一种高容量方形铝壳磷酸铁锂电池的制作方法

本技术属于锂离子电池，具体涉及一种高容量方形铝壳磷酸铁锂电池。

背景技术：

1、方形铝壳磷酸铁锂电池主要用于化学储能，其电池容量一般较大，主要通过增大壳体尺寸来做大电池容量，可以从厚度、宽度和长度（高度）方向上着手，由于长度方向调节的幅度比较有限（受限于设备制造工艺），一般是从厚度和宽度方向上进行调整尺寸。

2、方形铝壳磷酸铁锂电池壳体厚度增大后，电池的容量和能量密度都可得到提升，但是厚度太厚会导致电池和模组的温度偏高，不利于电性能和安全，比如，市场上71173207-280ah的电池，因温度太高使其在液冷模组中也无法满足1c的使用电流。方形铝壳磷酸铁锂电池壳体宽度增大后，容量和能量密度也可得到提升，而且电池和模组的温度不会过高，有利于电性能和安全，但是宽度增大过多，会导致电池的宽长比很大，不能保证卷芯的界面保持良好。

3、另外，传统的方形铝壳磷酸铁锂电池（一般宽长比在1左右，宽度方向尺寸一般不超过200mm）一般都是两极耳（1圈1个正极耳，1圈1个负极耳，简称两极耳）。但是宽度较大，宽长比值较大的电池，两极耳会导致电池内阻较大，电流密度分布不均匀，温升较高，影响电池性能，比如，43360185-330ah的电池，宽度的尺寸达到330mm，宽长比=2，其使用两极耳会导致电流路径加长。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，不仅内阻低、电流分布更加均匀，电池温度低，且卷芯的塑形效果好，即便在电解液中满电的情况下，卷芯仍然可保持平整，不变形，不松开，同时有一定的吸液和保液效果，有利于电池性能。

2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，包括铝壳体以及位于铝壳体内的卷芯，所述卷芯由正极片、负极片与隔膜卷绕而成；

3、所述卷芯包括层叠设置的第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯、第四卷芯，所述第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯、第四卷芯均包含两个正极耳和两个负极耳，所述第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯、第四卷芯的正极耳与负极耳之间的间距均相同；两个第一卷芯正极耳、两个第一卷芯负极耳均错位设置，两个第二卷芯正极耳、两个第二卷芯负极耳均错位设置，两个第三卷芯正极耳、两个第三卷芯负极耳均错位设置，两个第四卷芯正极耳、两个第四卷芯负极耳均错位设置；

4、所述隔膜包括基膜层，所述基膜层的一侧设有陶瓷层，所述基膜的另一侧设有聚甲基丙烯酸甲酯胶层，所述陶瓷层的外表面也设有聚甲基丙烯酸甲酯胶层。

5、优选的，所述方形铝壳磷酸铁锂电池的厚度≤54mm，电池宽度≥300mm，电池高度≤210mm。

6、优选的，所述第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯、第四卷芯结构相同。

7、优选的，所述基膜层为pp膜层或pe膜层。

8、优选的，所述基膜层的厚度为8~10μm。

9、优选的，所述陶瓷层的厚度为2~4μm。

10、优选的，所述聚甲基丙烯酸甲酯胶层为1~2μm，所述聚甲基丙烯酸甲酯胶层的面密度为0.15-0.35g/m2。

11、优选的，所述聚甲基丙烯酸甲酯的粒径d50＜1μm。

12、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

13、（1）本实用新型方形铝壳磷酸铁锂电池卷芯包括层叠设置且均包含两个正极耳和两个度极耳的第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯和第四卷芯，且第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯和第四卷芯的两个正负极耳均错位设置，不仅可以降低方形铝壳磷酸铁锂电池内阻，使其电流分布更加均匀，降低电池温度；且错开的结构可以保证极耳数量加倍的前提下不增加顶部折极耳的空间，即没有牺牲容量和能量密度的情况下，降低了电池的内阻和温升，提升了电池的性能。

14、（2）本实用新型方形铝壳磷酸铁锂电池隔膜包括基膜层，基膜层的一侧设有陶瓷层，基膜的另一侧设有聚甲基丙烯酸甲酯胶层，陶瓷层的外表面也设有聚甲基丙烯酸甲酯胶层，使得电池隔膜粘结性好，对卷芯的塑形效果好，即便在电解液中满电的情况下，卷芯仍然可保持平整，不变形，不松开，同时有一定的吸液和保液效果，解决卷芯界面不良问题，有利于电池性能。

技术特征：

1.一种高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，其特征在于：包括铝壳体（1）以及位于铝壳体（1）内的卷芯（2），所述卷芯（2）由正极片、负极片与隔膜（3）卷绕而成；

2.根据权利要求1所述的高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，其特征在于：所述方形铝壳磷酸铁锂电池的厚度≤54mm，电池宽度≥300mm，电池高度≤210mm。

3.根据权利要求1所述的高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，其特征在于：所述第一卷芯（2.1）、第二卷芯（2.2）结构、第三卷芯（2.3）、第四卷芯（2.4）结构相同。

4.根据权利要求1所述的高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，其特征在于：所述基膜层（3.1）为pp膜层或pe膜层。

5.根据权利要求1所述的高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，其特征在于：所述基膜层（3.1）的厚度为8~10μm。

6.根据权利要求1所述的高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，其特征在于：所述陶瓷层（3.2）的厚度为2~4μm。

7.根据权利要求1所述的高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，其特征在于：所述聚甲基丙烯酸甲酯胶层（3.3）为1~2μm，所述聚甲基丙烯酸甲酯胶层（3.3）的面密度为0.15-0.35g/m2。

8.根据权利要求1所述的高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，其特征在于：所述聚甲基丙烯酸甲酯的粒径d50＜1μm。

技术总结
本技术涉及一种高容量方形铝壳磷酸铁锂电池，包括铝壳体及位于铝壳体内的卷芯，卷芯由正极片、负极片与隔膜卷绕而成；卷芯包括层叠设置且均包含两个正极耳和两个负极耳的第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯、第四卷芯，第一卷芯、第二卷芯、第三卷芯、第四卷芯的两个正极耳、两个负极耳均错位设置，正极耳与负极耳间的间距均相同；隔膜包括基膜层，基膜层一侧设有陶瓷层，基膜另一侧设有聚甲基丙烯酸甲酯胶层，陶瓷层外表面设有聚甲基丙烯酸甲酯胶层。本技术方形铝壳磷酸铁锂电池不仅内阻低、电流分布均匀、电池温度低，且卷芯塑形性好，即便在电解液满电的情况下，卷芯仍可保持平整、不变形、不松开，同时有吸液和保液效果，利于电池性能。

技术研发人员：居正伟,付欣欣,葛科,叶邦斌,徐亮,蒋倩
受保护的技术使用者：江苏海基新能源股份有限公司
技术研发日：20230901
技术公布日：2024/4/7