卷绕式电池用复合隔膜及卷绕式电池的制作方法

1.本实用新型涉及一种卷绕式电池用复合隔膜及卷绕式电池，属于电池技术领域。


背景技术：

2.卷绕式圆柱电池以其独特的形状和高度成熟的制造工艺而在电池市场具有不可替代的位置，特别的，在民用消费电池领域和电动工具用电池领域，圆柱形卷绕式二次电池以其独特的优势而长期占据市场的重要位置，卷绕式电池的电芯由内向外依次为极片(正极片或负极片)、膈膜、极片(负极片或正极片)、膈膜，电芯的稳定性较高。
3.在卷绕式电池一般采用金属壳体，如钢壳。电池在设计时，通常会使负极片位于电芯的外侧，而正极片位于负极片的内侧。此时，为了避免负极片上的负极材料与电池壳体的金属材料反应，通常会在电芯外缠绕一层隔膜。但是，隔膜的多孔结构很容易导致部分离子穿过隔膜与金属壳体反应。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种卷绕式电池用复合隔膜及卷绕式电池，能够减少负极片上的离子与电池金属壳体反应。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种卷绕式电池用复合隔膜，包括隔膜，所述隔膜的一端粘结有胶带，所述胶带包括沿胶带长度方向依次设置的隔膜粘结部、隔离部、导电粘结部，所述隔膜粘结部与隔膜的对应端部的一侧粘结，导电粘结部上粘结有导电箔材，所述导电箔材为金属箔材或石墨薄膜或石墨烯薄膜；所述隔离部用来与对应的极片表面粘结。
7.所述所述隔膜为单层隔膜、多层共挤隔膜或多层复合隔膜。
8.一种卷绕式电池，包括壳体和设置在壳体内的卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括正极片、负极片、隔膜，其特征在于，所述隔膜为上述的复合隔膜，所述导电箔材位于卷绕式电芯的最外层。
9.所述隔离部与导电箔材的长度之和大于卷绕式电芯的周长。
10.所述卷绕式电池为锌镍二次电池或锌锰二次电池。
11.本实用新型的卷绕式电池用复合隔膜在隔膜一端粘结设置导电箔材，在制备卷绕式电池时，能够使导电箔材处于电芯的最外层，一方面利用导电箔材避免负极片上的离子与金属壳体反应，另一方面还可以保护与之相贴合的极片上的电极材料层不易脱落。而且，在卷绕式电池加工时，本申请的复合隔膜还便于隔膜和导电箔材进行定位。
12.通过胶带将导电箔材粘结在隔膜对应的端部，并在胶带的两段之间留出隔离部，隔离部与对应的极片表面粘结，能够进一步提高隔膜与极片的相对位置的稳定性。
附图说明
13.图1为实施例1的复合隔膜的立体结构示意图；
14.图2为实施例5的卷绕式电池的电芯的结构示意图。
具体实施方式
15.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更容易理解，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
16.实施例1
17.如图1所示，本实施例的复合隔膜，包括隔膜1，隔膜的一端连接有导电箔材2，导电箔材为金属箔。具体的，隔膜的厚度大于金属箔的厚度，
18.金属箔靠近隔膜的一端的一个表面（如上表面）与隔膜靠近金属箔的一端的一个表面（上表面）平齐，在这两个平齐的表面上贴设有胶带3。具体的，胶带的一端贴设在对应的金属箔的一端的相应表面上，胶带的另一端贴设在隔膜相应的表面上。胶带与隔膜粘结的一端构成了胶带的隔膜粘结部，可视为第一粘结部，金属箔粘结的一端构成了胶带的导电粘结部，可视为第二粘结部。在胶带的隔膜粘结部和导电粘结部之间的胶带部分构成了胶带的隔离部。
19.上述隔膜可以为单层隔膜、多层共挤隔膜，也可以为多层复合隔膜。具体的，单层隔膜为pp隔膜、pe隔膜或纤维素隔膜，多层共挤隔膜为pp
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pe
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pp共挤隔膜，多层复合隔膜为pp
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pe双层复合隔膜、pp
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pe
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pp三层复合隔膜、无纺布
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pp膜
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无纺布三层复合膜、无纺布
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无纺布
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pp膜三层复合膜或pp膜
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无纺布
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pp膜三层复合膜。上述无纺布为pp无纺布、pe无纺布或纤维素无纺布，隔膜也可以直接为单层无纺布，如pp无纺布或纤维素无纺布。
20.上述金属箔为钢箔、铜箔或者锡箔，也可以为镀锡铜箔、镀铜钢箔、镀锡钢箔或者镀铜镀锡钢箔，镀铜镀锡钢箔是钢箔的两个表面中，一个表面镀铜，另一个表面镀锡。
21.镀锡铜箔即在铜箔的一个或者两个表面镀覆锡，得到的镀锡铜箔包括铜层以及覆设在铜层的一个表面或者两个表面的锡层。相应的，其他的镀铜钢箔、镀锡钢箔、镀铜镀锡钢箔的结构与镀锡铜箔类似。
22.上述隔膜及导电箔材与胶带的厚度可以视需要进行选择，优选的，单层隔膜厚度为6微米到60微米，多层隔膜厚度为30微米到1000微米，导电箔材厚度为6微米到60微米，胶带厚度为6微米到100微米。
23.实施例2
24.本实施例与实施例1的区别在于，隔膜的厚度与金属箔的厚度相等。
25.实施例3
26.本实施例与实施例1的区别在于，胶带可以替换为粘结在一起的粘结剂层和隔膜层，即在隔膜靠近金属箔的一端的一个侧面上和金属箔靠近隔膜的一端的对应侧面上设置有粘结剂层，粘结剂层远离隔膜和金属箔的一侧表面设置有隔膜层，隔膜层粘结在粘结剂层的表面上。
27.实施例4
28.本实施例与实施例1的区别在于，导电箔材为石墨薄膜或石墨烯薄膜。
29.实施例5
30.如图2所示，本实施例的卷绕式电池为卷绕式锌镍电池，包括圆筒形壳体、设置在壳体内的电芯及电解液，电芯为圆柱形卷绕式电芯。电芯由正极片4、负极片5、隔膜卷绕而
成，正极片包括正极集流体以及涂覆在正极集流体两个表面的正极材料层，负极片包括负极集流体以及涂覆在负极集流体两个表面的负极材料层。隔膜为上述实施例1中的复合隔膜。
31.具体的，包括隔膜以及金属箔材的复合隔膜从中间对折，形成两个隔膜端。然后将负极片夹设在对折后的隔膜中间，再在负极片一侧的隔膜的外表面上叠设正极片，与正极片贴合的隔膜为没有连接金属箔材的隔膜端。然后以由内向外依次为正极片、隔膜、负极片、隔膜的顺序卷绕形成电芯。在制得的电芯中，处于最外层的为金属箔材，金属箔材与胶带隔离部在沿隔膜长度方向上的长度之和大于电芯的周长，使得金属箔材和隔离部能够将电芯（不含金属箔材的电芯）完整地包裹一周。负极片的最外端紧贴金属箔材的内表面设置，负极片的内表面紧贴有隔膜（没有连接金属箔材的隔膜端），该没有连接金属箔材的隔膜端内表面紧贴设置有正极片。此时，在电芯中，复合隔膜的隔膜和金属箔材连接处的胶带处于外侧，胶带隔离部的涂胶面粘结在对应的负极片的外表面。
32.铜箔和胶带总长度为整个外圈包严：目的是杜绝锌负极与钢壳接触，防止锌离子穿透和钢壳反应。
33.实施例6
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实施例8中的卷绕式电池与实施例5的不同之处在于，分别采用实施例2
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4中的复合隔膜。


