CN103545471B - 一种电池正负极隔膜、制备方法及应用 - Google Patents

一种电池正负极隔膜、制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池正负极隔膜，其特征在于，其包括基膜，在该基膜上设有短隔膜a和短隔膜b，其中，短隔膜b设于基膜前部，短隔膜a设于基膜后部，且短隔膜a的长度不大于短隔膜b的长度。本发明还公开了该隔膜的制备方法及其在电池制造中的应用。本发明通过在隔膜基膜上，设置短隔膜a和短隔膜b，使得在绕卷制备后，有两层隔膜覆盖在负极片端，从而可以更好的防止隔膜被击穿，而造成电池短路；在隔膜上设置中心定位孔，使得在生产电池时，配合自动绕卷机，实现自动化快速绕卷，获得的电池产品一致性高，生产效率高，大大节约生产成本。

Description

一种电池正负极隔膜、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及电池制造领域，具体涉及一种电池正负极隔膜，以及该电池正负极隔膜的制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着电子产品的普及，人们对电池的需求越来越大，同时对电池安全性的要求也越来越高。这是因为特别是在正极与负极接触而引起内部短路时，电池的温度会急剧上升，甚至会引起电池***或起火，会对设备和使用者造成危害。
电池一般包括外壳、封口板、引线、电极组、电解液，电极组通常包含正极、隔膜、负极。电池隔膜是电池中的重要部件之一，其主要作用是将电池的正极与负极分隔开来，以防止两极接触而造成短路，并且还具有离子、气体透过的功能。电池隔膜的结构对电池的性能起到非常重要的作用。
传统隔膜制备方式为：将短隔膜横向焊接于长隔膜长度方向中间部位，按需要长度裁切长隔膜及成为隔膜成品。
传统的电池电芯卷绕方式为：
1)针卷作固定针，手动定位一片隔膜，后压下驱动轮固定隔膜；
2)负极片夹入双层中，正极片放入上层隔膜(及短隔膜)上面；
3)启动卷针卷绕电芯；
4)手动套杯；
5)手动松卷针，退针。
采用传统的产品及制备方法，送料、卷绕均为手动，产品一致性较差；负极片头只有单层隔膜，防短路较差；卷绕效率低，需要人手多。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有较好防短路效果的电池正负极隔膜，以及该电池正负极隔膜的制备方法和该电池正负极隔膜在制造电池中的应用。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：
一种电池正负极隔膜，其包括基膜，在该基膜上设有短隔膜a和短隔膜b，其中，短隔膜b设于基膜前部，短隔膜a设于基膜后部，且短隔膜a的长度不大于短隔膜b的长度。
所述的短隔膜a和短隔膜b的长度为3～30mm。
所述短隔膜a和短隔膜b之间的距离为3～120mm。
在所述基膜中心位置，还设有一定位孔。
前述电池正负极隔膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)制备母隔膜；
(2)将步骤(1)制备的母隔膜进行裁切，分别制备短隔膜a和短隔膜b，其中短隔膜a的长度不大于短隔膜b的长度；
(3)设置一焊接机，将步骤(1)所制备的母隔膜作为基膜，将短隔膜b焊接在该基膜的中部；
(4)在短隔膜b后部3～120mm处，焊接短隔膜a；
(5)设置一打孔机，在基膜的中心位置，设置一定位孔，且该定位孔位于短隔膜a和短隔膜b之间，制得电池正负极隔膜。
步骤(2)所述的短隔膜a和短隔膜b的长度为3～30mm。
步骤(3)和步骤(4)焊接短隔膜a和短隔膜b的焊接位，分别位于距短隔膜a和短隔膜b前端边缘0.1～2mm处。
前述电池正负极隔膜在电池制造中的应用，其包括以下步骤：
(I)设置一自动绕卷机，定位孔定位后，由自动绕卷机的步进电机送出隔膜，并进行裁切；
(II)将隔膜送入绕卷工位，由自动绕卷机绕卷工位两边的定位夹具，对隔膜进行定位；
(III)将负极片放入隔膜后部，使隔膜覆盖负极片下表面；
(IV)压下自动绕卷机的卷针，并将隔膜前部向上弯折，使隔膜前部覆盖在负极片上表面；
(V)待定位夹具重新定位后，在弯折后的隔膜前部的上表面放入正极片；
(VI)启动自动绕卷机，完成绕卷。
步骤(III)所述放入负极片时，负极片前端边缘与短隔膜a后端边缘重合，步骤(V)所述放入正极片时，正极片前端边缘与短隔膜b前端边缘重合。
步骤(IV)所述卷针位于短隔膜a的前端边缘与焊接位之间。
本发明提供的产品，通过在隔膜基膜上，设置短隔膜a和短隔膜b，使得在绕卷制备后，有两层隔膜覆盖在负极片端，从而可以更好的防止隔膜被击穿，而造成电池短路；
本发明提供的制备方法及应用，通过在隔膜上设置中心定位孔，使得在生产电池时，配合自动绕卷机，实现自动化快速绕卷，使获得的电池产品一致性高，生产效率高，大大节约生产成本。
