[发明专利]软包磷酸铁锂电池

权利要求书

1.一种软包磷酸铁锂电池，包括正极、负极、隔膜、电解液、外壳，正极包括正极极耳、正极集流体和涂覆于正极集流体表面的正极材料，负极包括负极极耳、负极集流体和涂覆于负极集流体表面的负极材料，其特征在于：所述正极集流体为薄板状基材(11)，所述薄板状基材(11)的两侧面上均分布有翻边凹坑(111)，所述负极集流体为薄板状基材，所述负极的薄板状基材的两侧面上均分布有翻边凹坑。

2.如权利要求1所述的软包磷酸铁锂电池，其特征在于：所述正极材料包括含Mg²⁺的磷酸铁锂、导电剂、粘结剂，其中含Mg²⁺的磷酸铁锂含量为85-92％，导电剂为碳黑导电剂或石墨导电剂，含量为2-5％，粘结剂为聚偏氟乙烯，含量为3-10％，上述含量为重量百分比含量。

3.如权利要求2所述的软包磷酸铁锂电池，其特征在于：所述负极材料包括活性物质、导电剂、丁苯橡胶，其中活性物质含量为90-95％，导电剂含量为1-3％，丁苯橡胶含量为2-7％，上述含量为重量百分比含量。

4.如权利要求3所述的软包磷酸铁锂电池，其特征在于：所述活性物质为中间相炭微球或石墨或钛酸锂或硅碳化合物，所述导电剂为碳黑导电剂或石墨导电剂，所述正极的薄板状基材为铝基材，所述负极的薄板状基材为铜基材或镍基材或铜镍合金基材。

5.如权利要求4所述的软包磷酸铁锂电池，其特征在于：所述正极的薄板状基材(11)的厚度是30μm，正极的薄板状基材(11)及两侧面的翻边凹坑(111)的厚度是160μm，涂覆正极材料后的薄板状基材(11)的厚度是200μm，所述负极的薄板基材的厚度是30μm，负极的薄板状基材及两侧面的翻边凹坑的厚度是160μm，涂覆负极材料后的薄板状基材的厚度是210μm。

6.如权利要求5所述的软包磷酸铁锂电池，其特征在于：所述含Mg²⁺的磷酸铁锂，按Li_1-xMg_xFePO₄的化学计量比称取LiOH·H₂O，MgO，FePO₄，加无水乙醇球磨混合，然后在N₂气氛下700℃焙烧12小时制备而成，其中x＝0.005-0.02，所述电池装配时在湿度≤10％RH下进行，采用叠片方式制成软包电池，所述正极极耳、负极极耳采用大功率超声波焊接。

7.如权利要求6所述的软包磷酸铁锂电池，其特征在于：所述隔膜采用PE隔膜或PP隔膜或PP/PE/PP三层复合膜，所述隔膜的厚度为20-60μm，所述电解液为六氟磷酸锂、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯中的一种或几种的混合物。

8.如权利要求1至7任一所述的软包磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于：正极制备时包括下述步骤：首先将粘结剂聚偏氯乙烯溶于氮甲基吡咯烷酮中，以50r/min速度搅拌4小时，分散速度1500r/min，再加入含Mg²⁺的磷酸铁锂与导电剂，分散速度1800r/min，时间5小时，制成正极材料，正极材料的粘度控制在5000-10000mPa.s，然后用自动涂布机将正极材料涂布在正极集流体上，负极制备时包括下述步骤：首先将羧甲基纤维素钠溶于去离子水，加入丁苯橡胶，以40r/min的速度搅拌4小时，高速分散速度为1500r/min，再加入预先混合好的负极活性物质与导电剂，以60r/min速度搅拌4小时，高速分散速度为1500r/min，得到负极材料，然后用自动涂布机将上述负极材料涂布在负极集流体上。

9.如权利要求8所述的软包磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于：所述正极材料的涂布面密度为240g/m²，其中导电剂采用super-P和KS-6，含Mg²⁺的磷酸铁锂、super-P、KS-6聚偏氯乙烯、氮甲基吡咯烷酮的质量比为90:3:2:5:112，所述负极材料的涂覆面密度为108g/m²，所述负极活性物质为中间相炭微球，导电剂为super-P，中间相炭微球、super-P、丁苯橡胶、羧基纤维素钠、去离子水的质量比为91:3:4:2:120。

10.如权利要求9所述的软包磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于：将所述涂布完成的正极集流体、负极集流体经冲片后放入真空烘箱烘烤，每4小时向真空烘箱内充氮气换气，真空度≤-0.09MPa，烘烤完成后在湿度≤10％RH环境下装配，采用大功率超声波焊接正极极耳、负极极耳。