专利名称：一种膜结构蓄电池的制作方法
一种膜结构蓄电池技术领域-本发明涉及一种膜结构蓄电池，属于蓄电池设计、制造领域，具体地说是 一种设计新颖的蓄电池。
技术背景-蓄电池产品品种多，在各领域均得到广泛的应用。但是，目前所有蓄电池 中并没有全部应用膜结构，因此现有蓄电池中的绝大多数或多或少地存在着结 构比较复杂，制造工艺比较繁琐以及电池寿命较短的弊病，更有一些电池的生 产工艺极其不易实现绿色生产，对操作者的劳动保护条件有很高的要求。这些 都是这类产品生产、销售、应用中的不利因素。本发明的这种膜结构蓄电池， 可以使绝大多数的蓄电池结构变得简单，生产工艺明显简化，电池寿命也能得 到明显地延长并有利于实现绿色生产。发明内容-本发明针对大多数现有蓄电池在设计技术、工艺技术、制造技术中存在的 不足，摈弃了传统的蓄电池设计理念，运用生物医学、膜生物学中的相关技术、 材料，将本发明主体的正极、负极、正、负极间的隔离物均设计成富含微孔的 膜结构，所采用的技术方案是正极膜的膜厚度在50倍膜材料分子直径 100 微米之间选取，膜的孔径4)按照正极膜材料分子直径的50倍<4><100微米 之间选取；负极膜的膜厚度在50倍膜材料分子直径 100微米之间选取，膜的 孔径小按照负极膜材料分子直径的50倍<4><100微米之间选取；正、负极 间的隔离膜厚度S》正极膜、负极膜的厚度，正、负极间的隔离膜孔径小按照: 正极、负极膜材料分子直径>4>>电解质分子团直径选取，其原则是有利电 解质分子团的运动和交换并能容纳足量的电解质。在规模生产中若不能采用富含微孔的正极、负极膜材料时，可以或用光膜 材料(无孔的膜材料)，但是电池的效果要差些。
具体实施例方式实施例l:现在以制作平行电极膜铅蓄电池的一个单格为例，详述本发明实施例1的 实施过程。首先，用富含微孔的铅膜和富含微孔的二氧化铅膜制作单张电极膜， 这一制作环节属于公知的传统加工技术，在这里不做进一步介绍。为了叙述上的方便，我们定义a这种制成的电极膜有一个正面、 一个反面、b铅膜为奇数 电极膜，二氧化铅膜为偶数电极膜。接下来的具体步骤是U)将第一张电极膜 正面向上平放在工艺装置上，(2)在第一张电极膜上平铺一层隔离膜，这里需要 说明一下，显微观察下的国产隔离膜的孔径与静电制膜理论的孔径精度相差甚 远，基于目前的膜制造水平，为弥补当前膜产品的缺陷，本实施例中平铺了三 层隔离膜，申请人相信，将来随着膜制造技术的提高，最终可将隔离膜的层数 减到一层，因此这里叙述为平铺一层隔离膜，(3)将第二张电极膜反面向上平放 在这层隔离膜上，(4)在第二张电极膜上也平铺一层隔离膜，(5)将第三张电极膜 正面向上平放在这层隔离膜上，(6)在第三张电极膜上仍然平铺一层隔离膜，(7) 将第四张电极膜反面向上平放在这层隔离膜上，(8)在第四张电极膜上继续平铺 一层隔离膜……即； 一层正向摆放的铅电极膜、 一层隔离膜、 一层反向摆放的 二氧化铅电极膜、 一层隔离膜……一直摆放到符合容量要求的层数为止，但电 极膜的总层数必须是单数，(9)修整电极膜间的隔离膜，除电极膜引出线方向以 外，其余三个方向的隔离膜要封闭，可采用将隔离膜折弯，或采用熔压、粘接 等措施，追求的效果是，相当于将每一张电极膜装在各自的隔离膜袋子里，卿 对完成封闭工序的电极膜均匀施压，使松散摆放的电极膜、隔离膜能够沿膜平 面垂直轴的方向紧密地挤靠在一起，(ll)将完成封闭工序的电极膜装入电池的单 格内，微将正面向上电极膜的电极膜引出线连接在一起，将反面向上电极膜的 电极膜引出线连接在一起，微根据使用环境的要求注入不同比重的电解质，此 后的组装过程与传统铅蓄电池的组装过程大同小异，在这里不做进一步介绍， (^将正面向上电极膜的电极膜引出线连接到直流恒流源正极、反面向上电极膜 的电极膜引出线连接到直流恒流源负极，充电约30分钟后放电，肠将正面向上 电极膜的极板引出线连接到直流恒流源负极、反面向上电极膜的电极膜引出线 连接到直流恒流源正极，充电至端电压稳定在2.5V 2.8V之间，颁将平行电极 膜铅蓄电池与直流恒流源脱离、静置12小时测量电池端电压》2. IV时即可视为 制作工作结束。 实施例2:下面以制作一个巻绕式电极膜铅蓄电池的单格为例，详述本发明实施例2 的实施过程。具体的实施步骤是取二氧化铅膜、铅膜各一巻，为了叙述上的 方便，我们定义它们分别为A巻和B巻，(l)展开薄膜巻，按照A在上B在下的 要求，将展开的A巻平铺在展开的B巻上，(2)在平铺开的A巻和B巻之间铺入一层隔离膜，这里需要说明一下，显微观察下的国产隔离膜的孔径与静电制膜 理论的孔径精度相差甚远，基于目前的膜制造水平，为弥补当前膜产品的缺陷， 本实施例中平铺了三层隔离膜，申请人相信，将来随着膜制造技术的提高，最终可将隔离膜的层数减到一层，因此这里叙述为平铺一层隔离膜，(3)在A巻的 上面也平铺一层隔离膜，(4)巻绕A巻和B巻及隔离膜， 一直巻绕到符合容量计 算要求的电极膜长度，(5)将巻绕完的电极膜巻与A巻、B巻膜及隔离膜分离开， (6將巻绕完的电极膜巻沿着绕紧的方向继续巻绕，使A电极膜、隔离膜、B电极 膜紧密地挤靠在一起，(7)在绕制紧密的电极膜巻两侧引出内层(前述的A)的电 极膜引出线和外层(前述的B)的电极膜引出线，引线时，既可以在单侧引电极 膜引出线也可以在双恻引电极膜引出线，(8)封闭绕制紧密的电极膜巻两恻的隔 离膜，在单侧引电极膜引出线的，其另一侧的隔离膜要封闭，在双侧引电极膜 引出线的，其两侧的隔离膜要封闭，可采用将隔离膜折弯，或采用熔压、粘接 等措施，追求的效果是，相当于将A电极膜和B电极膜分别装在各自的隔离膜 袋子里，(9)将完成封闭工序的电极膜巻装入电池的单格内，卿根据使用环境的 要求注入不同比重的电解质，此后的组装过程与传统铅蓄电池的组装过程大同 小异，在这里不做进一步介绍，仰将A电极膜的引出线连接到直流恒流源负极、 B电极膜的引出线连接到直流恒流源正极，充电约30分钟后放电，(②将A电极 膜的引出线连接到直流恒流源正极、B电极膜的引出线连接到直流恒流源负极， 充电至端电压稳定在2. 