专利名称：电池隔膜及电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池隔膜及电池。
背景技术：
电池一般包括外壳、封口板、引线、电极组、电解液，电极组通常包含正极、隔膜、负 极。电池隔膜是电池中的重要部件之一，其主要作用是将电池的正极与负极分隔开来，以防 止两极接触而造成短路，并且还具有离子、气体透过的功能。电池隔膜的结构对电池的性能 起到非常重要的作用。近年来，人们在重视电池的高容量化的同时，对电池安全性的要求也越来越高。这 是因为特别是在正极与负极接触而引起内部短路时，电池的温度会急剧上升，甚至会引起 电池爆炸或起火，会对设备和使用者造成危害。在圆柱型镍氢电池中，通常使用发泡金属(一般为发泡镍)正极，该正极是在发泡 金属上填充例如氢氧化镍等活性物质，在辊压成片后经裁切而制成的。在该正极的制作过程中，发泡金属经裁切后很容易形成尖刺，在对电极组进行卷 绕时，尖刺容易刺穿隔膜，导致正极与负极接触而形成内部回路即发生内部短路。专利文献1中公开了一种具有多层隔膜的镍电池，其包括电池外壳以及电池芯， 所述电池芯包括叠放在一起并卷绕成圆柱状的正极极片和负极极片，还包括设置在所述正 极极片和负极极片之间的多层隔膜，所述多层隔膜中相邻隔膜之间热焊接或粘接连接。该 镍隔膜虽然能防止电极组的正负极之间的短路，但是，隔膜厚度整体增厚，多占用电池内部 空间，相应地需要减小正负极的厚度，这会造成电池设计容量的降低，另外，使用这样的多 层隔膜，隔膜用量大幅增加，使得电池成本升高。对此，为了在防止电极组正负极短路发生的同时、能够保持隔膜的原有的厚度，对 于卷绕型电池，目前主要是通过增加电极组的卷绕末端处的隔膜厚度来实现的。增加隔膜 厚度的方式通常为在隔膜边缘上通过熔接或粘接的方式层叠小片的隔膜，或者在对电极组 进行卷绕时在卷绕末端垫入小片隔膜，从而使得在卷绕后在卷绕末端存在双层隔膜，由此 增加了极板间距离，减少了短路的发生。但是通过熔接或粘接来形成双层隔膜的方式，在熔接处或粘接处破坏了隔膜原有 的结构，从而会降低隔膜吸收电解液及透气的功能、甚至会丧失这些功能。特别是在隔膜中 存在熔接或粘接的多层隔膜的情况下，实际上相对减小了正负极板间的有效面积，特别是 对于AA或AAA的小尺寸电池来说，会降低电池的性能。另外，在对电极组进行卷绕时在卷绕末端垫入小片隔膜的方式中，小片隔膜放置 定位不好控制，而且需要在卷绕时增加作业步骤，从而会导致生产效率降低。专利文献1 中国实用新型专利ZL 200820214287. 8
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够有效防止极片端部毛刺刺穿隔膜而造成电池短路、且制作简易、不影响电池性能的电池隔膜以及使用了该电池隔膜的电池。本实用新型提供了一种电池隔膜，其特征在于，在该电池隔膜的至少一个端部具 有通过折叠形成的折叠部，所述折叠部包含至少两层折叠层。另外，本实用新型还提供了一种电池，其具备电池壳、电极组及电解液，所述电极 组具备正极、负极以及隔膜，其特征在于，所述隔膜为本实用新型所述的电池隔膜，该电池 隔膜的折叠部位于所述电极组的至少一个端部。本实用新型所述的电池隔膜通过在其端部形成折叠部，从而使得在进行电极组的 制作时，在电极组的端部形成多层隔膜，增加了正极与负极之间的距离，能够有效防止极片 端部形成的尖刺刺穿隔膜而造成电池短路，从而能够提供安全性能更为优良的电池。另外， 本实用新型所述的电池隔膜的折叠的结构不会破坏隔膜原有的透气性、吸液性等各种性 能，完全不会对电池产生不良影响，而且该层叠结构制作简易，生产效率高，且成本低廉，不 会增加电池的制作成本。
图1是表示本实用新型的电池隔膜折叠前和折叠后的状态的示意图。图2(A)是表示本实用新型的形成有间断裁切线的电池隔膜在未经折叠的状态下 的示意图；图2(B)是间断裁切线的放大示意图；图2(C)是表示本实用新型的形成有间断 裁切线的电池隔膜在折叠的状态下的示意图。图3是表示本实用新型的电池的电极组的示意图。图4是图3的黑框部分的放大示意图。附图标记1电池隔膜2 折叠部3 间断裁切线31裁断部32连接部
具体实施方式
