一种提高电池隔膜强度的方法及电池技术

本发明专利技术公开一种提高电池隔膜强度的方法及电池，其中，提高电池隔膜强度的方法包括：提供隔膜和正负极片，在隔膜与正负极片卷绕前、卷绕过程中或卷绕后这三个步骤中的至少一个步骤对隔膜进行热处理。通过对隔膜进行热处理，可以利用加热部件的加热改变隔膜的孔结构，进而改善隔膜强度以及增强隔膜的离子导通能力，同时可有效的提高电池的安全性。

A method and battery for improving the strength of battery diaphragm

The invention discloses a method and a battery for improving the strength of the battery diaphragm, in which the methods for improving the strength of the battery diaphragm include: providing a diaphragm and a positive and negative electrode, at least one step of the three steps in the process of winding the diaphragm and positive or negative plates, in the process of winding or after winding. Through the heat treatment of the diaphragm, the pore structure of the diaphragm can be changed by heating the heating component, and then the strength of the diaphragm and the ion conduction ability of the diaphragm can be improved, and the safety of the battery can be improved effectively.

【技术实现步骤摘要】
一种提高电池隔膜强度的方法及电池
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种提高电池隔膜强度的方法，及采用该方法制成的电池。
技术介绍
锂离子电池于上世纪80年代初商业化以来，因其具有电压高、比能量高、循环寿命长、无环境污染等特点，已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等便携式电子设备中。锂离子电池还可以替代传统的石油、天然气等非再生资源，在电动工具、电动自行车、电动汽车、太阳能电池和风能电池储能、卫星及航天领域中得到更加广泛应用，从而在保护环境、节约非再生性能源等方面起到重要作用。锂离子电池的隔膜起到电子隔离正负极和导通锂离子的作用。隔膜的强度决定了电池在受冲击过程中的安全性。现有的商用锂离子电池大量使用PE或PP为原料的聚烯烃微孔隔膜，其内部的多孔结构有助于离子导通，且孔结构的孔径越大，孔隙率越高，离子导通能力越强，但是相应的会降低隔膜强度，不利于电池的安全性。而目前隔膜强度的提升，大多采用提高原料分子量或控制拉伸比等方法，上述方法均存在成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于：提供一种提高电池隔膜强度的方法，其可以提高隔膜强度，降低生产成本，保证电池的使用安全性。本专利技术的另一个目的在于：提供一种电池，其安全性高。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，提供一种提高电池隔膜强度的方法，提供隔膜和正负极片，在所述隔膜与所述正负极片卷绕前、卷绕过程中或卷绕后这三个步骤中的至少一个步骤对所述隔膜进行热处理。作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述隔膜与所述正负极片卷绕前的热处理为卷绕前热处理，所述卷绕前热处理时通入保护气体，并控制所述卷绕前热处理时的温度在40℃～80℃，时间在4h～24h。作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述隔膜与所述正负极片卷绕后的热处理为卷绕后热处理，所述卷绕后热处理时通入保护气体，并控制所述卷绕后热处理的温度在40℃～80℃，时间在4h～24h。作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述隔膜与所述正负极片卷绕过程中的热处理为卷绕中热处理，所述卷绕中热处理时通入保护气体，并控制所述卷绕中热处理的温度在25℃～120℃，时间在1s～10s。作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述卷绕中热处理具体包括以下步骤：步骤S10、在卷绕电池的卷绕机上设置可拆的外罩，所述卷绕机的卷绕轴位于所述外罩内；步骤S20、对所述外罩内进行预充保护气体，预充时间不小于2min；步骤S30、对所述隔膜和所述正负极片进行卷绕，并对卷绕过程中的所述隔膜加热，持续通入所述保护气体直至卷绕中热处理结束。作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述步骤S10具体包括：步骤S11、在所述卷绕轴的上方设置红外线发射器，所述红外线发射器发射的红外线的覆盖范围大于所述隔膜的宽度；步骤S12、在所述卷绕机上安装所述外罩，并使所述卷绕轴全部位于所述外罩内。作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述热处理时通入的保护气体为N2、He、Ne中的一种或几种。作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述热处理均在密闭的空间内进行。作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述热处理采用的设备为真空烤箱、红外烤箱或鼓风烤箱。另一方面，提供一种电池，其包括隔膜和正负极片，所述隔膜采用如上述的提高电池隔膜强度的方法制成。本专利技术的有益效果为：通过对隔膜进行热处理，可以利用加热部件的加热改变隔膜的孔结构，进而改善隔膜强度以及增强隔膜的离子导通能力，同时可有效的提高电池的安全性。附图说明下面根据附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术实施例所述的提高电池隔膜强度的方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。于本实施例中，本专利技术的一种提高电池隔膜强度的方法，包括提供隔膜和正负极片，在隔膜与正负极片卷绕前、卷绕过程中或卷绕后这三个步骤中的至少一个步骤对隔膜进行热处理。可以理解的是，实际上实施过程中可单独选用卷绕前、卷绕过程中或卷绕后这三个步骤中任一步骤对隔膜进行热处理，或者，选用卷绕前和卷绕过程中、卷绕前和卷绕后、卷绕过程中和卷绕后或卷绕前、卷绕过程中和卷绕后步骤中均对隔膜进行热处理。通过对隔膜进行热处理，可以利用加热部件的加热改变隔膜的孔结构，进而改善隔膜强度以及增强隔膜的离子导通能力，同时可有效的提高电池的安全性。隔膜与正负极片卷绕前的热处理为卷绕前热处理，卷绕前热处理时通入保护气体，并控制卷绕前热处理时的温度在40℃～80℃，时间在4h～24h。通过在卷绕前对隔膜进行热处理，并且限定热处理的温度和时间可以严格控制隔膜的孔结构的变化，以保证隔膜在具有较高的强度的同时保证较好的离子导通能力。隔膜与正负极片卷绕后的热处理为卷绕后热处理，卷绕后热处理时通入保护气体，并控制卷绕后热处理的温度在40℃～80℃，时间在4h～24h。通过在卷绕后对隔膜进行热处理，可辅助控制隔膜的孔结构，使隔膜能够具有较好的离子导通能力，并提高隔膜的强度，有助于提高电池的安全性能。隔膜与正负极片卷绕过程中的热处理为卷绕中热处理，卷绕中热处理时通入保护气体，并控制卷绕中热处理的温度在25℃～120℃，时间在1s～10s。上述卷绕中热处理的温度和时间限制可在改善隔膜的孔结构的同时还可以避免影响正负极片结构。在卷绕过程中，隔膜被卷绕机的卷绕轴挤压拉伸，因此可以在此温度段和时间段内实现最佳的强度优化，并提升隔膜的离子导通能力，且对正负极片的影响最低。如图1所示，在本实施例中，卷绕中热处理具体包括以下步骤：步骤S10、在卷绕电池的卷绕机上设置可拆的外罩，卷绕机的卷绕轴位于外罩内；步骤S20、对外罩内进行预充保护气体，预充时间不小于2min；步骤S30、对隔膜和正负极片进行卷绕，并对卷绕过程中的隔膜加热，持续通入保护气体直至卷绕中热处理结束。进一步的，步骤S10具体包括：步骤S11、在卷绕轴的上方设置红外线发射器，红外线发射器发射的红外线的覆盖范围大于隔膜的宽度；步骤S12、在卷绕机上安装外罩，并使卷绕轴全部位于外罩内。具体的，外罩将卷绕机的卷绕轴罩在外罩内，并且外罩具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高电池隔膜强度的方法，其特征在于，提供隔膜和正负极片，在所述隔膜与所述正负极片卷绕前、卷绕过程中或卷绕后这三个步骤中的至少一个步骤对所述隔膜进行热处理。

