一种电池隔膜及电池的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池隔膜及电池。


背景技术：

2.电极电池中常见的一种是三电极电池，传统的三电极电池通常具有两层隔膜，将参比电极设置在两个隔膜之间，在电池封边时，容易发生参比电极位置偏移、无法固定的问题，造成组装电池的一致性较差，批次的电池重复性无法保证。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，提出了本实用新型实施例，以便提供一种解决上述问题的电池隔膜及电池。
4.本实用新型实施例提供一种电池隔膜，包括：
5.膜主体，所述膜主体上具有用于固定电极的定位空间。
6.可选地，所述定位空间为凹槽结构，所述凹槽结构具有一个开口，所述开口设置于所述膜主体的一侧表面。
7.可选地，所述膜主体包括至少一个子层，至少一个所述子层上设有子空间，各所述子空间相互贯通并形成所述定位空间。
8.可选地，所述膜主体包括三个所述子层，三个所述子层依次层叠设置，位于中间位置的所述子层上设有所述子空间。
9.可选地，所述膜主体包括三个所述子层，三个所述子层依次层叠设置，位于中间位置的所述子层上及至少其中一个位于边侧的所述子层上分别设有所述子空间。
10.可选地，所述定位空间的形状可为线形或矩形。
11.可选地，所述定位空间的厚度范围是1-20微米。
12.可选地，所述定位空间的深度范围是0.5～4厘米。
13.相应地，本实用新型实施例还提供了一种电池，包括：上述中所述的电池隔膜。
14.另外，可选地，还包括电极，所述电极部分固定于所述电池隔膜的定位空间内；
15.所述电极的位于所述定位空间内的部分上设有锂层。
16.本实用新型实施例提供的技术方案，通过在电池隔膜上设置的定位空间的方式，为电极进行位置固定，例如，可通过定位空间将参比电极的位置固定，使电池在组装和测试过程中，始终保持参比电极位置不变，确保电池的测试具有重复性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例中的一种电池隔膜的侧视结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例中的一种电池隔膜的使用过程示意图；
20.图3为本实用新型实施例中的另一种电池隔膜的侧视结构示意图。
21.附图标记说明：
22.10：膜主体；11：子层；
23.20：定位空间；
24.30：电极；31：锂层；32：极耳。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型实施例保护的范围。
26.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件或名称，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
28.图1为本实用新型实施例中的一种电池隔膜的侧视结构示意图，图2为本实用新型实施例中的一种电池隔膜的使用过程示意图，如图1及图2所示。
29.本实用新型实施例提供一种电池隔膜，包括：膜主体10，膜主体10上具有用于固定电极30的定位空间20。
30.本实用新型实施例提供的技术方案，通过在电池隔膜上设置的定位空间20的方式，为电极30进行位置固定，例如，参见图2，其中虚线围合的区域为定位空间20，电极30包括但不限于为参比电极，可通过定位空间20将参比电极的位置固定，使电池在组装和测试过程中，始终保持参比电极位置不变，确保电池的测试具有重复性。
31.本实用新型实施例提供的电池隔膜可用于制作一种电池，一种电池的可实现方式是，电池包括外壳、正极、负极、本实用新型实施例提供的电池隔膜、电解液及参比电极。参比电极的一种可实现方式是，参见图2，参比电极包括但不限于可通过铜基材制成，如，参比电极可为铜丝、铜片等，参比电极的一部分可为裸露的铜基材，另一部分上设有锂层31。本实用新型实施例中，锂层31可通过多种方式设置在电极30上，一种可实现的方式是，通过原位电化学镀锂的方式与电极30连接，或者，再一种可实现的方式是，锂层31为锂箔，锂箔贴设于电极30上。
32.参比电极的裸露的铜基材的一部分设有极耳32，通过极耳32与外壳连接。参比电极通过设有锂层31的一部分伸入并定位于电池隔膜的定位空间20内，如，参比电极沿着图2中箭头的方向插入电池隔膜的定位空间20内，通过电池隔膜上的定位空间20可使得参比电
极的位置在电池组装、测试过程中不发生变化，提高电池在测试时的稳定性及测试结果的可控性和重现性。
33.电池的正极、负极将电池隔膜夹在中间，即使得参比电极设于正极、负极之间，其中参比电极的裸露的部分完全置于正极和负极之间，正极、参比电极、负极均封装于外壳中，外壳包括但不限于采用铝塑壳或铝壳，外壳中填充电解液。
34.进一步地，结合图1及图2，在本实用新型实施例中，定位空间20的一种可实现方式是，定位空间20为凹槽结构，凹槽结构具有一个开口，开口设置于膜主体10的一侧表面。以电池隔膜为立方体结构为例，电池隔膜包括顶面、底面及位于顶面与底面之间的四个侧面，定位空间20的开口设置在一侧的侧面上，并向立方体结构的内部凹陷以形成定位空间20。在装配电极30时，电极30具有锂层31的部分从开口伸入定位空间20，通过定位空间20除开口之外的其余五个面实现对电极30的定位，使得电极30固定在定位空间20内，避免电极30出现移位、无法固定的问题。
35.本实用新型实施例中，电池隔膜的实现方式包括多种，一种可实现的方式是，电池隔膜为一体成型结构，在制作电池隔膜时，预留出定位空间20。以电池隔膜为立方体结构为例，隔膜制作完成之后，立方体结构的侧面设有一凹槽结构。电池隔膜的制作材料也包括多种，包括但不限于为pp(polypropylene，聚丙烯，简称pp)、pe(polyethene，聚乙烯，简称pe)及其共聚物，整体隔膜的外表面可含或不含陶瓷涂层结构。
