CN101499543A - 一种新型的隔膜热痕定位方法 - Google Patents

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邱扬
刘凤龙
荣强
李敬
脱佳彬
杜磊
吕小梅
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Abstract

本发明公开了一种新型的隔膜热痕定位方法，包括步骤：对金属体进行加热；将加热的金属体放置在锂离子电池极组的隔膜端面上，对隔膜端面进行热融合；在隔膜端面完成热融合后，移开上述加热的金属体且固定隔膜不动，直到隔膜冷却，最终获得端面连接成一体的隔膜。与现有技术相比较，本发明公开的一种新型的隔膜热痕定位方法，该方法通过金属加热体对隔膜端面进行热融合，在隔膜端面上形成热痕，实现对锂离子电池隔膜进行定位，从而解决由于颠簸、振动等恶劣工况所引起的锂离子电池隔膜和极片移动错位而带来的安全问题，具有重大的生产实践意义。

Description

一种新型的隔膜热痕定位方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种新型的隔膜热痕定位方法。
背景技术
锂离子电池与铅酸、镉镍等其他类型的电池相比具有比容量大、工作电压高、充电速度快、工作温度范围宽、循环寿命长、体积小、重量轻等优点。目前，已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动工具等领域，并且其应用范围越来越广泛，是目前各大电池厂家发展的主要方向。
随着锂离子电池在不同领域的广泛应用，电池的结构也呈现出多样、复杂的发展趋势，多样复杂的电池结构增加了电池内部安全失效的因数，而锂离子电池的多元化应用也使其安全性能变得更为重要，逐步引起我们的重视。
目前锂离子电池的结构从外型上可以分为圆型结构和方型结构两种结构，电池内部极组采用卷绕式和叠片式两种结构，不管是采用哪种结构，基本上都是由正负极活性物质、电解液和隔膜等基本结构组成，随着电池的体积和结构大型化的发展趋势，隔膜的稳定定位对电池内部的安全性能起到了明显的作用，而电池在使用过程中遇到的颠簸、振动等恶劣的工况条件都有可能造成隔膜的移动错位，严重时引起电池正负极的直接短路，造成难以想象的不良后果。
因此，目前在电池生产领域迫切要求开发出一种隔膜的定位方法，可以对锂离子电池隔膜进行定位，从而解决由于颠簸、振动等恶劣工况所引起的锂离子电池隔膜移动错位而带来的安全问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种新型的隔膜热痕定位方法，该方法通过金属加热体对隔膜端面进行热融合，实现对锂离子电池隔膜进行定位，从而解决由于颠簸、振动等恶劣工况所引起的锂离子电池隔膜和极片移动错位而带来的安全问题，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种新型的隔膜热痕定位方法，包括步骤：
对金属体进行加热；
将加热的金属体放置在锂离子电池极组的隔膜端面上，对隔膜端面进行热融合；
在隔膜端面完成热融合后，移开上述加热的金属体且固定隔膜不动，直到隔膜冷却，最终获得端面连接成一体的隔膜。
优选地，所述金属体为折线形状或网状结构的金属丝。
优选地，所述隔膜端面为层状结构的隔膜端面，所述隔膜的材质为聚丙烯。
优选地，所述加热的金属体放置在锂离子电池极组的隔膜端面上时，隔膜端面与金属体的接触点因融解所形成的热痕的深度以不与正极片和负极片相接触为准。
优选地，在加热的金属对隔膜端面进行热融合的同时，将所述加热的金属体在隔膜端面上进行挤压定位。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供的一种新型的隔膜热痕定位方法，该方法通过金属加热体对隔膜端面进行热融合，在隔膜端面上形成热痕，实现对锂离子电池隔膜进行定位，从而解决由于颠簸、振动等恶劣工况所引起的锂离子电池隔膜和极片移动错位而带来的安全问题，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种新型的隔膜热痕定位方法的流程图；
图2为锂离子电池方形极组的隔膜端面的层状结构示意图；
图3为在本发明所采用的一种折线形金属丝结构的加热体；
