一种叠片式短路电芯的返修方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种叠片式短路电芯的返修方法，属于电池制造技术领域。
【背景技术】
[0002]锂离子电池的生产成本较高，这是制约其大规模应用的一个重要因素，如何有效降低生产成本，一直是锂离子电池生产制造业的难题。
[0003]导致锂离子电池成本较高的原因很多，其中电池成品率较低是导致锂离子电池成本较高的重要因素。而导致出现不合格电池的原因也有多种，其中电芯内部短路是主要原因，如极片毛刺或者极片表面的尘粒等都会导致电芯内部短路。短路电芯如果继续使用则会导致严重的安全事故，一般都采用报废机制处理，即将短路电池直接报废，增加了生产成本。也有人提出对短路电芯进行维修，但是，锂离子电池的维修操作非常复杂，如叠片式锂离子电池，需要将短路电芯拆开重新叠片，这会造成隔膜的大量浪费，另外，电芯拆解过程中，很容易对极片造成损伤，增加不合格极片的出现。因此，一种操作方便且不会对电芯造成额外损伤的锂离子电池短路电芯返修方法对锂离子电池生产企业具有重大意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种操作方便且不会对电芯造成额外损伤的叠片式短路电芯的返修方法。
[0005]为了实现以上目的，本发明的叠片式短路电芯的返修方法的技术方案如下:
[0006]—种叠片式短路电芯的返修方法，包括:
[0007]将短路电芯中的短路极片组与正常极片组分离，将合格极片组与正常极片组叠合，即得合格电芯;合格极片组与正常极片组叠合处相邻的两片极片电性相同；或者合格极片组与正常极片组叠合处相邻的两片极片电性相反，且正极片和负极片之间用隔膜隔开。
[0008]本发明的叠片式短路电芯的返修方法采用将短路电芯中的短路极片组与短路电芯中除了短路极片组之外的正常极片组分离开，然后采用合格极片组替换短路极片组，形成新的合格电芯，操作简单，效率高，而且在返修过程中不容易对电芯造成额外的损伤，降低了电池生产成本。由于电芯为短路电芯，则其短路极片组中包含的隔膜势必有不同程度的损坏，而隔膜损坏点的检测难度相对较大，而且检测误差也非常大，因此，本申请采取将隔膜连通短路极片组一起替换的方式，进一步简化了返修操作，提高了返修效率。
[0009]所述合格极片组与正常极片组叠合处相邻的两片外层极片的电性可以相同，也可以不同，上述两片外层极片为正常极片组靠近合格极片组的一侧并与合格极片组相邻的一片外层极片及对应的合格极片组的最外层极片。当合格极片组与正常极片组叠合处相邻的两片外层极片的电性相同时，对合格极片组与正常极片组之间的隔膜的要求较低，无需要求该隔膜将合格极片组和正常极片组隔开。一般的，电池为锂离子电池时，要求负极片包覆正极片，因此本发明的叠片式短路电芯的返修方法中，合格极片组与正常极片组叠合处相邻的两片极片均为负极片。
[0010]当合格极片组与正常极片组叠合处相邻的两片外层极片的电性不同时，则合格极片组与正常极片组之间必须采用隔膜隔开。该隔膜可以是一整片隔膜，或者所述隔膜为合格极片组上的隔膜的一端与正常极片组上的隔膜的一端搭接构成，此时利用原有的隔膜以节省成本。
[0011]为了保证返修后的合格电芯的容量与原有电芯的容量接近，所述合格极片组与短路极片组中的正极片的数量相同。合格极片组中的负极片的数量可以等于或者大于短路极片组中的负极片。
[0012]所述合格电芯采用隔膜包裹，可以提高返修后的合格电芯的安全性，避免外界因素引起正极片与负极片之间的短路。