36.电池隔膜的另一种可实现的方式是，参见图1，膜主体10包括至少一个子层11，至少一个子层11上设有子空间，各子空间相互贯通并形成定位空间20。当膜主体10具有一个子层11时，即膜主体10为一体成型结构。当膜主体10具有两个子层11时，子空间可设置在其中一个子层11上，或者，每个子层11上均设有定位空间20的一部分，即两个子层11均设有一个子空间，两个子空间形成定位空间20。当膜主体10具有三个或以上个子层11时，子空间可设置在其中一个子层11上，或者，一部分的子层11上设有定位空间20的一部分，各子空间形成定位空间20。
37.举例来说，参见图1，膜主体10包括三个子层11，三个子层11依次层叠设置，位于中间位置的子层11上设有子空间。为叙述方便，现定义三个子层11分别为第一子层11a、第二子层11b及第三子层11c，第二子层11b位于第一子层11a及第三子层11c之间，第二子层11b上设有豁口，即第二子层11b上设有子空间，第一子层11a、第二子层11b及第三子层11c共同围合成定位空间20。在装配电极30时，电极30具有锂层31的部分从开口伸入第二子层11b上的豁口内，通过第一子层11a、第二子层11b及第三子层11c的位于定位空间20内的壁面实现对电极30的定位，使得电极30固定在定位空间20内。第一子层11a及第三子层11c位于电池隔膜的外侧，用于分别面对正极、负极。
38.参见图3，隔膜的另一种实现方式是，膜主体10包括三个子层11，三个子层11依次层叠设置，位于中间位置的子层11上及至少其中一个位于边侧的子层11上分别设有子空间。如，第二子层11b位于第一子层11a及第三子层11c之间，第二子层11b上设有豁口，即第二子层11b上设有一个子空间，同时，第一子层11a及第三子层11c中的至少一个上也设有子空间，以图3中所示第一子层11a及第三子层11c上均设有子空间为例，第一子层11a、第二子层11b及第三子层11c层叠设置后，三者上的各子空间相互贯通，并配合第一子层11a、第二子层11b及第三子层11c共同围合成定位空间20。在装配电极30时，电极30具有锂层31的部
分从开口伸入定位空间20内，再通过第一子层11a、第二子层11b及第三子层11c的位于定位空间20内的壁面实现对电极30的定位，使得电极30固定在定位空间20内。第一子层11a及第三子层11c位于隔膜的外侧，用于分别面对正极、负极。
39.本实用新型实施例中，子层11为多个时，各子层11的制作材料可相同或不相同。各子层11的制作材料可相同，制作材料包括但不限于为pp(polypropylene，聚丙烯，简称pp)、pe(polyethene，聚乙烯，简称pe)及其共聚物，整体隔膜的外表面可含或不含陶瓷涂层结构。各子层11的制作材料也可均不相同，或者一部分子层11的制作材料不同，另一部分子层11的制作材料相同。例如，第二子层11b可与第一子层11a及第三子层11c的制作材料不同或者相同。
40.在本实用新型实施例中，并不对电池隔膜的整体形状做具体限定，也不对各子层11的形状做具体限定，同时，定位空间20的形状并不做具体限定，只要能够实现将电极30的位置固定即可，进一步地，定位空间20的形状适配于电极30位于定位空间20的部分的形状即可，如电极30为线形或矩形，定位空间20的形状可为线形或矩形，当然，定位空间20可也为其他形状。
41.在本实用新型的一些实施例中，定位空间20的厚度范围是1-20微米，从而可有效避免因电池隔膜太厚导致的电池的阻抗增加，又可有效避免电池隔膜太薄导致的参比电极植入操作难度的增大。这里需要说明的是，定位空间20的厚度是指，沿电池隔膜的厚度方向，定位空间20的尺寸，以电池隔膜为立方体结构为例，电池隔膜包括顶面、底面及位于顶面与底面之间的四个侧面，从顶面至底面之间的距离即为电池隔膜的厚度，相应地，沿从顶面至底面方向，定位空间20的尺寸即为定位空间20的厚度。
42.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，定位空间20的深度范围是0.5～4厘米，从而可有效避免因电极30伸入定位空间20太深而影响到该区域正极、负极传质，又可有效避免因电极30伸入定位空间20太浅而导致的参比电极远离电池反应集中的区域。这里需要说明的是，定位空间20的深度是指，定位空间20从其开口处向电池隔膜内部延伸的尺寸，即为定位空间20的深度。
43.进一步地，为方便隔膜的装配，可将电极30集成于隔膜上，即隔膜包括膜主体10的同时，还包括电极30，电极30部分固定于定位空间20内。电极30包括但不限于为参比电极30。电极30的位于定位空间20内的部分上设有锂层31，锂层31通过原位电化学镀锂的方式与电极30连接，或者，锂层31为锂箔，锂箔贴设于电极30上。
44.基于上述实施例中的电池隔膜，相应地，本实用新型实施例还提供了一种池，包括：上述实施例中所述的电池隔膜。电池隔膜的实现方式可参见上述实施例中的内容，此处不再一一赘述。
45.进一步地，电池还包括电极30，电极30部分固定于定位空间20内。电极30的位于定位空间20内的部分上设有锂层31。锂层31通过原位电化学镀锂的方式与电极30连接，或者，锂层31为锂箔，锂箔贴设于电极30上。
46.综上所述，本实用新型实施例提供的技术方案，通过在电池隔膜上设置的定位空间20的方式，为电极30进行位置固定，例如，可通过定位空间20将参比电极的位置固定，使电池在组装和测试过程中，始终保持参比电极位置不变，确保电池的测试具有重复性。
47.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对
其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例各实施例技术方案的精神和范围。