[發明專利]一種圓柱卷芯防爆鋰離子電池及加工方法

無效

• 申請號: 201210382759.1
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102856583A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 徐建貞;朱玉法;柳艾美;孟慶帥
• 申請（專利權）人: 山東天陽新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M2/16;H01M10/0587
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

1.一種圓柱卷芯防爆鋰離子電池，包括外殼、外極耳、圓柱形卷芯和電解液，其特征是：圓柱形卷芯是由多個卷芯單元并聯連接組成，多個卷芯單元被兩塊卷芯輔助模塊夾持固定在其中，外殼采用鋁塑膜軟包裝袋，外極耳在鋁塑膜外包裝袋的袋口封裝面上與PP材質的極耳緊固片粘接固定后，被密封粘接在鋁塑膜軟包裝袋的袋口處，所有卷芯單元的極耳通過對應的正、負極集流體與外極耳連接，卷芯輔助模塊為PP材質或耐電解液腐蝕的軟質橡膠材料，正極集流體是鋁帶，負極集流體是銅帶或鎳帶，所述的卷芯輔助模塊在其封閉端設置插槽，正極集流體、負極集流體分別插接固定在卷芯輔助模塊對應的端部插槽內。

2.根據權利要求1所述的圓柱卷芯防爆鋰離子電池，其特征是：所述的卷芯輔助模塊為兩塊卷芯輔助模塊沿卷芯的軸向對合組成的長方體結構，其內部設有與卷芯插接配合的柱形凹槽，兩塊卷芯輔助模塊在其對合面上設有相互插接配合的凸柱和凹槽，卷芯輔助模塊上設有內外貫通的通孔或通槽。

3.根據權利要求1所述的圓柱卷芯防爆鋰離子電池，其特征是：所述的卷芯輔助模塊為兩塊卷芯輔助模塊沿卷芯的外周邊對合組成的長方體結構，其內部設有與卷芯插接配合的弧形凹槽，兩塊卷芯輔助模塊在其對合面上設有相互插接配合的凸柱和凹槽，卷芯輔助模塊上設有內外貫通的通孔或通槽；兩塊卷芯輔助模塊沿卷芯的外周邊對合方式包括上、下對合結構和左、右對合結構。

4.根據權利要求2或3所述的圓柱卷芯防爆鋰離子電池，其特征是：在鋁塑膜外包裝袋的袋口處預制有注液口，圓柱卷芯的個數為2～4個。

5.根據權利要求1所述的圓柱卷芯防爆鋰離子電池，其特征在于：所述的卷芯中的隔膜的組成如下：以聚丙烯、聚乙烯材質的隔膜為基體，在基體表面涂敷由聚合物膠體材料和無機填料組成的涂層；所述的聚合物膠體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組成的混合物；所述的無機填料是由納米級無機粉體材料三氧化二鋁、二氧化硅的一種或其混合物組成。

6.根據權利要求5所述的圓柱卷芯防爆鋰離子電池，其特征是：所述的聚丙烯、聚乙烯材質的隔膜基體選用聚丙烯微孔薄膜或者聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復合微孔隔膜；所述的無機填料粒度是50nm-200nm；所述隔膜涂層厚度為1-5μm；經過涂聚合物膠體材料和無機填料處理的隔膜孔隙率在30%-50%之間；所述隔膜涂層厚度優選為2-3μm。

7.根據權利要求6所述的圓柱卷芯防爆鋰離子電池，其特征是：無機填料的重量占涂層聚合物膠體材料重量的30%-100%。

8.根據權利要求7所述的圓柱卷芯防爆鋰離子電池，其特征是：聚合物膠體材料中的聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物占總體聚合物膠體材料重量的40%-70%；聚丙烯腈占總體聚合物膠體材料重量的5%-20%；聚甲基丙烯酸甲酯占總體聚合物膠體材料重量的10%-40%。

9.根據權利要求7所述的圓柱卷芯防爆鋰離子電池，其特征是：聚合物膠體材料所用溶劑選自下列溶劑的一種或幾種：丁酮、丙酮、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙醇、碳酸二乙酯、丁醇。

10.根據4-9任一權利要求所述的圓柱卷芯防爆鋰離子電池的加工方法，其特征在于包括如下步驟：

將卷芯單元的正、負極耳采用超聲波焊接的形式焊接到正、負極集流體上；

將卷芯與正、負極集流體置入兩塊卷芯輔助模塊內，正、負極集流體從卷芯輔助模塊插槽內引出；

將兩塊卷芯輔助模塊的凸柱和凹槽對位后連接，將卷芯、卷芯輔助模塊裝配到一起；

將正負極集流體采取激光焊接或超聲波焊接的形式焊接到外極耳上；

在正負極集流體外表面粘貼保護膠帶；

將裝配好的卷芯置入鋁塑膜外包裝袋內；

在外極耳與鋁塑膜包裝袋袋口接觸處涂一層膠，將外極耳與鋁塑膜包裝袋一起高溫擠壓封裝，并預留注液口；

（8）最后對電池進行注液、化成后密封注液口。