技术特征：
1.一种卷绕式电池用复合隔膜，包括隔膜，其特征在于，所述隔膜的一端粘结有胶带，所述胶带包括沿胶带长度方向依次设置的隔膜粘结部、隔离部、导电粘结部，所述隔膜粘结部与隔膜的对应端部的一侧粘结，导电粘结部上粘结有导电箔材，所述导电箔材为金属箔材或石墨薄膜或石墨烯薄膜；所述隔离部用来与对应的极片表面粘结。2.如权利要求1所述的卷绕式电池用复合隔膜，其特征在于，所述隔膜为单层隔膜、多层共挤隔膜或多层复合隔膜。3.一种卷绕式电池，包括壳体和设置在壳体内的卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括正极片、负极片、隔膜，其特征在于，所述隔膜为权利要求1
‑
2中任一项所述的复合隔膜，所述导电箔材位于卷绕式电芯的最外层。4.如权利要求3所述的卷绕式电池，其特征在于，所述隔离部与导电箔材的长度之和大于卷绕式电芯的周长。5.如权利要求3所述的卷绕式电池，其特征在于，所述卷绕式电池为锌镍二次电池或锌锰二次电池。

技术总结
本实用新型涉及一种卷绕式电池用复合隔膜及卷绕式电池，属于电池技术领域。本实用新型的卷绕式电池用复合隔膜，包括隔膜，所述隔膜的一端粘结有胶带，所述胶带包括沿胶带长度方向依次设置的隔膜粘结部、隔离部、导电粘结部，所述隔膜粘结部与隔膜的对应端部的一侧粘结，导电粘结部上粘结有导电箔材，所述导电箔材为金属箔材或石墨薄膜或石墨烯薄膜；所述隔离部用来与对应的极片表面粘结。本实用新型的卷绕式电池用复合隔膜在隔膜一端粘结设置导电箔材，在制备卷绕式电池时，能够使导电箔材处于电芯的最外层，避免负极片上的离子与金属壳体反应，保护与之相贴合的极片上的电极材料层不易脱落，还便于隔膜和导电箔材进行定位。还便于隔膜和导电箔材进行定位。还便于隔膜和导电箔材进行定位。


技术研发人员：赵梁栋 王明煜 徐松
受保护的技术使用者：河南超力新能源有限公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2021/10/23