一種疊片式短路電芯的返修方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種疊片式短路電芯的返修方法，屬于電池制造技術領域。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池的生產成本較高，這是制約其大規模應用的一個重要因素，如何有效降低生產成本，一直是鋰離子電池生產制造業的難題。
[0003]導致鋰離子電池成本較高的原因很多，其中電池成品率較低是導致鋰離子電池成本較高的重要因素。而導致出現不合格電池的原因也有多種，其中電芯內部短路是主要原因，如極片毛刺或者極片表面的塵粒等都會導致電芯內部短路。短路電芯如果繼續使用則會導致嚴重的安全事故，一般都采用報廢機制處理，即將短路電池直接報廢，增加了生產成本。也有人提出對短路電芯進行維修，但是，鋰離子電池的維修操作非常復雜，如疊片式鋰離子電池，需要將短路電芯拆開重新疊片，這會造成隔膜的大量浪費，另外，電芯拆解過程中，很容易對極片造成損傷，增加不合格極片的出現。因此，一種操作方便且不會對電芯造成額外損傷的鋰離子電池短路電芯返修方法對鋰離子電池生產企業具有重大意義。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種操作方便且不會對電芯造成額外損傷的疊片式短路電芯的返修方法。
[0005]為了實現以上目的，本發明的疊片式短路電芯的返修方法的技術方案如下:
[0006]—種疊片式短路電芯的返修方法，包括:
[0007]將短路電芯中的短路極片組與正常極片組分離，將合格極片組與正常極片組疊合，即得合格電芯;合格極片組與正常極片組疊合處相鄰的兩片極片電性相同；或者合格極片組與正常極片組疊合處相鄰的兩片極片電性相反，且正極片和負極片之間用隔膜隔開。
[0008]本發明的疊片式短路電芯的返修方法采用將短路電芯中的短路極片組與短路電芯中除了短路極片組之外的正常極片組分離開，然后采用合格極片組替換短路極片組，形成新的合格電芯，操作簡單，效率高，而且在返修過程中不容易對電芯造成額外的損傷，降低了電池生產成本。由于電芯為短路電芯，則其短路極片組中包含的隔膜勢必有不同程度的損壞，而隔膜損壞點的檢測難度相對較大，而且檢測誤差也非常大，因此，本申請采取將隔膜連通短路極片組一起替換的方式，進一步簡化了返修操作，提高了返修效率。
[0009]所述合格極片組與正常極片組疊合處相鄰的兩片外層極片的電性可以相同，也可以不同，上述兩片外層極片為正常極片組靠近合格極片組的一側并與合格極片組相鄰的一片外層極片及對應的合格極片組的最外層極片。當合格極片組與正常極片組疊合處相鄰的兩片外層極片的電性相同時，對合格極片組與正常極片組之間的隔膜的要求較低，無需要求該隔膜將合格極片組和正常極片組隔開。一般的，電池為鋰離子電池時，要求負極片包覆正極片，因此本發明的疊片式短路電芯的返修方法中，合格極片組與正常極片組疊合處相鄰的兩片極片均為負極片。
[0010]當合格極片組與正常極片組疊合處相鄰的兩片外層極片的電性不同時，則合格極片組與正常極片組之間必須采用隔膜隔開。該隔膜可以是一整片隔膜，或者所述隔膜為合格極片組上的隔膜的一端與正常極片組上的隔膜的一端搭接構成，此時利用原有的隔膜以節省成本。
[0011]為了保證返修后的合格電芯的容量與原有電芯的容量接近，所述合格極片組與短路極片組中的正極片的數量相同。合格極片組中的負極片的數量可以等于或者大于短路極片組中的負極片。
[0012]所述合格電芯采用隔膜包裹，可以提高返修后的合格電芯的安全性，避免外界因素引起正極片與負極片之間的短路。
