[发明专利]一种隔膜、电芯及电芯的卷绕方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔膜、电芯及电芯的卷绕方法。 

背景技术

现在，卷绕电池电芯的隔膜置于正极和负极之间，其主要作用是防止正极片和负极片活性物质相接触，进而造成电芯内短路。隔膜在电芯中占有十分重要的地位，直接影响电芯的短路、低压性能、寿命及自放电性能。

对卷绕式电芯隔膜一般要求具有良好的化学稳定性和一定的机械强度。但是隔膜的厚度与其机械强度及保液能力具有矛盾性，特别是高容量电芯，由于电极片在卷绕过程中产生一定的微裂纹，从而发生一定的掉粉或产生一定的毛刺现象，其隔膜易在卷绕前端或所有发生电极片卷绕后产生微裂纹的地方被刺破或由于掉粉而形成短路或微短路。

专利申请号200410056887.2的中国专利“碱性隔膜及其制作方法”介绍了一种碱性电芯隔膜，包括厚度为0.10-0.25mm的主隔膜层和厚度为0.5mm以上的辅助隔膜层，辅助隔膜层通过热压粘合包覆位于主隔膜层中间。由于隔膜包括两个粗纤维层和一个微纤维层，从厚度方向形成密度梯度，大大提高了隔膜的机械强度。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是首先提供一种隔膜，在满足足够的机械强度的前提下，能够容纳更多的电液以提高电芯的容量。在满足足够的机械强度的前提下，能够减少短路或微短路及容纳更多的电解液以提高电芯的容量及寿命 。

其次，还要提供一种电芯，和电芯的卷绕方法。

对此，本发明首先提供一种隔膜，所述隔膜沿其展开方向具有至少两种不同的厚度；所述隔膜卷绕电芯时，卷在内圈的隔膜的厚度，不小于卷在外圈的隔膜的厚度。

相应的，本发明还提供一种电芯，包括：所述的隔膜，正极片，和负极片；所述隔膜隔在正极片与负极片之间，卷绕成电芯。以及，

一种电芯的卷绕方法，所述的隔膜，隔于正极片与负极片之间，卷绕成电芯。

由于卷绕在电芯中心处的隔膜，其曲率半径较小，所受到的应力叫会较大，如果其机械强度不高，则容易产生诸如微裂纹等破坏，引起内部短路。采用上述技术方案，该隔膜卷绕在电芯中心处的隔膜，其厚度将更大，相应的机械强度也会更大，在受到较大的应力的时候，也能较好的保持其机械状态。

而单纯的增加隔膜整体的机械强度，如中国专利申请200410056887.2“碱性隔膜及其制作方法”，但是，该隔膜的整体厚度大，将在电芯中占据过大的体积，从而无法容纳下更多的电液，致使无法在高容量型号上的使用。

而采用本发明的技术方案，卷绕在外圈的隔膜，由于其厚度较小，能够留出更多的空间来保持电液，这样能够在电芯整体的体积一定的前提下，进一步提高电芯的容量。而且，该技术方案还能节省了隔膜所需的材料。

而且，卷绕电池电芯中心附近的极片，其曲率半径较小，所受的应力较大，容易断裂而产生毛刺，进而损坏隔膜。而采用本发明的技术方案，由于垫厚了增大了电芯中心附近两个极片的曲率半径，使得两个极片和隔膜不容易断裂，且减少了两个极片的产生掉粉的概率，从而减少了短路或微短路的可能，进一步提高了电池电芯的寿命；同时，隔膜不容易被两个极片损坏。

与现有技术相比，本发明的优点在于，在满足足够的机械强度的前提下，能够减少短路或微短路及容纳更多的电解液以提高电芯的容量及寿命 。

优选的，所述的隔膜包括：依次拼接的至少两个、分别具有不同厚度的隔膜段。

采用上述技术措施，能够更加简便的制造以获得相应的隔膜。

进一步的，所述隔膜段分别为依次拼接的：最薄隔膜段、次薄隔膜段、最厚隔膜段，和次薄隔膜段。

进一步的，所述次薄隔膜段沿展开方向，其厚度呈梯形分布，越靠接最厚隔膜段处的厚度越厚。

进一步的，所述最厚隔膜段的厚度不小于0.15毫米，所述次薄隔膜段的厚度在0.10至0.15之间梯形分布，所述最薄隔膜段的厚度不大于0.10毫米。

优选的，相邻的所述隔膜段通过热压焊接。

优选的，所述隔膜段的材料采用：尼龙纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维和维纶纤维中的至少一种。

附图说明

图1为本发明隔膜一种具体实施例在卷绕前的结构示意图；

图2为本发明电芯一种具体实施例的结构示意图；

图3为本发明电芯一种具体实施例的卷绕剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：