專利名稱：一種鋰電池復合隔膜和隔膜袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到電池的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及到一種鋰電池復合隔膜和隔膜袋。
背景技術(shù)：
鋰電池作為新型的化學電源，其市場日新月異，是化學電池的主要生力軍，應(yīng)用范 圍極其廣泛。但鋰電池的安全問題和高制造成本也制約了鋰電池的發(fā)展。通常的鋰電池由 正/負極材料、電解液、隔膜以及電池外殼包裝材料組成。在鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵 的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán) 以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。由于所用電解質(zhì)為有機溶劑，與水溶液體系不同，因此作為鋰電池用隔膜的安全 性問題應(yīng)擺在第一位，除具備一般電池所有隔膜的基本性能外，還應(yīng)該具有以下特性1 在有機溶劑中的化學穩(wěn)定性；2 有機電解質(zhì)的電子電導率比水溶液低，故電極面積大，因此隔膜要盡可能薄；3 要能被有機電解液充分浸漬，且在放電、充電時能高度的保持其浸漬性能；4 當電池發(fā)生異常，電池溫度升高時要能閉鎖孔，達到隔斷電流的目的?，F(xiàn)有技術(shù)中鋰電池隔膜的材料主要采用用離子膜或聚丙烯無紡布。離子膜對電解 液中的有機溶劑吸液保濕性差，故單一使用其作為隔膜，電池的吸液量不足；聚丙烯無紡布 由于孔徑大在電池溫度升高時不能產(chǎn)生閉孔，不能實現(xiàn)防止電解質(zhì)通過從而達到隔斷電流 的目的，因此安全性差。另外在傳統(tǒng)的鋰電池生產(chǎn)中隔膜均為開放式使用。電極的微粒脫 落會造成電池的微短路，給鋰電池在使用過程中留下安全隱患，安全性不高。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的旨在提供一種鋰電池復合隔膜和隔膜袋，提高鋰電池的安全性。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種鋰電池復合隔膜，為包含無紡布隔膜和離 子隔膜的復合結(jié)構(gòu)。所述復合結(jié)構(gòu)具體為三層隔膜兩層無紡布隔膜和一層離子隔膜，離子隔膜位于 兩層無紡布隔膜之間。本實用新型提供一種隔膜袋，所述隔膜袋用前述的復合隔膜制成，隔膜袋為下端 封口上端不封口的袋狀，尺寸與極片尺寸相適應(yīng)。優(yōu)選地，在隔膜袋中間設(shè)有封裝帶，使隔膜袋被劃分為至少兩個子袋。所述子袋的數(shù)目與需要封裝的極片的折疊層數(shù)相對應(yīng)。所述封裝帶的設(shè)置在對隔膜袋進行封裝時通過熱封得到。本實用新型提供的隔膜袋用于裝正極片或負極片，四周封閉，避免了由于極粉脫 落有可能造成的電池內(nèi)部短路；同時沒有裸露的正極片或負極片，因而不存在正極片與負 極片之間的直接接觸，避免了因正負極片直接接觸而造成的短路問題，大大提高了電池的安全性能。
圖Ia為本實用新型實施例復合隔膜的應(yīng)用示意圖；圖Ib為本實用新型實施例復合隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖加為本實用新型實施例復合隔膜的應(yīng)用示意圖；圖2b為本實用新型實施例復合隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為本實用新型實施例隔膜袋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖北為本實用新型實施例隔膜袋的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖如和圖4b為本實用新型實施例隔膜袋的封裝示意圖；圖fe和圖恥為本實用新型實施例隔膜袋的另一種封裝示意圖；圖恥為本實用新型實施例隔膜袋的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6a為本實用新型實施例的方形卷繞結(jié)構(gòu)示意圖；圖6b為本實用新型實施例的圓形卷繞結(jié)構(gòu)示意圖；圖6c為本實用新型實施例的分離疊片結(jié)構(gòu)示意圖；圖6d為本實用新型實施例的連續(xù)疊片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖Ia和圖Ib所示，本實用新型提供的鋰電池復合隔膜101，為包含無紡布隔膜 102和離子隔膜103的復合結(jié)構(gòu)，具體可以為包括兩層隔膜無紡布隔膜102和離子隔膜 103，制備方法可以為將離子隔膜102與聚丙烯無紡布103疊加后，利用分切的裁刀在分卷 時使兩種隔膜復合在一起，形成新的復合隔膜。如圖加和圖2b所示，本實用新型還提供一種鋰電池復合隔膜101，復合結(jié)構(gòu)具體 可以為三層隔膜兩層無紡布隔膜102和一層離子隔膜103，離子隔膜103位于兩層無紡布 隔膜102之間。制備方法可以為將離子隔膜102與兩層聚丙烯無紡布103疊加后，利用分 切的裁刀在分卷時使兩種隔膜復合在一起，形成新的復合隔膜。如圖3a所示，本實用新型還提供一種隔膜袋，隔膜袋是用前述實施例中的復合隔 膜制作而成。隔膜袋側(cè)邊和下端設(shè)置有封裝帶204，形成為下端封口上端不封口的袋狀，尺 寸與極片尺寸相適應(yīng)。