[发明专利]安全高能折壳锂离子电池及其生产工艺

权利要求书

1.一种折壳锂离子电池，主要由金属箔/温度敏感性高分子构成 的折叠形式外壳复合元件、正电极复合元件、负电极复合元件和位于正、 负电极复合元件之间的电解质/隔膜复合元件四种电池元件构成。扣盒 锂离子电池的主要特征是：

(1)采用金属箔制备成折叠扣盒形式，构成电池外壳金属部分；

(2)使用温敏型高分子粘封胶带将金属折壳粘接、固定和密封；

(3)金属箔/温敏型高分子粘封胶带构成的金属/高分子复合折 壳，既是电池的外壳，也是电池安全阀。

2.根据权利要求1所述的折壳锂离子电池，其特征是使用金属 箔作为电池外壳，金属箔的厚度为0.01～0.2mm，金属箔的成分是纯铝、 铝合金、纯镍、镍合金或不锈钢。

3.根据权利要求1所述的折壳锂离子电池，其特征是所述的温 敏型高分子粘封胶带的分子量在1000～8,000,000之间，熔点温度为 60～310℃，其化学组成可在以下举例的高分子化合物中选择：聚丙烯、 聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、 聚丙烯酸甲酯、聚乙烯亚胺、聚一氯三氟乙烯、聚碳酸亚壬基酯、聚烯 烃、聚硅氧烷、聚乙二酰胺、聚乙二醇、聚氧化丁烯、聚氧化戊烯、聚 酰亚胺、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚1-丁烯、聚1-戊烯、聚异丁烯、 聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚氧化乙烯、聚四氢 呋喃、聚对苯二甲酸乙二酯、聚双酚A碳酸酯、1，4-聚丁二烯(顺式)、 1，4-聚丁二烯(反式)、聚乙二酰胺和EVA树脂。根据粘接密封强度 要求和调整熔断温度的需要等等，以上举例的高分子化合物可以单独使 用或多个混合使用，也可以对它们进行各类处理之后再使用，例如交联、 共聚、改性和添加剂等。

4.根据权利要求1所述的折壳锂离子电池，其特征是所述的金 属/高分子构成的复合电池折壳上，有五个安全阀。其中二个温敏安全 阀处于折壳的二个侧面，二个气压安全阀处于折壳的二个平面，一个气 压安全阀处于电池盖板与折壳的焊缝处。

5.根据权利要求1所述的折壳锂离子电池，金属/高分子构成的 复合电池折壳，其制备方法有以下步骤：

(1)使用冲压机和冲切模具，将金属箔片经过冲切而制成如本 发明说明书附图2所示的形状，其中a＝10～600mm，b＝ 8～550mm，c＝15～700mm，d＝1～20mm，e＝7～549mm；

(2)然后沿着折壳折线将内扣金属盒的二侧面折成90～100度， 将外扣金属盒的二侧面折成80～90度；

(3)对金属盒进行表面除油净化和去氧化处理；

(4)将温敏型高分子粘封胶带通过热压方式，粘接在金属盒二 侧面。温敏型高分子粘封胶带的厚度为0.01～0.2mm，宽度 小于或等于金属盒侧面的宽度。热压的工艺条件为：温度 70～350℃，时间1～3000秒，压力0.1～15兆帕。

(5)将金属盒沿着底部折线，对折合扣制成折叠形式电池外壳；

(6)使用热压机将金属折壳二侧面夹层中的粘封胶带相互粘接 密封，使对折扣盒形成一个具有机械强度的完整电池外壳。

(7)金属盒对扣后，在电池折叠式外壳底部形成的缝隙，使用 激光机将其焊接密封。

6.一种折壳锂离子电池的制造方法，包括正、负电极的制备步 骤，其特征是其后还有以下的步骤：

(1)制备隔膜：将隔膜纸裁切成电池产品设计的尺寸，制成隔膜 带/片；

(2)制备电池芯：将上述带状元件按负极/隔膜/正极/隔膜或者按 正极/隔膜/负极/隔膜/正极自上而下的顺序放好，经卷绕/叠片制成电池 极芯；

(3)电池外壳：按照权利要求5所述的步骤制备金属/高分子复合 折叠式电池外壳。

(4)装配：在正、负极引线上包好绝缘胶带，套上绝缘隔片，然 后将电池芯插入金属/高分子复合折壳中。将正负极引线分别焊接在盖 板的表面和极耳上，然后用激光机将盖板焊接在金属折壳上。通过注液 孔，使用真空方法检验金属/高分子复合折壳的密封性。

(5)注液和密封：在80℃下真空干燥数小时后，完成电解液注液 工序，然后使用钢珠将盖板注液孔密封好。

(6)化成和放置：用专用的电池充放电设备对成品电池进行慢速 充电化成，在负电极表面形成保护膜.然后放置数周后，再作放电测 试，对每一只电池都进行检测，筛选出合格的成品电池。