专利名称：一种隔膜及圆柱状高容量电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种隔膜及圆柱状高容量电池。
背景技术：
随着大量便携式民用电器的出现，如MP3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面；3)，MP4的出现，人们对电池的性能要求越来越 高。电池的容量和循环寿命是电池性能最为重要也是最被关注的两个因素，因此，开发高容 量电池需要考虑上述两个重要因素。隔膜是电池的一项重要的使用，其主要是在狭小空间内将电池正负极分隔开来， 防止两极接触造成短路，请参见图1，为现有的隔膜结构示意图；其中，10为隔膜，101为隔 膜上的起卷线，正极、负极、以及隔膜从起卷线开始卷绕。现有的开发圆柱状高容量电池可采用以下方案采用厚度较小的隔膜，为正、负极 节省空间，节省的空间用来填充正极粉以提高电池的容量，或者用来填充负极粉以增加电 池的循环寿命。发明人发现，上述方案会导致较高比例的零电和低压电池的问题，由于电芯 起卷处的正负极曲率较大，起卷处的正负极的裂纹较大，从而会产生一些毛刺和粉块，由于 厚度较小的隔膜的抗刺穿能力较差，因此，起卷处隔膜被刺穿后会导致零电或者低压现象 的产生，从而导致较高的电池生产不良率，降低了实用性。
实用新型内容本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种隔膜及圆柱状高容量电 池，可有效地为正负极节省空间，克服较高生产不良率的问题，同时可提高电池容量和循环 寿命，提升实用性。为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种隔膜，包括第一隔膜纸，其上设有起卷线，所述起卷线平行于所述第一隔膜纸的两条边，并将 所述第一隔膜纸划分为两个区域；第二隔膜纸，与所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的一条边相连接；第三隔膜纸，与所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的另一条边相连接。其中，所述第二隔膜纸焊接于所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的一条边上。其中，所述第三隔膜纸焊接于所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的另一条边 上。其中，所述第二隔膜纸的厚度小于所述第一隔膜纸的厚度。其中，所述第三隔膜纸的厚度小于所述第一隔膜纸的厚度。其中，所述第二隔膜纸的厚度与第三隔膜纸的厚度相同。其中，所述第一隔膜纸被所述起卷线划分成的其中一个区域面积占所述第一隔膜 纸、所述第二隔膜纸和所述第三隔膜纸总面积的6% -10%。其中，所述第一隔膜纸被所述起卷线划分成的另一个区域面积占所述第一隔膜纸、所述第二隔膜纸和所述第三隔膜纸总面积的10% -14%。相应地，本实用新型实施例还提供了一种圆柱状高容量电池，包括正极、负极，电 解液、外壳和壳帽；还包括上述的隔膜。其中，所述圆柱状高容量电池包括以下电池中的任一种或多种镍氢电池、镍锌电 池、镍镉电池、锂电池。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果本实用新型实施例的隔膜由三部分隔膜纸相互焊接形成，在曲率较大的起卷处采 用厚度较大的第一隔膜纸，可保证起卷处隔膜的抗刺穿能力，避免生产不良率的问题；同 时，在曲率较小的其他部分采用厚度较小的第二隔膜纸和第三隔膜纸，有效地为正负极节 省了空间，提高了电池容量和循环寿命，提升了实用性。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的隔膜的结构示意图；图2为本实用新型的隔膜的实施例的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参见图2，为本实用新型的隔膜的实施例的结构示意图；所述隔膜1包括第一 隔膜纸U、第二隔膜纸12、第三隔膜纸13和起卷线111。所述第一隔膜纸11，其上设有所述起卷线111，所述起卷线111平行于所述第一隔 膜纸的两条边c和d，并将所述第一隔膜纸划分为两个区域A和B ；所述第二隔膜纸12，与所述第一隔膜纸11的边c相连接；所述第三隔膜纸13，与所述第一隔膜纸11的边d相连接。