附图说明
图1为本发明电池正负极隔膜整体结构示意图；
图2为装配正负极后，绕卷前电芯的截面图。
图中：1.基膜2.短隔膜a3.短隔膜b4.定位孔5.焊接位6.正极片7.负极片8.卷针
具体实施方式
实施例：参见图1和图2，本实施例提供的电池正负极隔膜，其包括基膜1，在该基膜1上设有短隔膜a2和短隔膜b3，其中，短隔膜b3设于基膜1前部，短隔膜a2设于基膜1后部，且短隔膜a2的长度不大于短隔膜b3的长度。
所述的短隔膜a2和短隔膜b3的长度为3～30mm。
所述短隔膜a2和短隔膜b3之间的距离为3～120mm。
在所述基膜1中心位置，还设有一定位孔4。
前述电池正负极隔膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)制备母隔膜；
(2)将步骤(1)制备的母隔膜进行裁切，分别制备短隔膜a2和短隔膜b3，其中短隔膜a2的长度不大于短隔膜b3的长度；
(3)设置一焊接机，将步骤(1)所制备的母隔膜作为基膜1，将短隔膜b3焊接在该基膜1的中部；
(4)在短隔膜b3后部3～120mm处，焊接短隔膜a2；
(5)设置一打孔机，在基膜1的中心位置，设置一定位孔4，且该定位孔4位于短隔膜a2和短隔膜3b之间，制得电池正负极隔膜。
步骤(2)所述的短隔膜a2和短隔膜b3的长度为3～30mm。
步骤(3)和步骤(4)焊接短隔膜a2和短隔膜b3的焊接位5，分别位于距短隔膜a2和短隔膜b3前端边缘0.1～2mm处。
前述电池正负极隔膜在电池制造中的应用，其包括以下步骤：
(I)设置一自动绕卷机，定位孔4定位后，由自动绕卷机的步进电机送出隔膜，并进行裁切；
(II)将隔膜送入绕卷工位，由自动绕卷机绕卷工位两边的定位夹具，对隔膜进行定位；
(III)将负极片7放入隔膜后部，使隔膜覆盖负极片7下表面；
(IV)压下自动绕卷机的卷针8，并将隔膜前部向上弯折，使隔膜前部覆盖在负极片7上表面；
(V)待定位夹具重新定位后，在弯折后的隔膜前部的上表面放入正极片6；
(VI)启动自动绕卷机，完成绕卷。
步骤(III)所述放入负极片7时，负极片7前端边缘与短隔膜a2后端边缘重合，步骤(V)所述放入正极片6时，正极片6前端边缘与短隔膜b3前端边缘重合。
步骤(IV)所述卷针位于短隔膜a2的前端边缘与焊接位5之间。
但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明中记载的步骤及应用的其他实施例，及所作的等效变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电池正负极隔膜的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)制备母隔膜；
(2)将步骤(1)制备的母隔膜进行裁切，分别制备短隔膜a和短隔膜b，其中短隔膜a的长度不大于短隔膜b的长度；
(3)设置一焊接机，将步骤(1)所制备的母隔膜作为基膜，将短隔膜b焊接在该基膜的前部；
(4)在短隔膜b后部3～120mm处，焊接短隔膜a；
(5)设置一打孔机，在基膜的中心位置，设置一定位孔，且该定位孔位于短隔膜a和短隔膜b之间，制得电池正负极隔膜。
2.根据权利要求1所述的电池正负极隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的短隔膜a和短隔膜b的长度为3～30mm。
3.根据权利要求1所述的电池正负极隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(4)焊接短隔膜a和短隔膜b的焊接位，分别位于距短隔膜a和短隔膜b前端边缘0.1～2mm处。
4.根据权利要求1～3之一所述制备方法制备的电池正负极隔膜在电池制造中的应用，其特征在于，其包括以下步骤：
(Ⅰ)设置一自动绕卷机，定位孔定位后，由自动绕卷机的步进电机送出隔膜，并进行裁切；
(Ⅱ)将隔膜送入绕卷工位，由自动绕卷机绕卷工位两边的定位夹具，对隔膜进行定位；
(Ⅲ)将负极片放入隔膜后部，使隔膜覆盖负极片下表面；
(Ⅳ)压下自动绕卷机的卷针，并将隔膜前部向上弯折，使隔膜前部覆盖在负极片上表面；
(Ⅴ)待定位夹具重新定位后，在弯折后的隔膜前部的上表面放入正极片；
(Ⅵ)启动自动绕卷机，完成绕卷。
5.根据权利要求4所述的电池正负极隔膜在电池制造中的应用，其特征在于，步骤(Ⅲ)放入负极片时，负极片前端边缘与短隔膜a后端边缘重合，步骤(Ⅴ)放入正极片时，正极片前端边缘与短隔膜b前端边缘重合。
6.根据权利要求4所述的电池正负极隔膜在电池制造中的应用，其特征在于，步骤(Ⅳ)所述卷针位于短隔膜a的前端边缘与焊接位之间。
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