[0013]所述電芯為Z形疊片電芯，在短路極片組與正常極片組分離之前，先將短路極片組兩側的隔膜截斷。Z形疊片式電芯的隔膜為連續隔膜，為了利用原有的隔膜，可以采取將短路極片組兩側的隔膜截斷的方式對原有隔膜予以保留。截斷的位置可以視電芯的結構和合格極片組與正常極片組連接關系來定，一般的，所述截斷的位置位于隔膜靠近極片中心的位置，可以避免留下的隔膜端部卷曲引起新的短路問題。
[0014]短路電芯中的短路極片組與正常極片組分離前，將短路電芯進行拆解。
[0015]短路電芯中短路極片組的找出采用如下方法:使用萬用表測試相鄰正負極片間的電阻，找出電阻小于5ΜΩ的極片組即為短路極片組。
[0016]本發明的疊片式短路電芯的返修方法實現了短路電芯返修后再利用，避免了隔膜的大量報廢，能有效降低鋰離子電池的生產成本。該方法操作簡便，通過極片成組替換的方法，能夠有效避免返修造成的極片錯位，從而避免電池化成過程中的析鋰現象，大大提高了返修后電池的安全性、可靠性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的疊片式短路電芯的返修方法的實施例中短路極片組與正常極片組的分離過程示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本發明的疊片式短路電芯的返修方法的實施例:
[0019]本實施例中的疊片式短路電芯為Z形疊片電芯，包括正極片、負極片以及設置在正極片和負極片之間的隔膜，所述隔膜為連續隔膜，呈Z形折疊并形成了多個用來容納正極片或者負極片的折疊空間，正極片和負極片依次交替設置于這些折疊空間內。
[0020]如圖1所示，本發明的疊片式短路電芯的返修方法的實施例包括如下步驟:
[0021]I)將短路電芯拆解，使極耳處于松散狀態，采用如下方法找出短路極片組2:使用萬用表測試相鄰正負極片間的電阻，找出短路極片組，所述短路極片組中任意一片正極片與任意一片負極片之間的電阻小于5ΜΩ ;
[0022]2)將短路極片組兩側的隔膜沿隔膜寬度方向剪斷，剪斷的位置位于短路電芯中除了短路極片組2之外的正常極片組I與短路極片組2之間的隔膜連接處，且該剪斷位置與短路極片組最外側極片的中線對應;然后將短路極片組包括其中的隔膜與正常極片組分離；
[0023]從另一個短路電芯2上選取與上述短路電芯同樣數量極片的合格極片組，該合格極片組與上述短路極片組中的正極片數量相同，將合格極片組兩側的隔膜沿寬度方向剪斷，剪斷的位置偏離合格極片最外側極片的中線位置且保證合格極片組最外側留下的隔膜的面積大于正極片與負極片之間的原隔膜面積的一半；
[0024]3)將合格極片組放置于短路極片組原來的位置，替換短路極片組2與正常極片組I疊合得到合格電芯，合格極片組最外側的隔膜的端部與正常極片組靠近合格極片組的最外側的隔膜的端部搭接構成合格極片組與正常極片組之間的連接隔膜，用以將合格極片組與正常極片組隔開，然后將合格電芯外部用隔膜全部包裹，即得。
[0025]上述整個操作過程中，正常極片組I使用相應的工裝進行固定，以防止極片的散落、錯位。
[0026]在本發明的疊片式短路電芯的返修方法的其他實施例中，如果短路極片組最外側的兩片極片中，有一片為負極片或者兩片均為負極片，則將正常極片組上與該負極片對應的正極片也與正常極片組分離，即保證正常極片組上用來與合格極片組對應連接的極片均為負極片，此時，短路極片組與正常極片組之間的隔膜剪斷處不再限定，合格極片組最外側的隔膜剪斷處也不再限定，在合格極片組與正常極片組疊合連接時，合格極片組與正常極片組之間為兩片負極片接觸，兩片負極片之間設置隔膜隔開或者不設置隔膜隔開均可。或者保證正常極片組和合格極片組最外側露出極片的隔膜端部長度不為零即可，在合格極片組與正常極片組疊合連接時，將露出極片的隔膜端部壓在兩片負極片之間，避免隔膜卷曲。
