專利名稱：電池及其極耳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠防止短路的電池極耳。
背景技術(shù)：
電池作為一種供能元件，需要通過設(shè)置在電池上的正極極耳和負(fù)極極耳與外電路連接。當(dāng)電池的正負(fù)兩極之間被電阻較小的導(dǎo)體連通時，電池會產(chǎn)生極大的短路電流。特別是具有高能量密度的鋰離子電池，會有極大電流通過負(fù)責(zé)電流導(dǎo)通的正極極耳和負(fù)極極耳，導(dǎo)致極耳的損壞。傳統(tǒng)的電池極耳是由電導(dǎo)率較高而熱容較低的純金屬材料制成的，當(dāng)極大電流通 過正負(fù)極極耳時，會由于焦耳熱使極耳表面溫度急劇上升，從而誘發(fā)所生成的熱量向電池內(nèi)部擴(kuò)散導(dǎo)致電池?zé)崾Э?，并且?dāng)極耳表面溫度超過電池封裝膠的熔化溫度時，會造成電池封裝受到破壞而造成電池漏液等風(fēng)險的發(fā)生。為了防止電池短路，傳統(tǒng)的保護(hù)技術(shù)需要在電池正、負(fù)兩極之間安裝保險絲或者其他保護(hù)元器件。不管是保險絲或者其他保護(hù)元器件都會占據(jù)電池結(jié)構(gòu)的一定體積，減小了電池有效空間的利用，同時增加了外接元器件焊接的工序，而且還有可能因為保護(hù)元器件的失效無法探知而造成短路風(fēng)險依然存在。有鑒于此，確有必要提供一種能夠防止短路的極耳，以及包含該極耳的電池。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的之一在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種能夠防止短路的極耳。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案—種電池極耳，包括金屬層和設(shè)置在所述金屬層內(nèi)部的熱敏層。金屬層的作用在于使極耳在電池內(nèi)部能夠有效焊接在電池的正負(fù)極極片上，在電池外部能夠有效焊接在外接元器件上，同時根據(jù)其機(jī)械鑄造特性，能將熱敏層包覆其內(nèi)加工成任意形狀的極耳片，此夕卜，金屬層還起到一定的電子傳導(dǎo)特性，在長期使用和存儲中保證極耳不會發(fā)生腐蝕和斷裂；熱敏層的作用在于當(dāng)極耳表面的溫度升高到熱敏層的臨界值時，熱敏層的電阻急劇增大，從而減小外部短路造成的極大電流生成，從而達(dá)到短路保護(hù)的作用。作為本實用新型電池極耳的一種改進(jìn)，所述熱敏層的厚度為5um_50um。熱敏層的厚度太大，會使極耳太厚，不利于后期的焊接操作；熱敏層的厚度太小，則不能很好的起到短路保護(hù)的作用。作為本實用新型電池極耳的一種改進(jìn)，所述金屬層的厚度為20um_100um。金屬層的厚度太大，會使極耳太厚，不利于后期的焊接操作；金屬層的厚度太小，則不能把保證極耳在極片上的有效焊接。作為本實用新型電池極耳的一種改進(jìn)，所述熱敏層為正溫度熱敏電阻層。作為本實用新型電池極耳的一種改進(jìn)，所述熱敏層為非線性正溫度熱敏電阻層。所述非線性正溫度熱敏電阻，是指在某特定溫度區(qū)間內(nèi)當(dāng)溫度升高時阻值會隨之急劇增加幾個到幾十個數(shù)量級。對于鋰離子電池，此溫度區(qū)間以60°C劃分，即當(dāng)溫度低于60°C時熱敏電阻保持與常溫電阻相近的阻值，而當(dāng)溫度超過60°C時熱敏電阻的阻值急劇增加幾個到幾十個數(shù)量級。作為本實用新型電池極耳的一種改進(jìn)，所述金屬層為金屬鋁層或金屬鎳層。作為本實用新型電池極耳的一種改進(jìn)，所述金屬層和熱敏層熱熔連接。作為本實用新型電池極耳的一種改進(jìn)，所述極耳表面為光滑表面，以防止極耳表面的毛刺刺破隔膜，引發(fā)短路。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型電池極耳在金屬層內(nèi)設(shè)置具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻，當(dāng)極耳表面的溫度升高到熱敏電阻的臨界值時，熱敏電阻的溫度急劇增加幾個到幾十個數(shù)量級，從而減小外部電路造成的極大電流產(chǎn)生，起到短路保護(hù)的作用。這樣，電池自身 變具有了短路保護(hù)的功能，無需安裝保險絲或者其他保護(hù)元器件，增大電池有效空間的利用，減少外接兀器件焊接的工序，提聞生廣效率。本實用新型的另一個目的在于提供一種電池，包括電芯和容納所述電芯的包裝袋，所述電芯包括正極片、負(fù)極片、間隔于所述正極片和負(fù)極片之間的隔膜，以及電解液，所述電芯的前端設(shè)有正極極耳和負(fù)極極耳，所述正極極耳和負(fù)極極耳為上述段落所述的電池極耳。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型電池由于自身具有短路保護(hù)的功能，無需安裝保險絲或者其他保護(hù)元器件，增大電池有效空間的利用，增大了電池的能量密度，并且提高了電池的安全性能。