<电池隔膜>本实用新型的电池隔膜在其至少一个端部具有通过折叠形成的折叠部，所述折叠 部包含至少两层折叠层。具体如图1中的(A)和(B)所示，通过对电池隔膜1的一个端部 进行折叠，形成折叠部2。图1中仅示出了对电池隔膜的一个端部进行折叠的情况，根据实 际需要，也可以对另外三个端部进行折叠。通过该折叠，使得在电池隔膜的端部形成由至少 两层隔膜层叠而成的结构，从而能有效防止电池短路的发生。所述折叠部中的折叠层的层数没有特别限定，只要在不影响电池性能以及充分地 防止正负极短路的前提下，可以进行适当选择。从提高生产效率和确保电池性能这两方面 综合考虑，优选所述折叠部包含两层折叠层。另外，所述折叠部是通过折叠来形成的，可以使用常规的各种方式来形成折叠部， 为了使得形成的折叠部较为平整，不发生翘起等，例如可以将电池隔膜的端部折叠后进行
11电池隔膜 4负极 5 正极压制等。为了能够容易且准确地对电池隔膜进行折叠，优选所述折叠部中的各折叠层之间 的通过折叠而形成的折痕线为间断裁切线。所述间断裁切线是指在该折痕线上形成有裁断 的部分。作为一个例子，如图2(A) (C)所示。图2(A)是表示本实用新型的形成有间断 裁切线的电池隔膜在未经折叠的状态下的示意图；图2(B)是间断裁切线的放大示意图；图 2(C)是表示本实用新型的形成有间断裁切线的电池隔膜在折叠的状态下的示意图。如图 2(A)和⑶所示，在折叠前的电池隔膜1上形成间断裁切线3，该间断裁切线3由裁断部31 和连接部32交替构成，形成为虚线状。然后，如图2(C)所示，沿着该间断裁切线3进行折 叠来形成折叠部2。利用该间断裁切线3能使折叠变得容易，且折叠后的折叠部的隔膜不容 易发生翘起。所述间断裁切部3可利用刀具等各种手段容易地形成。另外，对于所述裁断 部31和连接部32的各自的长度没有特别的限制，优选所述裁断部31的长度为3 10mm， 所述连接部32的长度为0. 5 5mm。通过将所述裁断部31和连接部32的长度限定在上述 范围内，能在保持隔膜不断裂的情况下，使得折叠变得更为简单易行。本实用新型所述的电池隔膜的材料没有特别的限制，可以是本领域公知的可以作 为电池隔膜使用的材料，其可以根据电池种类的不同来进行选择。例如，对于镍电池而言， 所述电池隔膜可以使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类树脂膜等。本实用新型所述的电池隔膜可以用于各种电池，具体包括镍电池、锂电池、锌锰电 池等，特别适合用于镍电池，例如镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。通过使用该电池隔膜， 能有效地防止电极组端部的正极极片或负极极片毛刺刺穿隔膜，从而能大大提高电池的安 全性能。另外，本实用新型的电池隔膜可以用于各种形状的电池，例如可以用于卷绕型电 池、层叠型电池等。< 电池 >本实用新型的电池具备电池壳、电极组及电解液，所述电极组具备正极、负极以及 介于正极与负极之间的隔膜，其中，所述隔膜为本实用新型所述的电池隔膜，该电池隔膜的 折叠部位于所述电极组的至少一个端部。如上所述，通过在电极组端部设置具有折叠部的 电池隔膜，能够有效防止由电极组端部的极片毛刺引起的电池短路。另外，本实用新型所述 的电极组的端部包含正极的端部和/或负极的端部。本实用新型中所述的电池的种类没有特别的限定，例如可以是镍电池、锂电池、锌 锰电池等，所述镍电池例如可以是镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。另外，电池的形状也没有特别的限定，例如可以是圆柱型电池、方形电池等。所述 电池的电极组的类型也没有特别的限定，例如可以是层叠型电池、卷绕型电池等。作为本实用新型的一个实施方式，所述电极组是将正极、电池隔膜、负极层叠并卷 绕而形成的，作为一个例子，如图3所示，所述电池的电极组按照电池隔膜11、正极5、电池 隔膜1、负极4的顺序进行层叠并卷绕而形成。S卩，该电池为卷绕型电池。对于图3所示的 电极组，可以在电池隔膜1的位于电极组的卷绕始端和卷绕末端的部位均设置折叠部。但 是，在电极组的卷绕始端不存在短路隐患、例如已经有多层隔膜包裹的情况下，优选所述电 池隔膜1的折叠部位于所述电极组的卷绕末端。另外，本实用新型所述的电极组的卷绕末 端包含正极的卷绕末端和/或负极的卷绕末端。