[0027]在其他實施例中，短路極片組最外側隔膜的剪斷處不設置在極片中線處，而是設置在極片中線與極片邊緣之間的任意對應位置處，相應的，合格極片組的隔膜剪斷時隔膜長度仍保證與正常極片組疊合連接時兩個端部的隔膜能夠搭接即可。
[0028]在其他實施例中，短路極片組最外側隔膜的剪斷處也設置在極片中線與極片邊緣之間的任意對應位置處，保證正常極片組和合格極片組最外側露出極片的隔膜端部長度不為零，在合格極片組與正常極片組疊合連接時，在合格極片組與正常極片組之間再另加上一片隔膜，保證二者隔開即可。
[0029]在其他實施例中，合格極片組不再設置在原短路極片組在電芯中的位置，而是設置在正常極片組的外側，這樣便于極片對齊并提高操作效率。
[0030]在其他實施例中，疊片式電芯的隔膜為非連續隔膜，即每兩個相鄰的正極片和負極片之間均設置為單片的隔膜，這樣在短路極片組從短路電芯上分離時，不需要再進行隔膜的剪斷，只需替換后者添加新的隔膜即可。
[0031]在其他實施例中，合格電芯外部不使用隔膜包裹。
[0032]在其他實施例中，合格電芯不從另一個短路電芯上分離，而是從其他類型的不合格電芯上分咼。
【主權項】
1.一種疊片式短路電芯的返修方法，其特征在于，包括: 將短路電芯中的短路極片組與正常極片組分離，將合格極片組與正常極片組疊合，即得合格電芯；合格極片組與正常極片組疊合處相鄰的兩片極片電性相同，或者合格極片組與正常極片組疊合處相鄰的兩片極片電性相反且正極片和負極片之間用隔膜隔開。2.如權利要求1所述的疊片式短路電芯的返修方法，其特征在于，合格極片組與正常極片組疊合處相鄰的兩片極片均為負極片。3.如權利要求1所述的疊片式短路電芯的返修方法，其特征在于，所述隔膜為合格極片組上的隔膜的一端與正常極片組上的隔膜的一端搭接構成。4.如權利要求1所述的疊片式短路電芯的返修方法，其特征在于，所述合格極片組與短路極片組中的正極片的數量相同。5.如權利要求1所述的疊片式短路電芯的返修方法，其特征在于，所述合格電芯采用隔膜包裹。6.如權利要求1-5任意一項所述的疊片式短路電芯的返修方法，其特征在于，所述電芯為Z形疊片式電芯，在短路極片組與正常極片組分離之前，先將短路極片組兩側的隔膜截斷。7.如權利要求6所述的疊片式短路電芯的返修方法，其特征在于，所述截斷的位置靠近極片中心。
【專利摘要】本發明涉及一種疊片式短路電芯的返修方法，屬于電池制造技術領域。本發明的疊片式短路電芯的返修方法，包括：將短路電芯中的短路極片組與正常極片組分離，將合格極片組與正常極片組疊合，即得合格電芯；所述短路極片組、正常極片組及合格極片組均包含隔膜，所述合格極片組的極片與正常極片組的異性極片之間不相互接觸。本發明的疊片式短路電芯的返修方法采用將短路電芯中的短路極片組與短路電芯中除了短路極片組之外的正常極片組分離開，然后采用合格極片組替換短路極片組，形成新的合格電芯，操作簡單，效率高，而且在返修過程中不容易對電芯造成額外的損傷，降低了電池生產成本。
【IPC分類】H01M10/54
【公開號】CN105591172
【申請號】CN201610139356
【發明人】梁夢偉, 李曉坡, 雷蕾, 張凌寒, 張振朋, 田鵬飛
【申請人】中航鋰電（洛陽）有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年3月10日