圖I為本實用新型電池極耳的剖視圖；圖2為本實用新型電池的剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本實用新型及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實用新型并不限于此。如圖I所示，本實用新型一種電池極耳，包括金屬層11和設(shè)置在所述金屬層11內(nèi)部的熱敏層12。其中，所述熱敏層12的厚度為5um_50um。所述金屬層11的厚度為20um_100um。所述熱敏層12為正溫度熱敏電阻層。所述熱敏層12為非線性正溫度熱敏電阻層。所述金屬層11為金屬鋁層或金屬鎳層。所述金屬層11和熱敏層12熱熔連接。所述極耳的表面為光滑表面。本實用新型電池極耳的制備步驟如下首先將非線性正溫度的熱敏電阻導(dǎo)電聚合體材料，按照所需極耳長度和寬度制備成厚度為5um-50um厚的極耳中心體，即熱敏層12 ;其次使用濺射、沉積或者電鍍等技術(shù)，在極耳中心體(即熱敏層12)的六個表面鍍一層厚度為20um-100um的金屬層11，金屬層11材料可以根據(jù)電池正負(fù)極所需焊接所需材料選擇，如金屬鋁、金屬鎳等；再使用高溫鑄件技術(shù)使金屬層11和熱敏層12緊密結(jié)合；最后使用拋光技術(shù)，處理表面可能由于加工過程形成的毛刺，從而包括具有金屬層11和非線性PTC熱敏電阻的電池極耳。本實用新型電池極耳在電池正常工作的溫度范圍內(nèi)，其阻值始終保持在ΙΟι Ω以下，當(dāng)電池溫度高于正常工作溫度范圍時，其阻值發(fā)生急劇上升，如鋰離子電池中，當(dāng)周圍溫度高于正常工作的溫度上限溫度60°C時，此極耳的阻值可升至50m Ω以上，當(dāng)溫度超過100°C時，此極耳的阻值可升至ΙΟΟπιΩ以上。當(dāng)有短路情況發(fā)生時，由于焦耳熱的作用，會使電池極耳表面生產(chǎn)大量熱量。當(dāng)極耳表面溫度超過60°C時，包裹在金屬層11內(nèi)部的熱敏層12產(chǎn)生功效，不斷增大極耳的電阻，從而減小電池生成的電流以減小焦耳熱量。從而實現(xiàn)電池自身的短路保護(hù)功效。如圖2所示，一種電池，包括電芯2和容納所述電芯2的包裝袋3，所述電芯2包括正極片、負(fù)極片、間隔于所述正極片和負(fù)極片之間的隔膜，以及電解液，所述電芯2的前端設(shè)有正極極耳21和負(fù)極極耳22，所述正極極耳21和負(fù)極極耳22為上述電池極耳。 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型電池由于自身具有短路保護(hù)的功能，無需安裝保險絲或者其他保護(hù)元器件，增大電池有效空間的利用，增大了電池的能量密度，并且提高了電池的安全性能。根據(jù)上述說明書的揭示和指導(dǎo)，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述?b>具體實施方式
，對本實用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求1.一種電池極耳，其特征在于包括金屬層和設(shè)置在所述金屬層內(nèi)部的熱敏層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池極耳，其特征在于所述熱敏層的厚度為5um-50um。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池極耳，其特征在于所述金屬層的厚度為20um-100um。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池極耳，其特征在于所述熱敏層為正溫度熱敏電阻層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池極耳，其特征在于所述熱敏層為非線性正溫度熱敏電阻層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池極耳，其特征在于所述金屬層為金屬鋁層或金屬鎳層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池極耳，其特征在于所述金屬層和熱敏層熱熔連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池極耳，其特征在于所述極耳表面為光滑表面。
9.一種電池，包括電芯和容納所述電芯的包裝袋，所述電芯包括正極片、負(fù)極片、間隔于所述正極片和負(fù)極片之間的隔膜，以及電解液，所述電芯的前端設(shè)有正極極耳和負(fù)極極耳，其特征在于所述正極極耳和負(fù)極極耳為權(quán)利要求I至8所述的電池極耳。
專利摘要本實用新型屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠防止短路的極耳，包括金屬層和設(shè)置在所述金屬層內(nèi)部的熱敏層。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型電池極耳在金屬層內(nèi)設(shè)置具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻，當(dāng)極耳表面的溫度升高到熱敏電阻的臨界值時，熱敏電阻的溫度急劇增加幾個到幾十個數(shù)量級，從而減小外部電路造成的極大電流產(chǎn)生，起到短路保護(hù)的作用。這樣，電池自身變具有了短路保護(hù)的功能，無需安裝保險絲或者其他保護(hù)元器件，增大電池有效空間的利用，減少外接元器件焊接的工序，提高生產(chǎn)效率。此外，本實用新型還公開了一種包含該極耳的電池。
文檔編號H01M10/04GK202585594SQ201220054658
公開日2012年12月5日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者劉凱, 羅丹, 周鐵剛 申請人:寧德新能源科技有限公司, 東莞新能源科技有限公司