所述第一隔膜纸11、第二隔膜纸12和第三隔膜纸13相互焊接，形成整个隔膜1。 具体地，所述第二隔膜纸12焊接于所述第一隔膜纸11的边c上；所述第三隔膜纸13焊接 于所述第一隔膜纸11的边d上。如图2所示，所述第一隔膜纸11、第二隔膜纸12和第三隔膜纸13为相同宽度的 隔膜。其中，所述第一隔膜纸11的厚度较大；当隔膜1绕所述起卷线111卷绕时，所述第一 隔膜纸11位于曲率较大的起卷处，因此，起卷处采用厚度较大的第一隔膜纸11，保证了起 卷处隔膜的抗刺穿能力，避免了生产不良率的问题。另外，所述第二隔膜纸12和第三隔膜 纸13的厚度较小；当隔膜1绕所述起卷线111卷绕时，所述第二隔膜纸12和第三隔膜纸 13均位于曲率较小的卷绕部分，因此，采用厚度较小的第二隔膜纸12和第三隔膜纸13，可以有效地为正极和负极节省空间，以利用节省的空间提高电池容量和循环寿命。进一步，所述第二隔膜纸12和所述第三隔膜纸13可以为厚度相同的隔膜。可以 理解的是，此处仅为举例，所述第二隔膜纸12和所述第三隔膜纸13也可以为不同厚度的隔 膜，但需要保证二者的厚度均较小(即小于第一隔膜纸11的厚度)，以有效地达到为正负极 节省空间的目的。再请参见图2 所述第一隔膜纸11被所述起卷线111划分为两个区域A和B ；优选地，A区域的面 积占整个隔膜1的面积的6% -10%,B区域的面积占整个隔膜1的面积的10% -14%。所 述A、B区域的面积在上述优选范围内，既可有效地为正负极节省空间，又可保证曲率较大 的起卷处的隔膜抗刺穿能力，有效地克服电池不良率的问题。本实用新型实施例的隔膜由三部分隔膜相互焊接形成，在曲率较大的起卷处采用 厚度较大的第一隔膜纸，可保证起卷处隔膜的抗刺穿能力，避免了生产不良率的问题；同 时，在曲率较小的其他部分采用厚度较小的第二隔膜纸和第三隔膜纸，有效地为正负极节 省了空间，提高了电池容量和循环寿命，提升了实用性。为了更清楚地说明本实用新型，下面将对采用上述隔膜1制备的圆柱状高容量电 池进行详细介绍。本实用新型实施例提供了一种圆柱状高容量电池，所述圆柱状高容量电池采用上 述实施例中的隔膜1制成。具体地，所述圆柱状高容量电池包括正极、负极、隔膜1、电解 液、外壳和盖帽等部件。所述隔膜1将正极、负极分隔开，正极、负极和隔膜1均沿所述起卷线111卷绕，由 于隔膜1由不同厚度的隔膜焊接而成，其可为正极、负极节省出空间，制备本实施例中的圆 柱状高容量电池时，在节省的空间增加正极粉或负极粉，或同时增加正极粉和负极粉，以提 高电池的容量和循环寿命。卷绕完成的整体被置于外壳中，向外壳内注入所述电解液，然后 盖上盖帽，并进行封口，即制成本实施例的圆柱状高容量电池。可以理解的是，上述的制备 过程与现有的电池制备过程类似，在此不赘述。具体实现中，所述圆柱状高容量电池可以为所有使用隔膜的圆柱状二次高容量电 池，包括但不限于以下电池中的任一种或多种镍氢电池、镍锌电池、镍镉电池、锂电池。为了更清楚的说明本实用新型，下面将以一个具体实例来进行详细介绍。以50AAM00和50AA2500型号的镍氢电池为例现有的50AAM00型号的镍氢电池采用0. Ilmm厚度、250mm长度，45mm宽度的隔膜 制备，由于采用较大厚度的隔膜(0. Ilmm厚度)，制备出的50AAM00型号的镍氢电池的不良 率较低，但其容量也较低O400mAh)；现有的50AA2500型号的镍氢电池采用0. 09mm厚度、250mm长度，45mm宽度的隔 膜，由于采用较小厚度的隔膜(0. 09mm厚度)，制备出的50AA2500的容量较高Q500mAh)， 但电池的生产不良率也较高。本实用新型实施例采用图2所示的隔膜1制备50AA2500型号的镍氢电池，可同时 解决现有的50AAM00型号和50AA2500型号电池的上述缺陷。具体实现中，本实用新型实施例采用图2所示的隔膜1，其中，A、B区域构成的第一 隔膜纸11为0. Ilmm厚度、45mm宽度的隔膜；第二隔膜纸12和第三隔膜纸13均为0. 09mm厚度、45mm宽度的隔膜；A区域的长度为15mm，其面积占整个隔膜1面积的6%;B区域的长 度为30mm，其面积占整个隔膜1面积的12% ；则本实用新型实施例采用上述隔膜制备的电 池所节省的空间为[250-(15+30) ] *45* (0. 11-0. 09)/1000 = 0. 185cm3上述节省的0. 185cm3空间可用来增加3. 00g/cm3*0. 185cm3 = 0. 56g正极粉，或可 用来增加 6. 00g/cm3*0. 