[发明专利]一种提高电池抗短路和微短路能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高电池抗短路和微短路能力的方法。

背景技术

在电池制作过程中，由于选择的材料、电极制作工艺、电极参数等的不同，电极边缘会不可避免地出现毛刺现象。如在MH-Ni、Cd-Ni、Zn-Ni等电池中，镍电极基体一般采用泡沫镍等，在电极裁切和周转过程中，边缘会出现许多由泡沫镍纤维引起的毛刺，在其他类型的电极如粘接式电极、烧结式电极中，边缘也会由于裁切、周转等出现掉渣现象，也会使电极边缘出现毛刺，这些带有毛刺的电极装配到电池内，在电池化成、检测以及电解液的浸泡过程中，这些毛刺穿透隔膜，引起电池微短路，从而加大电池的自放电，影响电池的正常应用。

为避免这种现象，在电池的生产和设计中，一般文献介绍采用加厚隔膜/隔板或采用致密性好的隔膜/隔板的方法，但这样的方法一方面影响电池的功率性能和容量，另一方面，隔膜变得致密，透气性就会相对变差，从而在充电过程中会使电池内压升高，引起电池泄露，影响电池的正常使用。1994年24(6)(24卷第6期)《电池》期刊第253-254页公开了王素芹等的《Ni/MH电池自放电研究》一文，介绍了对镍电极表面以高分子涂层及膜进行修饰，降低电池的自放电。1993年《电源技术》17(4)第25-27公开了范祥清等的《金属氢化物-镍电池的研究》一文，介绍了在电极表面涂以半透膜降低自放电。以上两种方法均是通过抑制氢在镍电极表面的反应速度，来降低Ni/MH电池的自放电，并不能消除电池毛刺引起的微短路现象，并且工艺复杂，成本较高，不适宜批量生产，还会对电池的其他性能造成影响。目前一般电池生产商采用在电极边缘粘贴薄胶带的方法，避免毛刺穿透隔膜，但此方法工艺烦琐，材料成本和工艺成本较高。

发明内容

本发明提供一种提高电池抗短路和微短路能力的方法，它处理工艺简单，能有效避免毛刺穿透隔膜，彻底消除了电池毛刺引起的电池短路或微短路现象。

本发明采用了如下技术方案：一种提高电池抗短路和微短路能力的方法，它是在电池装配前，通过在极片边缘浸胶、极组边缘浸胶、对包覆电极的隔膜边缘进行浸胶，或者对容纳电极的隔膜袋边缘浸胶，使电池极组或者电极边缘的隔膜形成致密层，经干燥后装配。

所述用胶根据电池种类选择，不同种类选用不同特性的胶液。在碱性蓄电池中，所述用胶选用PTFE乳液、PVA溶液、HPMC溶液、CMC溶液或者PVDF溶液。

本发明通过在极组边缘、隔膜边缘或者隔膜袋边缘浸胶，再经干燥使胶形成固体颗粒浸胶部分隔膜的孔隙堵死，使电极边缘出现毛刺地方周围的隔膜变得致密，毛刺无法穿透隔膜，避免电极边缘毛刺穿透隔膜引起电池短路或微短路，从而降低电池内由于电极毛刺引起的自放电增大、荷电保持能力降低等现象。由于仅在隔膜边缘浸胶，没有改变中间大部分隔膜的性能，所以不会对电池的性能造成影响。本发明处理工艺简单，能有效消除电池毛刺引起的电池短路或微短路现象。

具体实施方式

本发明一种提高电池抗短路和微短路能力的方法，它是在电池装配前，通过在极片边缘浸胶，或者极组边缘浸胶，或者对包覆电极的隔膜边缘进行浸胶，或者对容纳电极的隔膜袋边缘浸胶，使电池极组或者电极边缘的隔膜形成致密层，经干燥后装配。这样毛刺无法穿透隔膜，从而提高电池的荷电保持能力。在此方法中，首先在于胶的选择，应根据电池的性质来选择胶，如MH-Ni、Cd-Ni、Zn-Ni等电池，均为碱性蓄电池，所以选择的胶一定要耐碱性能好，并且不能在碱性溶液里面溶解，一般选用电池制作过程中常用的胶即可。这样的胶有PTFE(聚四氟乙烯)、PVA(聚乙烯醇)、PVDF(聚偏氟乙烯)、HPMC(羟丙基甲基纤维素)、CMC溶液等，并且这些胶不会对电池的电性能产生大的影响。相应的酸性蓄电池需要选择耐酸性强，不在酸中溶解，不对电池性能有大的影响的胶。由于一般用于电池隔膜/隔板的吸湿性均比较好，所以将极组边缘在胶内稍浸一下即可，根据电池的大小或电极表面积的大小选择浸渍的时间和浸渍量。其次，极组边缘浸胶后，进行干燥，使胶干燥后产生的固体颗粒将所要求部分隔膜的孔隙堵死，从而堵塞毛刺引起短路的通道。之后就可以进行电池的装配了。

MH-Ni、Cd-Ni、Zn-Ni等电池极组具有相同的性质，所以此方法对这些电池均适用。

实施例一：