優(yōu)選地，如圖北所示，為與連續(xù)疊片的新電芯結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，在隔膜袋中間設(shè)有封 裝帶204，使隔膜袋被劃分為至少兩個子袋。具體地，子袋的數(shù)目與需要封裝的極片的折疊 層數(shù)相對應(yīng)。優(yōu)選地，封裝帶的設(shè)置在對極片進行隔膜袋封裝時根據(jù)極片上的折疊間隔通 過熱封完成。本實用新型提供的隔膜袋用于裝正極片或負極片，四周封閉，避免了由于極粉脫 落有可能造成的電池內(nèi)部短路；同時沒有裸露的正極片或負極片，因而不存在正極片與負 極片之間的直接接觸，避免了因正負極片直接接觸而造成的短路問題，大大提高了電池的 安全性能。下面就隔膜袋的制備方法和封裝方法進行具體描述Sl 將離子膜與聚丙烯復合后，利用分切的裁刀在分卷時產(chǎn)生的余熱使兩種隔膜復合在一起，形成新的復合隔膜；S2 利用熱封機將復合隔膜的三面進行封口，制成隔膜袋308 ；S3 將裁切好的極片306(正極或者負極)裝入隔膜袋中并封口 ；具體地，將一定量的正負極活性物質(zhì)、粘合劑以及溶劑以一定比率充分混合制成 正負極漿料，將漿料均勻地涂布在正負極集流體上，干燥壓延后得到正負極片；將正負極片 端緣粘接或焊接一定寬度的極耳305 ；如圖如所示，將成型的正負極片306放入隔膜袋308 中；如圖4b所示，用熱封機將上端進行封口 ；將極耳305露在隔膜袋308的外面。優(yōu)選地，當疊片的方式為圖6d所示的連續(xù)疊片時，如圖如所示，步驟S3具體為具體地，將一定量的正負極活性物質(zhì)、粘合劑以及溶劑以一定比率充分混合制成 正負極漿料，將漿料均勻地涂布在正負極集流體上，干燥壓延后得到正負極片；將正負極片 端緣的焊接點309上焊接一定寬度的極耳305 ；如圖fe所示，將成型的正極片放入隔膜袋 308中；如圖恥所示，用熱封機根據(jù)正極片上的折疊間隙在折疊間隙上進行熱封；再用熱封 機將隔膜袋308的上端進行封口，將極耳305露在隔膜袋308的外面。與圖6c所示的分離疊片結(jié)構(gòu)相比，連續(xù)疊片的電芯制造工藝更加簡單。分離疊片 需要對每一個分享的正極或負極進行封閉，如有4層疊片，就需要進行4次封裝，而這種連 續(xù)疊片只需要封閉一次，能夠簡化制造工藝，減少制造成本。S4 對封裝有正負極片的隔膜袋進行后期處理形成鋰電池。具體地，將當上述隔膜袋裝的是正極片時，在隔膜袋外側(cè)加一個負極片或在隔膜 袋外兩側(cè)加兩個負極片疊成一個組合結(jié)構(gòu)；當上述隔膜袋裝的是負極片時，在隔膜袋外側(cè)加一個正極片或在隔膜袋外兩側(cè)加 兩個正極片疊成一個組合結(jié)構(gòu)；再對這個組合結(jié)構(gòu)進行卷繞或者疊片。其中卷繞的方式可 以為如圖6a所示的方形卷繞，也可以為圖6b所示的圓形卷繞，疊片的方式可以為圖6c所 示的分離疊片，也可以為圖6d所示的連續(xù)疊片。本實用新型提供的隔膜袋在制備過程中四周封閉，避免了由于極粉脫落有可能造 成的電池內(nèi)部短路；同時沒有裸露的正極片或負極片，因而不存在正極片與負極片之間的 直接接觸，避免了因正負極片直接接觸而造成的短路問題，大大提高了電池的安全性能。以上對本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體 個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫 助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施 例，在具體實施方式
以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為 對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種鋰電池復合隔膜，其特征在于，為包含無紡布隔膜和離子隔膜的復合結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰電池復合隔膜，其特征在于，復合結(jié)構(gòu)為三層隔膜兩層無紡 布隔膜和一層離子隔膜，離子隔膜位于兩層無紡布隔膜之間。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2提供的鋰電池復合隔膜制成的隔膜袋，其特征在于，隔膜袋 為下端封口上端不封口的袋狀，尺寸與極片尺寸相適應(yīng)。
4.如權(quán)利要求3所述的隔膜袋，其特征在于，在隔膜袋中間設(shè)有封裝帶，使隔膜袋被劃 分為至少兩個子袋。
5.如權(quán)利要求4所述的隔膜袋，其特征在于，所述子袋的數(shù)目與需要封裝的極片的折疊層數(shù)相對應(yīng)。
6.如權(quán)利要求4所述的隔膜袋，其特征在于，所述封裝帶的設(shè)置在對隔膜袋進行封裝 時通過熱封得到。
專利摘要本實用新型涉及到一種鋰電池復合隔膜和隔膜袋，復合隔膜為包含無紡布隔膜和離子隔膜的復合結(jié)構(gòu)。隔膜袋用前述的復合隔膜制成，隔膜袋為下端封口上端不封口的袋狀，尺寸與極片尺寸相適應(yīng)。本實用新型提供的隔膜袋用于裝正極片或負極片，四周封閉，避免了由于極粉脫落有可能造成的電池內(nèi)部短路；同時沒有裸露的正極片或負極片，因而不存在正極片與負極片之間的直接接觸，避免了因正負極片直接接觸而造成的短路問題，大大提高了電池的安全性能。
文檔編號H01M2/18GK201918456SQ20102059201
公開日2011年8月3日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者張超明, 王偉, 王保軍, 王建 申請人:力佳電源科技(深圳)有限公司