[发明专利]本质安全储能方形铝壳电芯、锂离子电池和储能设备

权利要求书

1.一种本质安全储能方形铝壳电芯，其特征在于，包括正极、负极、隔膜、包覆膜和铝壳，所述正极、所述负极和所述隔膜组成卷芯，包覆有所述包覆膜的所述卷芯设置在所述铝壳内；

所述隔膜为聚芳醚砜隔膜，所述包覆膜为高阻燃热塑性复合材料的Mylar膜；

所述本质安全储能方形铝壳电芯使用的电解质为凝胶聚合物电解质。

2.根据权利要求1所述的本质安全储能方形铝壳电芯，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质由包括六氟磷酸锂和PVDF-HFP-PEGMA聚合物基体在内的原料混合得到；

优选地，所述PVDF-HFP-PEGMA聚合物基体占所述原料总质量的8％-15％。

3.根据权利要求1所述的本质安全储能方形铝壳电芯，其特征在于，所述正极使用的浆料中，正极主材为磷酸铁锂，导电剂为SP、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种，粘结剂为PVDF、CMC和SBR中的一种或多种，溶剂为NMP，分散剂为YTF003；

优选地，所述导电剂为SP、碳纳米管和石墨烯的混合物；

优选地，所述SP、所述碳纳米管和所述石墨烯的质量比为(0.55％-0.65％)：(6.8％-7.8％)：(0.005％-0.01％)。

4.根据权利要求3所述的本质安全储能方形铝壳电芯，其特征在于，所述磷酸铁锂满足以下条件：

D10：0.352-0.598μm、D50：0.912-1.96μm、D90：2.68-5.59μm和D100：6.10-10.84μm；比表面积为：10.18-13.93m²/g。

5.根据权利要求1所述的本质安全储能方形铝壳电芯，其特征在于，所述负极使用的浆料中，负极主材为天然石墨和/或人造石墨；导电剂为SP和/或碳纳米管；粘结剂为PVDF、CMC、SBR中的一种或多种；溶剂为去离子水和/或NMP。

6.根据权利要求5所述的本质安全储能方形铝壳电芯，其特征在于，所述负极主材满足以下条件：

D10：5.12-6.79μm、D50：13.1-15.7μm、D90：21.1-31.5μm和D100：33.1-46.2μm；比表面积为：1.1-1.64m²/g。

7.根据权利要求1所述的本质安全储能方形铝壳电芯，其特征在于，所述聚芳醚砜隔膜的孔隙率为47.12％-55.29％，吸液率为144.34％-202.93％，离子电导率为0.62-0.74ms/cm；130℃下保温2小时，热收缩率TD≤0.5％、MD≤2％；穿刺强度为400-500gf；

优选地，所述聚芳醚砜隔膜的厚度为18-30μm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的本质安全储能方形铝壳电芯，其特征在于，所述高阻燃热塑性复合材料Mylar膜的添加材料为聚酰亚胺；

优选地，所述Mylar膜的厚度为0.12-0.2mm。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的本质安全储能方形铝壳电芯。

10.一种储能设备，其特征在于，包括权利要求9所述的锂离子电池。