù)雜的形狀加工。這不僅增加了制造成本，也提高了生產(chǎn)過(guò)程中的廢品率。而使用銅鍍鎳作為基材結(jié)合了銅和鎳的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的導(dǎo)電性和一定的耐腐蝕性，但在制造過(guò)程中，難以保證鎳鍍層在整個(gè)銅基材上的完全均勻分布，鎳鍍層在銅基材上的分布不均勻時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)局部薄厚不均的情況，當(dāng)鍍層受損或厚度不足時(shí)，底層的銅會(huì)迅速氧化，尤其是在高濕度、鹽霧等腐蝕性環(huán)境中，會(huì)顯著縮短極耳的使用壽命。

4、如對(duì)比文件cn201710143817.8公開(kāi)的一種四面鍍鎳電解銅箔的方法及應(yīng)用該方法生產(chǎn)的極耳，采用特殊頂尖陽(yáng)極板對(duì)電解銅箔兩側(cè)進(jìn)行電鍍，鈦涂銥作為電解陽(yáng)極板和頂尖陽(yáng)極板，電解液采用分析純硫酸鎳與分析純硼酸進(jìn)行攪拌制成純凈硫酸鎳溶液。該方案四面鍍鎳層晶體組織緊密均勻，分布整齊，極耳表面可焊性優(yōu)良，耐高溫、耐腐蝕性能優(yōu)良，但在制造過(guò)程中鎳鍍層在銅基材上局部薄厚不均的情況，鍍鎳層受損或厚度不足時(shí)，底層的銅容易氧化，從而縮短極耳的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種導(dǎo)電性較好、耐腐蝕性及機(jī)械強(qiáng)度較高的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池及其制備方法。

2、本公開(kāi)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

3、一種銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，包括如下步驟：

4、對(duì)銅基材進(jìn)行清洗處理；

5、對(duì)所述銅基材進(jìn)行電鍍，以獲得帶有鍍鎳層的銅鍍鎳帶；

6、將所述銅鍍鎳帶與所述鎳帶進(jìn)行超聲波焊接，以獲得銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳，所述銅鍍鎳帶與所述鎳帶的焊接處形成有重疊焊接區(qū)；

7、將熱塑膠片加熱后覆蓋于所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳，以使所述重疊焊接區(qū)及所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的部分的表面形成有樹(shù)脂膠層；

8、將所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳與負(fù)極片焊接，將正極鋁極耳與正極片焊接，以獲得所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述銅基材進(jìn)行清洗包括如下步驟：

10、通過(guò)有機(jī)溶劑或堿性脫脂劑清去除所述銅基材表面的污垢；

11、通過(guò)酸溶液對(duì)所述銅基材進(jìn)行酸洗；

12、對(duì)所述銅基材進(jìn)行沖洗。

13、在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述銅基材進(jìn)行電鍍，包括如下步驟：

14、將純鎳板和所述銅基材放入電鍍液中；

15、通入電流對(duì)所述銅基材進(jìn)行電鍍，獲得帶有鍍鎳層的所述銅鍍鎳帶；

16、對(duì)帶有鍍鎳層的所述銅鍍鎳帶進(jìn)行清洗。

17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述銅鍍鎳帶的鍍鎳層的厚度為5μm-20μm。

18、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在對(duì)所述銅鍍鎳帶進(jìn)行清洗之后，還包括如下步驟：

19、加入鉻酸鹽或三價(jià)鉻鈍化劑，對(duì)所述銅鍍鎳帶的表面進(jìn)行鈍化。

20、在其中一個(gè)實(shí)施例中，將熱塑膠片加熱后覆蓋于所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳，以使所述重疊焊接區(qū)及所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的部分的表面形成有樹(shù)脂膠層包括如下步驟：

21、將所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳固定整平，再將整平后的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳移動(dòng)至加熱區(qū)域；

22、對(duì)所述熱塑膠片進(jìn)行第一次加熱軟化，將軟化后的所述熱塑膠片粘貼在所述重疊焊接區(qū)兩側(cè)的表面；

23、對(duì)粘貼的所述熱塑膠片進(jìn)行第二次加熱熔融成膠液，使得熔融的膠液覆蓋在重疊焊接區(qū)兩側(cè)的表面形成樹(shù)脂膠層。

24、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱塑膠片包括cpp、pp、eva及pe中的至少一種。