185cm3 = 1. Ilg 负极粉；优选地，本实用新型实施例中，上述节省的0. 185cm3空间用来增加0. 38g正极粉 (可使电池容量增加IOOmAh)，同时增加0. 35g负极粉，这样，电池的容量被提高到2500mAh， 解决了现有的50AAM00型号电池的低容量问题，同时保证了电池的循环寿命，也克服了现 有的50AA2500型号的电池的生产不良率的问题。可以理解的是，上述仅为举例，其他情况下，比如制备其他型号的镍氢电池，或制 备其他类型的圆柱状高容量电池，均可类似分析，在此不赘述。通过上述各实施例的描述，本实用新型实施例的隔膜由三部分隔膜相互焊接形 成，在曲率较大的起卷处采用厚度较大的第一隔膜纸，保证了起卷处隔膜的抗刺穿能力，避 免了生产不良率的问题；同时，在曲率较小的其他部分采用厚度较小的第二隔膜纸和第三 隔膜纸，有效地为正负极节省了空间，提高了电池容量和循环寿命，提升了实用性。以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型 之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实 用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种隔膜，其特征在于，包括第一隔膜纸，其上设有起卷线，所述起卷线平行于所述第一隔膜纸的两条边，并将所述 第一隔膜纸划分为两个区域；第二隔膜纸，与所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的一条边相连接； 第三隔膜纸，与所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的另一条边相连接。
2.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于所述第二隔膜纸焊接于所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的一条边上。
3.如权利要求2所述的隔膜，其特征在于所述第三隔膜纸焊接于所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的另一条边上。
4.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于所述第二隔膜纸的厚度小于所述第一隔膜纸的厚度。
5.如权利要求4所述的隔膜，其特征在于所述第三隔膜纸的厚度小于所述第一隔膜纸的厚度。
6.如权利要求5所述的隔膜，其特征在于所述第二隔膜纸的厚度与第三隔膜纸的厚度相同。
7.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于所述第一隔膜纸被所述起卷线划分成的其中一个区域面积占所述第一隔膜纸、所述第 二隔膜纸和所述第三隔膜纸总面积的6% -10%。
8.如权利要求7所述的隔膜，其特征在于所述第一隔膜纸被所述起卷线划分成的另一个区域面积占所述第一隔膜纸、所述第二 隔膜纸和所述第三隔膜纸总面积的10% -14%。
9.一种圆柱状高容量电池，包括正极、负极，电解液、外壳和壳帽，其特征在于，还包 括如权利要求1-8任一项所述的隔膜。
10.如权利要求9所述的圆柱状高容量电池，其特征在于，所述圆柱状高容量电池包括 以下电池中的任一种或多种镍氢电池、镍锌电池、镍镉电池、锂电池。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种隔膜，包括第一隔膜纸，其上设有起卷线，所述起卷线平行于所述第一隔膜纸的两条边，并将所述第一隔膜纸划分为两个区域；第二隔膜纸，与所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的一条边相连接；第三隔膜纸，与所述第一隔膜纸的与所述起卷线平行的另一条边相连接。本实用新型实施例还公开了一种圆柱状高容量电池。采用本实用新型，可有效地为正负极节省空间，克服较高生产不良率的问题，同时可提高电池容量和循环寿命，提升实用性。
文档编号H01M2/14GK201820823SQ20102052919
公开日2011年5月4日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者孔令坤, 廖兴群, 李文良, 梁德声 申请人:深圳市豪鹏科技有限公司