[发明专利]一种磷酸铁锂铝壳方形电池及制备方法

权利要求书

1.一种磷酸铁锂铝壳方形电池，包括铝制壳体、卷芯和电解液，其中，壳体由外壳和盖板两部分组成，盖板上设有正极集流柱、负极集流柱、防爆阀和绝缘片；卷芯是正、负极片和隔膜依次层叠卷绕成的圆柱形卷芯，卷芯置于壳体内，卷芯的正极耳、负极耳分别通过正极集流体、负极集流体与盖板的正极集流柱、负极集流柱连接，其特征在于：卷芯为多个同规格的卷芯单元组成，多个卷芯单元外部由卷芯辅助模块夹持排列固定后置于壳体内，卷芯辅助模块为PP材质；正极片是以正极浆料涂敷在铝箔上，负极片是由负极浆料涂敷在铜箔上；所述正极浆料是由磷酸铁锂和导电剂、粘结剂混合而成，负极浆料是由天然石墨和导电剂、粘结剂混合而成。

2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂铝壳方形电池，其特征在于：所述正极浆料是将重量份为87~91份的磷酸铁锂、4~6份的导电剂、5~7份的粘结剂用N-甲基-2-吡咯烷酮调和成固含量45%~65%的浆料；所述负极浆料是将重量份为89~93份的天然石墨、2~4份的导电剂、5~7份的粘结剂用去离子水调和成固含量30%~50%的浆料。

3.根据权利要求2所述的磷酸铁锂铝壳方形电池，其特征在于：所述的导电剂为导电炭黑和/或导电石墨，所述的粘结剂为聚偏二氟乙烯或水性胶、羧甲基纤维素纳、丁苯橡胶的一种或几种组合。

4.根据权利要求1或2、3所述的磷酸铁锂铝壳方形电池，其特征在于：所述的卷芯辅助模块为两块卷芯辅助模块沿卷芯的轴向对合组成的长方形整体结构，其外部与长方形的壳体插接配合，内部设有与卷芯插接配合的柱形凹槽，两块卷芯辅助模块在其对合面上设有相互插接配合的凸柱和凹槽，卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽。

5.根据权利要求1或2、3所述的磷酸铁锂铝壳方形电池，其特征在于：所述的卷芯辅助模块为两块卷芯辅助模块沿卷芯的外周边对合组成的长方形整体结构，其外部与长方形的壳体插接配合，内部设有与卷芯插接配合的弧形凹槽，两块卷芯辅助模块在其对合面上设有相互插接配合的凸柱和凹槽，卷芯辅助模块上设有内外贯通的通孔或通槽。

6.根据权利要求5所述的磷酸铁锂铝壳方形电池，其特征在于：两块卷芯辅助模块沿卷芯的外周边对合方式包括上、下对合结构和左、右对合结构。

7.根据权利要求1所述的磷酸铁锂铝壳方形电池，其特征在于：所述的隔膜的组成如下：以聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜为基体，在基体表面涂敷由聚合物胶体材料和无机填料组成的涂层；所述的聚合物胶体材料是由聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯组成的混合物；所述的无机填料是由纳米级无机粉体材料三氧化二铝、二氧化硅的一种或其混合物组成；所述的聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜基体选用聚丙烯微孔薄膜或者聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合微孔隔膜；所述的无机填料粒度是50nm-200nm；所述隔膜涂层厚度为1-5μm；经过涂聚合物胶体材料和无机填料处理的隔膜孔隙率在30%-50%之间；所述隔膜涂层厚度优选为2-3μm；所述无机填料的重量占涂层聚合物胶体材料重量的30%-100%。

8.根据权利要求7所述的磷酸铁锂铝壳方形电池，其特征是：聚合物胶体材料中的聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物占总体聚合物胶体材料重量的40%-70%；聚丙烯腈占总体聚合物胶体材料重量的5%-20%；聚甲基丙烯酸甲酯占总体聚合物胶体材料重量的10%-40%。

9.根据权利要求8所述的磷酸铁锂铝壳方形电池，其特征是：聚合物胶体材料所用溶剂选自下列溶剂的一种或几种：丁酮、丙酮、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙醇、碳酸二乙酯、丁醇。