【技术特征摘要】
1.一种提高电池隔膜强度的方法，其特征在于，提供隔膜和正负极片，在所述隔膜与所述正负极片卷绕前、卷绕过程中或卷绕后这三个步骤中的至少一个步骤对所述隔膜进行热处理。2.根据权利要求1所述的提高电池隔膜强度的方法，其特征在于，所述隔膜与所述正负极片卷绕前的热处理为卷绕前热处理，所述卷绕前热处理时通入保护气体，并控制所述卷绕前热处理时的温度在40℃～80℃，时间在4h～24h。3.根据权利要求1所述的提高电池隔膜强度的方法，其特征在于，所述隔膜与所述正负极片卷绕后的热处理为卷绕后热处理，所述卷绕后热处理时通入保护气体，并控制所述卷绕后热处理的温度在40℃～80℃，时间在4h～24h。4.根据权利要求1所述的提高电池隔膜强度的方法，其特征在于，所述隔膜与所述正负极片卷绕过程中的热处理为卷绕中热处理，所述卷绕中热处理时通入保护气体，并控制所述卷绕中热处理的温度在25℃～120℃，时间在1s～10s。5.根据权利要求4所述的提高电池隔膜强度的方法，其特征在于，所述卷绕中热处理具体包括以下步骤：步骤S10、在卷绕电池的卷绕机上设置可拆的外罩，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘静，黄河，徐悦斌，何巍，祝媛，宋志新，刘金成，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44