[发明专利]一种圆柱卷芯防爆锂离子电池及加工方法

权利要求书

1.一种圆柱卷芯防爆锂离子电池，包括外壳、外极耳、圆柱形卷芯和电解液，其特征是：圆柱形卷芯是由多个卷芯单元并联连接组成，多个卷芯单元被两块卷芯辅助模块夹持固定在其中，外壳采用铝塑膜软包装袋，外极耳在铝塑膜外包装袋的袋口封装面上与PP材质的极耳紧固片粘接固定后，被密封粘接在铝塑膜软包装袋的袋口处，所有卷芯单元的极耳通过对应的正、负极集流体与外极耳连接，卷芯辅助模块为PP材质或耐电解液腐蚀的软质橡胶材料，正极集流体是铝带，负极集流体是铜带或镍带，所述的卷芯辅助模块在其封闭端设置插槽，正极集流体、负极集流体分别插接固定在卷芯辅助模块对应的端部插槽内。

2.根据权利要求1所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是：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体结构，其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。

3.根据权利要求1所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是：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体结构，其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；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。

4.根据权利要求2或3所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是：在铝塑膜外包装袋的袋口处预制有注液口，圆柱卷芯的个数为2～4个。

5.根据权利要求1所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征在于：所述的卷芯中的隔膜的组成如下：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。

6.根据权利要求5所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是：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。

7.根据权利要求6所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，其特征是：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所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，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7所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池，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。

10.根据4-9任一权利要求所述的圆柱卷芯防爆锂离子电池的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

将卷芯单元的正、负极耳采用超声波焊接的形式焊接到正、负极集流体上；

将卷芯与正、负极集流体置入两块卷芯辅助模块内，正、负极集流体从卷芯辅助模块插槽内引出；

将两块卷芯辅助模块的凸柱和凹槽对位后连接，将卷芯、卷芯辅助模块装配到一起；

将正负极集流体采取激光焊接或超声波焊接的形式焊接到外极耳上；

在正负极集流体外表面粘贴保护胶带；

将装配好的卷芯置入铝塑膜外包装袋内；

在外极耳与铝塑膜包装袋袋口接触处涂一层胶，将外极耳与铝塑膜包装袋一起高温挤压封装，并预留注液口；

（8）最后对电池进行注液、化成后密封注液口。