(19)中华人民共和国国家知识产权局
| (12)发明专利说明书 | |
| (10)申请公布号 CN 104157822 A (43)申请公布日 2014.11.19 |
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(21)申请号 CN201410421164.1
(22)申请日 2014.08.25
(71)申请人 深圳市中金岭南科技有限公司
地址 518122 广东省深圳市坪山新区坪山大工业区锦绣西路2号
(72)发明人 徐卓辉
(74)专利代理机构 深圳市汇力通专利商标代理有限公司
代理人 王锁林
(51)Int.CI
H01M2/22
B32B15/01
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及二次电池用导电连接片、其制备方法及层状复合金属带材，该层状复合金属带材由至少一个铜层和至少一个不锈钢层组成，不锈钢为铁素体不锈钢，铜层和不锈钢层交替排列，相邻层以面复合方式结合，所有不锈钢层与整个复合金属带材的厚度比为10％～80％。该导电连接片由上述层状复合金属带材冲压制成。该制备方法包括以下步骤：S1、将等宽度的不锈钢带和铜带进行叠层式轧制复合；S2、对步骤S1轧制复合后的带材进行至少两次的软化扩散退火，且在每两次退火间进行中间轧制，直至带材厚度达成品厚度；S3、将成品厚度的复合金属带材冲压制得导电连接片。该复合金属带材可在相当大的程度上达到取代纯镍的目的。 | |
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法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种层状复合金属带材，其特征在于：该层状复合金属带材由至少一个铜层和至少 一个不锈钢层组成，所述不锈钢为铁素体不锈钢，铜层和不锈钢层交替排列，相邻层以面复 合方式结合，所有不锈钢层与整个复合金属带材的厚度比为10％～80％。
2.根据权利要求1所述的层状复合金属带材，其特征在于：该层状复合金属带材共两 层，一层为铜层，另一层为不锈钢层。
3.根据权利要求1所述的层状复合金属带材，其特征在于：该层状复合金属带材共三 层，中间层为不锈钢层，其余两层为铜层。
4.根据权利要求1所述的层状复合金属带材，其特征在于：该层状复合金属带材共三 层，中间层为铜层，其余两层为不锈钢层。
5.根据权利要求4所述的层状复合金属带材，其特征在于：一个不锈钢层的表面设置 有槽，槽中镶嵌复合有铜带，所有不锈钢层与整个复合金属带材的厚度比为20％～80％，该 铜带与其所在不锈钢层的厚度比为40％～80％。
6.一种二次电池用导电连接片，其特征在于：该导电连接片由权利要求1～5中任意一 项所述的层状复合金属带材冲压制成。
7.权利要求6所述导电连接片的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、将等宽度的不锈钢带和铜带进行叠层式轧制复合，得到较厚的层状复合金属带材；
S2、对轧制复合后的带材进行至少两次的软化扩散退火，且在每两次退火间进行中间轧 制，直至带材厚度达成品厚度；
S3、将成品厚度的复合金属带材冲压制得导电连接片，必要时在点焊位置附近开叉和/ 或打凸焊点。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：当所制导电连接片为两层结构时， 还包括在步骤S3前先对达到成品厚度的复合金属带材进行拉矫，拉矫过程带材延伸率为 1％～3％。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：当所制导电连接片为不锈钢-铜-不 锈钢三层结构且具有铜焊接层时，还包括在步骤S2前，先对轧制复合后的带材软化扩散退 火，以及在退火后的带材表面刨槽，将与所刨槽相同尺寸的铜带对入槽位进行镶嵌轧制复合。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
当所制导电连接片为两层结构时，步骤S1的轧制复合采用室温固相复合工艺，当所制 导电连接片为三层结构时，步骤S1的轧制复合采用可控气氛热复合工艺，该可控气氛热复 合工艺包括将不锈钢带的加热温度控制在550℃～650℃范围，铜带的加热温度控制在 350℃～400℃范围内，以及通氨分解气氛保护；
步骤S2的退火采用连续光亮退火工艺，采用惰性气体或还原保护气氛，退火温度在 800～950℃选择，退火速度在2米/分钟～5.5米/分钟选择，退火速度按退火时带材厚度从 厚到薄递增；两次退火间的中间轧制的总轧制变形率不超过60％。
说 明 书
<p>技术领域
本发明涉及二次电池领域的导电连接片，更具体地说，涉及二次电池用导电连接片， 该导电连接片的制备方法，以及用于制备该导电连接片的层状复合金属带材。
背景技术
当今社会对新能源的高度关注和重视，使得二次电池应用获得空前的发展机遇。特别是 锂离子电池具有高能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿环保等突出优 势，已成为二次电池的理想化学能源。锂离子电池(简称锂电)结构中的导电连接片主要包 括电芯极耳、电池组合的连接片、电芯与电池线路保护板连接片、PTC过流保护元件
的引脚 等，它们对材料的机械性能、导电性能、焊接性能及耐蚀性均有较高的综合要求，目前锂电 用导电连接片金属材料主要包括镍、铜、镀镍钢、镀镍铜等，然而随着动力电池成为锂电的 主要发展趋势及其对电池安全的迫切性要求，上述材料的应用都存在较大的局限性。
纯镍导电连接片的问题主要表现于：1)导电性不太佳，直接影响到电池内部的温升以 及整体电池散热能力，而采用加大纯镍导电连接片截面尺寸来提高导电性能则因增加成本太 高并不现实，因此无法满足高倍率及动力电池等大容量应用场合；2)钎焊性能不稳定，在 同等条件下其钎焊强度较纯铜低30％以上，容易虚焊，对电池质量的稳定性及实现自动化生 产非常不利；3)资源较稀缺导致材料成本偏高，虽然近几年随着世界经济不景气镍价已下 滑至较低程度，但本身镍属于资源稀缺金属及解决开采冶炼镍过程中对环境污染问题的迫切 必要性均会加剧未来镍价上升的趋势。
纯铜导电连接片虽然具有几乎最高的导电性能(仅低于银)和很好的钎焊性，然而最大 的应用局限性在于其与钢壳电池几乎无法进行电阻点焊。
镀镍钢带(包括普通镀镍钢带与渗透式镀镍钢带)导电连接片由于主要基体层为低碳钢 (较
纯镍材电导率低)，整体材料的导电能力较纯镍低，因此根本无法适用于高倍率及动力 电池要求。镀镍铜导电连接片虽然导电能力较纯镍提高了数倍，然而与纯铜类似电阻点焊十 分困难，导致其与异质部件的连接受到许多限制。另外，这两种镀覆材料均需要使用和排放 大量酸、碱等化学物质而对环境污染十分严重，而且镀覆镍层厚度一般在0.3～6μm间，而 且越厚的镀镍层与基体结合强度会越弱，而且表层多少都存在一定的孔隙率(至少在2％以 上)，存在覆镍层易剥落(如加工过程中需要打弯成形或工作状态需滑动摩擦场合)而腐蚀 基体的较大可能性。
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