[发明专利]一种方形蓄电池两侧集流内芯的隔膜隔离方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池隔膜的隔离技术，特别是方形动力蓄电池两侧集流内芯的隔膜隔离方式，属于电池领域。

背景技术

随着电动汽车、电动工具等的兴起，对蓄电池的质量和数量均提出了更高要求。二次电池的性能很大程度取决于电池的内芯性能和结构，通常电池内芯由正极、负极、隔膜和电解液等四部分组成。电池内芯隔膜的主要作用是隔离电池正负极板、防止正负极板电子短路，浸润电解液、提供正负极间的离子传输途径，起到吸液保液功能。

方形蓄电池在电动市场越来越受到人们的欢迎，而在方形蓄电池中，正负极板均为矩形且采用叠片的方式组装电池芯，正、负极板之间用隔膜隔开。在传统的方形蓄电池中，电池正、负极板的极耳均位于电池内芯的上端，这样的结构存在如下两个主要的缺陷：第一，正、负极极耳均分布在电池内芯的上侧，很容易引起内部短路；第二，此种结构非常不利于矩形平面极板充放电时的均匀性极化，尤其是在大电流充放电的条件下，其不均匀极化会更加严重。为了克服上述问题以及其他一些不利因素，本发明的研制者之一在“一种用平板电极叠片制作的方形蓄电池”的专利(公开号：CN1750310A)中提出了正、负极极板的极耳分别集中于电池内芯相对的两侧的电池内芯结构，该结构在保证两侧极耳有足够的电子导电能力的时候能够很好的克服极板各处极化不均匀的现象，同时由于不同极性的极耳分别位于电池内芯的两侧，不会存在正负极极耳之间的短路现象。显然，这种两侧集流的内芯结构的关键是极耳处的导电能力需要足够强，通常情况下两侧的极耳需要在纵向方向上汇聚以提高电子导电能力，而且，正、负极板真正重叠的位置仅为填充有活性物质浆料的区域，于是电池隔膜如何隔离正、负极在该结构电池中显得尤为重要，简便、快速、可靠的隔膜包封方式不仅可以提高电池的生产效率，而且可以提高电池的质量、稳定性，降低电池的生产成本。

传统的方形蓄电池内芯隔膜隔离技术有两种：第一，将正极极板装入用电池隔膜材料制成的隔膜袋中，然后将带有隔膜袋的正极极板与负极极板交替叠片制成电池芯；第二，在每一片正、负极之间用尺寸稍微大于极板尺寸的隔膜将正、负极板隔离组装成电池芯。在后一种隔离技术中，其稳定性显然难以控制，很容易出现因极板的错位发生正、负极短路的现象，因此在高端动力型电池中不予以采纳。按照传统的方形蓄电池内芯结构，其隔膜隔离技术主要采用上面的第一种方法。然而，如果采用上述专利所述的两侧集流的方形蓄电池内芯结构，这种传统的隔膜隔离方式存在如下一些缺陷：采用隔膜袋的技术包封侧面集流的极板不外乎两种方式，即将整个极板和极耳自下而上包封或者是只包封填充活性物质浆料的区域；如果将极片和极耳全部包封不仅浪费隔膜，而且不利于包封有隔膜的极板极耳群在端侧的汇聚；如果采用只包封填充活性物质浆料的区域的方式，则不存在隔膜的大量浪费且可以解决包封有隔膜的极板的极耳群在端侧的汇聚问题，但是由于通常情况下只包封一种极性的极板，而另一相反极性的极板并不需要包封隔膜，则在叠片时很容易发生未包封隔膜的极板远离极耳的一侧与包封隔膜的极板的极耳接触而发生短路现象，因而这种方法可靠性差。

由上面分析可知，在两侧集流内芯的方形蓄电池中，传统的隔膜隔离方式存在一些难以弥补的问题。因此寻找新的、更为简单可靠、更为经济的隔膜隔离正负极板的方式以适应新的内芯结构显得非常重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对上面提到的方形蓄电池两侧集流叠片内芯现有隔膜隔离技术存在的缺陷，提出一种方形蓄电池两侧集流内芯的隔膜隔离方法，它采用连续折叠式隔膜隔离方式，对于一个方形蓄电池芯采用一整条矩形隔膜带来回折叠将电池芯的正、负极板填充有活性物质的部分隔开，并在两侧分别留出正、负极极耳以便容易实现同极性极耳在侧端的汇流，从而不仅可显著减少隔膜的大量裁减工作、减少隔膜的不必要浪费，同时还能提高电池的可靠性以及汇流可操作性、有利于电池的大批量连续化稳定生产。

本发明的技术解决方案是，所述方形蓄电池两侧集流内芯的隔膜隔离方法，按以下步骤实施：

a.根据电池设计，计算一个单体方形电池所需要的总隔膜面积，再按照极板的高度算出一条用于一个电池的矩形隔膜带的总长度和宽度数值；

b.按照上述计算得到的总长度和宽度数值裁剪隔膜，得到一条完整的用于一个电池的矩形隔膜带4，该矩形隔膜带4的宽度大于极板的高度；

c.如图2，将所述隔膜带4平放在操作台面上，在该隔膜带4的一端放上一片A极矩形极板3，该A极矩形极板3的极耳1位于隔膜带4端部外侧，并使隔膜带4超出该A极矩形极板3上、下两端；