5V 2. 8V之间。微将巻绕式电极膜铅蓄电池与直流恒流 源脱离、静置12小时测量电池端电压》2. IV时即可视为制作工作结束。 实施例3:本发明的实施例3是采用附着二氧化铅的有机薄膜作为正极膜，釆用附着 铅的有机薄膜作为负极膜，其平行电极膜铅蓄电池的具体制作步骤同实施例1， 其巻绕式电极膜铅蓄电池的具体制作步骤同实施例2。使用上述的膜结构铅蓄电池单格组成电池组时，每一个单格的膜结构铅蓄 电池都要对外设置一个电池单格引出端，这样可以适时检查每一个单格蓄电池 的电气参数，以便在必要时调整电池组内各蓄电池单格间的平衡，这将有利于 延长整个电池组的使用寿命。
权利要求
1. 一种膜结构蓄电池，其特征在于该蓄电池的正极、负极、正、负极间的隔离物这三大构件中采用了微孔膜的结构。
2. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于该蓄电池的正极膜和 负极膜及正、负极间的隔离膜中采用了富含微孔的膜材料。
3. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于或用光膜材料(无孔 的膜材料)替代富含微孔的膜材料。
4. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于正极膜和负极膜的膜 厚度既可以采用相同的厚度也可以采用不相同的厚度。
5. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于正、负极间的隔离膜 孔径4)按照正极、负极膜材料分子直径〉4>>电解质分子团直径选取。
6. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于正、负极间的隔离膜 或用微孔膜复合多层使用或用增大膜的厚度有意形成海绵状、蓬松棉状等避绕 膜的结构。
7. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于采用平行电极膜结构 时，该蓄电池的电极膜沿膜平面垂直轴的方向紧密挤靠在一起。
8. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于采用平行电极膜结构 时，该蓄电池除了电极膜引出线方向以外，其余三个方向的隔离膜封闭。
9. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于该蓄电池的电极膜制 造或用巻绕式。
10. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于采用巻绕式时，该 蓄电池在单侧引电极膜引出线或在双侧引电极膜引出线。
11. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于釆用巻绕式时，在 单侧引电极膜引出线的，其另一倒的隔离嫫要封闭，在双侧引电极膜引出线的， 其两側的隔离膜要封闭。
12，根据权利要求1所述的一种铅蓄电池，其特征在于该蓄电池的每一 个单格的铅膜蓄电池都对外设置一个电池单格弓f出端。
13. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，当以铅膜蓄电池作为本发明的实 施主体时，其特征在于该蓄电池或用附着二氧化铅的有机薄膜作为正极膜、 附着铅的有机薄膜作为负极膜。
14. 根据权利要求1所述的一种蓄电池，当以铅膜蓄电池作为本发明的实 施主体时，其特征在于该蓄电池的正极釆用二氧化铅膜制造，负极采用铅膜制造。
15.根据权利要求1所述的一种蓄电池，当以铅膜蓄电池作为本发明的实 施主体时，其特征在于该蓄电池的正、负极均采用铅膜制造。
全文摘要
本发明涉及一种膜结构蓄电池，属于蓄电池设计、制造领域，具体地说是一种设计新颖的蓄电池。本发明摈弃了传统的蓄电池设计理念，运用生物医学、膜生物学中的相关技术、材料，将本发明主体的正极、负极、正、负极间的隔离物均设计成富含微孔的膜结构，其中，正、负极膜的膜厚度在50倍膜材料分子直径～100微米之间选取，极间隔离膜的厚度δ≥正极膜、负极膜的厚度，正、负极间的隔离膜孔径φ按照正极、负极膜材料分子直径＞φ＞电解质分子团直径选取。本发明的这种膜结构蓄电池，可以使绝大多数的蓄电池结构变得简单，生产工艺明显简化，电池寿命也能得到明显地延长并有利于实现绿色生产。
文档编号H01M10/00GK101252202SQ200810087050
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月28日 优先权日2008年3月28日
发明者果崇贤 申请人:果崇贤