[0013]所述电芯为Z形叠片电芯，在短路极片组与正常极片组分离之前，先将短路极片组两侧的隔膜截断。Z形叠片式电芯的隔膜为连续隔膜，为了利用原有的隔膜，可以采取将短路极片组两侧的隔膜截断的方式对原有隔膜予以保留。截断的位置可以视电芯的结构和合格极片组与正常极片组连接关系来定，一般的，所述截断的位置位于隔膜靠近极片中心的位置，可以避免留下的隔膜端部卷曲引起新的短路问题。
[0014]短路电芯中的短路极片组与正常极片组分离前，将短路电芯进行拆解。
[0015]短路电芯中短路极片组的找出采用如下方法:使用万用表测试相邻正负极片间的电阻，找出电阻小于5ΜΩ的极片组即为短路极片组。
[0016]本发明的叠片式短路电芯的返修方法实现了短路电芯返修后再利用，避免了隔膜的大量报废，能有效降低锂离子电池的生产成本。该方法操作简便，通过极片成组替换的方法，能够有效避免返修造成的极片错位，从而避免电池化成过程中的析锂现象，大大提高了返修后电池的安全性、可靠性。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的叠片式短路电芯的返修方法的实施例中短路极片组与正常极片组的分离过程示意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明的叠片式短路电芯的返修方法的实施例:
[0019]本实施例中的叠片式短路电芯为Z形叠片电芯，包括正极片、负极片以及设置在正极片和负极片之间的隔膜，所述隔膜为连续隔膜，呈Z形折叠并形成了多个用来容纳正极片或者负极片的折叠空间，正极片和负极片依次交替设置于这些折叠空间内。
[0020]如图1所示，本发明的叠片式短路电芯的返修方法的实施例包括如下步骤:
[0021]I)将短路电芯拆解，使极耳处于松散状态，采用如下方法找出短路极片组2:使用万用表测试相邻正负极片间的电阻，找出短路极片组，所述短路极片组中任意一片正极片与任意一片负极片之间的电阻小于5ΜΩ ;
[0022]2)将短路极片组两侧的隔膜沿隔膜宽度方向剪断，剪断的位置位于短路电芯中除了短路极片组2之外的正常极片组I与短路极片组2之间的隔膜连接处，且该剪断位置与短路极片组最外侧极片的中线对应;然后将短路极片组包括其中的隔膜与正常极片组分离；
[0023]从另一个短路电芯2上选取与上述短路电芯同样数量极片的合格极片组，该合格极片组与上述短路极片组中的正极片数量相同，将合格极片组两侧的隔膜沿宽度方向剪断，剪断的位置偏离合格极片最外侧极片的中线位置且保证合格极片组最外侧留下的隔膜的面积大于正极片与负极片之间的原隔膜面积的一半；
[0024]3)将合格极片组放置于短路极片组原来的位置，替换短路极片组2与正常极片组I叠合得到合格电芯，合格极片组最外侧的隔膜的端部与正常极片组靠近合格极片组的最外侧的隔膜的端部搭接构成合格极片组与正常极片组之间的连接隔膜，用以将合格极片组与正常极片组隔开，然后将合格电芯外部用隔膜全部包裹，即得。
[0025]上述整个操作过程中，正常极片组I使用相应的工装进行固定，以防止极片的散落、错位。
[0026]在本发明的叠片式短路电芯的返修方法的其他实施例中，如果短路极片组最外侧的两片极片中，有一片为负极片或者两片均为负极片，则将正常极片组上与该负极片对应的正极片也与正常极片组分离，即保证正常极片组上用来与合格极片组对应连接的极片均为负极片，此时，短路极片组与正常极片组之间的隔膜剪断处不再限定，合格极片组最外侧的隔膜剪断处也不再限定，在合格极片组与正常极片组叠合连接时，合格极片组与正常极片组之间为两片负极片接触，两片负极片之间设置隔膜隔开或者不设置隔膜隔开均可。或者保证正常极片组和合格极片组最外侧露出极片的隔膜端部长度不为零即可，在合格极片组与正常极片组叠合连接时，将露出极片的隔膜端部压在两片负极片之间，避免隔膜卷曲。