[0038]另外，图4是图3的黑框部分的放大示意图，在电极组的卷绕末端的正极5与负极 4之间夹持有电池隔膜1的折叠部2，从而能有效地防止由该卷绕末端处的正极极片上的毛 刺刺穿隔膜引起短路。进一步优选的情况下，在电极组卷绕末端的正极的两侧的电池隔膜均具有折叠 部。即，除了在图4所示的正极5与负极4之间夹持有电池隔膜1的折叠部2之外，进一步 在位于电极组的卷绕末端的正极5与靠近电极组极芯并与该正极5相邻的负极之间的电池 隔膜11具有折叠部。由此使得在电极组卷绕末端的正极5的两侧的电池隔膜11、1均具有 折叠部，从而能够更有效地防止由该卷绕末端处的极片上的毛刺刺穿隔膜引起短路，确保 电池安全性。作为本实用新型的另一个实施方式，所述电极组是将正极、电池隔膜、负极依次层 叠而形成的。即，所述电池为层叠型电池。对于这样的电池，可以在电池隔膜的至少一个端 部设置折叠部，从而使得至少一个折叠部位于电极组的至少一个端部。但是，优选所述电池 隔膜的折叠部位于所述电极组的各个端部。即在电极组的各个端部的正极与负极之间均夹 持有电池隔膜的折叠部，从而能够更有效地防止由该卷绕末端处的极片上的尖刺刺穿隔膜 引起短路，确保电池安全性。本实用新型所述的折叠部的折叠长度可以根据需要来进行适当调整，只要能充分 防止电极末端的毛刺刺穿隔膜而造成电池短路即可。但是，若所述折叠部的折叠长度小于 3%，则有可能使得防止电池短路的效果变得不充分，若所述折叠部的折叠长度大于10%， 则电池生产成本提高。因此，优选所述折叠部的任一个折叠层在电池隔膜的长度方向上的 长度为该电池隔膜的长度的3% 10%。另外，这里所说的电池隔膜的长度方向上的长度 是指电池隔膜在未折叠的情况下的长度方向上的长度。
权利要求1.一种电池隔膜，其特征在于，在该电池隔膜的至少一个端部具有通过折叠形成的折 叠部，所述折叠部包含至少两层折叠层。
2.根据权利要求1所述的电池隔膜，其特征在于，所述折叠部包含两层折叠层。
3.根据权利要求1或2所述的电池隔膜，其特征在于，所述折叠部中的各折叠层之间的 折痕线为间断裁切线。
4.一种电池，其具备电池壳、电极组及电解液，所述电极组具备正极、负极以及介于正 极与负极之间的隔膜，其特征在于，所述隔膜为权利要求1 3中任一项所述的电池隔膜， 该电池隔膜的折叠部位于所述电极组的至少一个端部。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述电极组是将正极、电池隔膜、负极层 叠并卷绕而形成的。
6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述电池隔膜的折叠部位于所述电极组 的卷绕末端。
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，在电极组卷绕末端的正极两侧的电池隔膜均具有折叠部。
8.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述电极组是将正极、电池隔膜、负极依 次层叠而形成的。
9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电池隔膜的折叠部位于所述电极组 的各个端部。
10.根据权利要求4 9中任一项所述的电池，其特征在于，所述折叠部的任一个折叠 层在电池隔膜的长度方向上的长度为该电池隔膜的长度的3% 10%。
专利摘要本实用新型提供一种电池隔膜，其中，在该电池隔膜的至少一个端部具有通过折叠形成的折叠部，所述折叠部包含至少两层折叠层。另外，本实用新型还提供了一种电池，其具备电池壳、电极组及电解液，所述电极组具备正极、负极以及介于正极与负极之间的隔膜，所述隔膜为上述电池隔膜，该电池隔膜的折叠部位于所述电极组的至少一个端部。本实用新型所述的电池隔膜通过在其端部部分形成折叠部，从而使得在进行电极组的制作时，在电极组的端部形成多层隔膜，增加了正极与负极之间的距离，能够有效防止极片端部形成的尖刺刺穿隔膜而造成电池短路，从而能够提供安全性能更为优良的电池。
文档编号H01M2/34GK201853756SQ20102027073
公开日2011年6月1日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者何宏, 苏丽灿 申请人:松下能源(无锡)有限公司