图4为采用图3所示的折线形金属丝结构的加热体时，锂离子电池极组的隔膜端面在热融合后的效果示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明提供的一种新型的隔膜热痕定位方法的流程图。
参见图1，本发明提供了一种新型的隔膜热痕定位方法，该方法包括以下步骤：
第一步：对金属体进行加热；
在本发明中，所述金属体优选为折线形状或网状结构的金属丝，如图3所示；
第二步：将加热的金属体放置在锂离子电池极组的隔膜端面上，对隔膜端面进行热融合；
目前锂离子电池多采用卷绕和叠片式两种极片集流结构，不管采用哪种工艺方式，只能固定到极组的两侧，锂离子电池极组的隔膜端面均为层状结构的隔膜端面，如图2所示，从而在较大程度的颠簸、振动等工况下，隔膜和极片在竖直轴方向上都有可能出现移动、错位等失效现象，层叠式方式的电池此类问题更为明显，严重时引起电池的正负极短路，以致电池起火、爆炸，尤其在电池内部入壳比较小，电池在长时间使用后极片膨胀内部接触力减小、紧密程度变低的情况下，问题更为明显。
需要说明的是，所述隔膜的材质大多为聚丙烯等高分子材料，在150℃以上就会发生融解收缩。
当加热的金属体放置在锂离子电池极组的隔膜端面上时，隔膜端面与金属体的接触点将会受到高温而融解，从而在隔膜端面上会形成热痕。
在本发明中，所述金属体(如金属丝)的热痕深度以不与正极片和负极片相接触为准。
在本发明中，在加热的金属体对隔膜端面进行热融合的同时，可将所述加热的金属体在隔膜端面上进行一定程度的挤压定位，从而尽快在隔膜端面上形成热痕。
第三步：在隔膜端面完成热融合后，移开上述加热的金属体且固定隔膜不动，直到隔膜冷却，最终获得端面连接成一体的隔膜。
本发明在具体实现上，例如当采用图3所示的加热的折线形金属丝对图2所示的层状结构的隔膜端面进行热融合时，隔膜端面与金属丝的接触点受到高温而融解形成热痕，在将加热的金属丝移开后，固定隔膜不动，直到隔膜冷却，最终在隔膜端面将出现融合在一起的金属网状连接带(即上述的热痕)，使得隔膜在端面上连接成为一体。
本发明通过加热的高温折线形或网状金属丝对叶片状隔膜振动错位的方向(如上述的竖直轴方向)进行热融、定位，在端面上使隔膜整体连接成一体，当电池受到振动、颠簸等条件下，片状隔膜和极片不会因为振动发生相对的位移。从而很好地解决了在冲击、振动工况下，锂离子电池隔膜和极片移动错位引起的安全问题，适合于多种结构的锂离子电池，对提高电池的安全性能起到了很好的效果。
此外，本发明采用折线形或网状的金属丝对隔膜进行热融合固定时，在热融合后并不会导致隔膜端面的整体密封，会在端面上留下空隙，可以方便注液时电解液的渗入，避免因为隔膜的大面积热融而导致注液时电解液难以渗入到锂离子电池的问题。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种新型的隔膜热痕定位方法，该方法通过金属加热体对隔膜端面进行热融合，在隔膜端面上形成热痕，实现对锂离子电池隔膜进行定位，从而解决由于颠簸、振动等恶劣工况所引起的锂离子电池隔膜和极片移动错位而带来的安全问题，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1、一种新型的隔膜热痕定位方法，其特征在于，包括步骤：
对金属体进行加热；
将加热的金属体放置在锂离子电池极组的隔膜端面上，对隔膜端面进行热融合；
在隔膜端面完成热融合后，移开上述加热的金属体且固定隔膜不动，直到隔膜冷却，最终获得端面连接成一体的隔膜。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属体为折线形状或网状结构的金属丝。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔膜端面为层状结构的隔膜端面，所述隔膜的材质为聚丙烯。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热的金属体放置在锂离子电池极组的隔膜端面上时，隔膜端面与金属体的接触点因融解所形成的热痕的深度以不与正极片和负极片相接触为准。
5、如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在加热的金属对隔膜端面进行热融合的同时，将所述加热的金属体在隔膜端面上进行挤压定位。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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