25、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在將正極鋁極耳與正極片焊接之前，還包括如下步驟：

26、在正極鋁極耳的表面涂覆uv膠；

27、對(duì)所述uv膠通過(guò)uv燈進(jìn)行照射，以獲得帶有uv膠層的正極鋁極耳。

28、在其中一個(gè)實(shí)施例中，uv燈照射的光照時(shí)間為30s-60s。

29、一種銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池，所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池采用上述任一實(shí)施例中所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法得到，包括電芯、正極鋁極耳及負(fù)極耳，所述電芯由正極片、隔膜及負(fù)極片卷繞或?qū)盈B而成；

30、所述負(fù)極耳包括銅鍍鎳帶、鎳帶及樹(shù)脂膠層，所述銅鍍鎳帶焊接于所述負(fù)極片，所述樹(shù)脂膠層包覆于所述鍍鎳層及所述鎳帶的重疊焊接區(qū)；所述正極鋁極耳包括正極鋁極耳及uv膠層，所述正極鋁極耳焊接于所述正極片，所述uv膠層包覆于所述正極鋁極耳。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本公開(kāi)至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

32、上述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳為銅鍍鎳帶與鎳帶的焊接而成，銅鍍鎳帶使得銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電阻較小且導(dǎo)電性較好，銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的鎳連接端方便與放電源或供電源進(jìn)行焊接；通過(guò)樹(shù)脂膠層包覆重疊焊接區(qū)及銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的部分，平衡了重疊焊接區(qū)產(chǎn)生的高度差，重疊焊接區(qū)的銅鍍鎳帶與鎳帶之間的連接強(qiáng)度提高，增加了銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的連接強(qiáng)度，樹(shù)脂膠層為包覆重疊焊接區(qū)及銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的部分提供了絕緣保護(hù)，防止了短路現(xiàn)象的發(fā)生，避免了鍍鎳層分布不勻時(shí)的容易氧化的問(wèn)題，從而延長(zhǎng)使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，其特征在于，對(duì)所述銅基材進(jìn)行清洗包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，其特征在于，對(duì)所述銅基材進(jìn)行電鍍，包括如下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，其特征在于，所述銅鍍鎳帶的鍍鎳層的厚度為5μm-20μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，其特征在于，在對(duì)所述銅鍍鎳帶進(jìn)行清洗之后，還包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，其特征在于，將熱塑膠片加熱后覆蓋于所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳，以使所述重疊焊接區(qū)及所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的部分的表面形成有樹(shù)脂膠層包括如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，其特征在于，所述熱塑膠片包括cpp、pp、eva及pe中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，其特征在于，在將正極鋁極耳與正極片焊接之前，還包括如下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法，其特征在于，uv燈照射的光照時(shí)間為30s-60s。

10.一種銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池，其特征在于，所述銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池采用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池制備方法得到，包括電芯、正極鋁極耳及負(fù)極耳，所述電芯由正極片、隔膜及負(fù)極片卷繞或?qū)盈B而成；

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)提供一種銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池及其制備方法，銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池的制備方法包括如下步驟：對(duì)銅基材進(jìn)行清洗處理；對(duì)銅基材進(jìn)行電鍍，以獲得帶有鍍鎳層的銅鍍鎳帶；將銅鍍鎳帶與鎳帶進(jìn)行超聲波焊接形成有重疊焊接區(qū)，以獲得銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳；將熱塑膠片加熱后覆蓋于銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳，以使銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的部分的表面形成有樹(shù)脂膠層；將銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳與負(fù)極片焊接，將正極鋁極耳與正極片焊接，以獲得銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電池。銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的電阻較小且導(dǎo)電性較好，通過(guò)樹(shù)脂膠層包覆銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的部分，平衡了重疊焊接區(qū)產(chǎn)生的高度差，增加了銅鍍鎳轉(zhuǎn)鎳極耳的機(jī)械強(qiáng)度，提供了絕緣保護(hù)，避免鍍鎳層分布不勻的氧化問(wèn)題，延長(zhǎng)了使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：高楚,王衛(wèi)東,賴正涵,余海導(dǎo),王守軍,寧嵐,齊華錦,余育強(qiáng),楊曉亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：梅州市量能新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15