[0027]在其他实施例中，短路极片组最外侧隔膜的剪断处不设置在极片中线处，而是设置在极片中线与极片边缘之间的任意对应位置处，相应的，合格极片组的隔膜剪断时隔膜长度仍保证与正常极片组叠合连接时两个端部的隔膜能够搭接即可。
[0028]在其他实施例中，短路极片组最外侧隔膜的剪断处也设置在极片中线与极片边缘之间的任意对应位置处，保证正常极片组和合格极片组最外侧露出极片的隔膜端部长度不为零，在合格极片组与正常极片组叠合连接时，在合格极片组与正常极片组之间再另加上一片隔膜，保证二者隔开即可。
[0029]在其他实施例中，合格极片组不再设置在原短路极片组在电芯中的位置，而是设置在正常极片组的外侧，这样便于极片对齐并提高操作效率。
[0030]在其他实施例中，叠片式电芯的隔膜为非连续隔膜，即每两个相邻的正极片和负极片之间均设置为单片的隔膜，这样在短路极片组从短路电芯上分离时，不需要再进行隔膜的剪断，只需替换后者添加新的隔膜即可。
[0031]在其他实施例中，合格电芯外部不使用隔膜包裹。
[0032]在其他实施例中，合格电芯不从另一个短路电芯上分离，而是从其他类型的不合格电芯上分呙。
【主权项】
1.一种叠片式短路电芯的返修方法，其特征在于，包括: 将短路电芯中的短路极片组与正常极片组分离，将合格极片组与正常极片组叠合，即得合格电芯；合格极片组与正常极片组叠合处相邻的两片极片电性相同，或者合格极片组与正常极片组叠合处相邻的两片极片电性相反且正极片和负极片之间用隔膜隔开。2.如权利要求1所述的叠片式短路电芯的返修方法，其特征在于，合格极片组与正常极片组叠合处相邻的两片极片均为负极片。3.如权利要求1所述的叠片式短路电芯的返修方法，其特征在于，所述隔膜为合格极片组上的隔膜的一端与正常极片组上的隔膜的一端搭接构成。4.如权利要求1所述的叠片式短路电芯的返修方法，其特征在于，所述合格极片组与短路极片组中的正极片的数量相同。5.如权利要求1所述的叠片式短路电芯的返修方法，其特征在于，所述合格电芯采用隔膜包裹。6.如权利要求1-5任意一项所述的叠片式短路电芯的返修方法，其特征在于，所述电芯为Z形叠片式电芯，在短路极片组与正常极片组分离之前，先将短路极片组两侧的隔膜截断。7.如权利要求6所述的叠片式短路电芯的返修方法，其特征在于，所述截断的位置靠近极片中心。
【专利摘要】本发明涉及一种叠片式短路电芯的返修方法，属于电池制造技术领域。本发明的叠片式短路电芯的返修方法，包括：将短路电芯中的短路极片组与正常极片组分离，将合格极片组与正常极片组叠合，即得合格电芯；所述短路极片组、正常极片组及合格极片组均包含隔膜，所述合格极片组的极片与正常极片组的异性极片之间不相互接触。本发明的叠片式短路电芯的返修方法采用将短路电芯中的短路极片组与短路电芯中除了短路极片组之外的正常极片组分离开，然后采用合格极片组替换短路极片组，形成新的合格电芯，操作简单，效率高，而且在返修过程中不容易对电芯造成额外的损伤，降低了电池生产成本。
【IPC分类】H01M10/54
【公开号】CN105591172
【申请号】CN201610139356
【发明人】梁梦伟, 李晓坡, 雷蕾, 张凌寒, 张振朋, 田鹏飞
【申请人】中航锂电（洛阳）有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年3月10日