CN102956848B - 一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法，适用于中大型容量的锂离子电池。它是将磷酸铁锂材料和导电剂、粘结剂等混合而成正极浆料；将石墨和导电剂、粘结剂等混合而成负极浆料。再将正极浆料涂敷在铝箔上制成正极片，负极浆料涂敷在铜箔上制成负极片。然后将正负极片加入特制隔膜卷成圆柱形卷芯。然后将卷芯与塑料壳体、端盖、上极柱、下极柱、内垫片、外垫片和固定螺母进行装配，最后注液化成而制成成品电池。本发明涉及的一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法，具有装配方便、生产效率高、成本低的优点；使用的特制隔膜能够提高电池的耐短路、耐针刺、抗冲击、抗挤压能力等安全性能。

Description

一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种中大型容量的磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池及其制备方法。

技术背景

锂离子电池越来越多地在动力领域、储能领域得到了应用。动力领域，锂离子电池应用到电动轿车和电动大巴上时，需要较大的电池容量以满足续航里程；储能领域，大功率的储能电站也对锂离子电池的容量提出了很高的要求。所以，这些领域的锂离子电池需要单体容量越来越大才能满足要求。

现有的锂离子电池主要有两种，一种是圆柱电池，一种是方形电池。

目前圆柱电池中壳体以钢壳和铝壳材质居多。但容量都比较小，如18650，26650等。但是在大容量锂离子圆柱电池领域，使用钢壳和铝壳存在的问题是：壳体尺寸变大后，壳体容易变形，与盖帽的装配困难度增加，导致成品率下降。所以金属壳体的圆柱电池容量受到了壳体尺寸的制约。

方形电池的尺寸灵活，装配方便，其卷芯主要有叠片式和方形卷绕式两类。叠片式工艺复杂，产能低，不适合大容量锂离子电池；方形卷绕式工艺比较简单，产能也比较高，但是和圆柱式卷绕相比较后者在工艺复杂度和效率方面具有更大的优势。

另外，金属壳体的电池散热性能较好，但是在北方寒冷地区，尤其是磷酸铁锂材料的电池低温性能较差，使用散热性能好的金属壳体影响磷酸铁锂材料的电池性能的发挥。而塑料壳体的电池具有一定的保温作用，有利于寒冷地区的磷酸铁锂电池性能发挥。

电池隔膜是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在正负极之间自由通过。电池隔膜的的离子传导能力直接关系到电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作用。目前的电池所用的常规隔膜通常是采用聚乙烯、聚丙烯制备，在实际使用中存在绝缘效果不佳易短路、离子扩散不理想并且强度较差的缺陷。

发明内容

本发明公开的一种塑料壳体圆柱电池，解决的是大容量的金属壳体圆柱电池难装配、成品率低的问题。改善的是寒冷地区锂离子电池性能发挥问题。改善的是常规隔膜绝缘效果不佳易短路、离子扩散不理想并且强度较差的问题，提高电池的耐短路、耐针刺、抗冲击、抗挤压能力等安全性能。

本发明的技术方案包括：

一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池，包括外壳、卷芯和电解液。卷芯是由正负极片加入隔膜卷绕而成的圆柱形卷芯；正极片是将磷酸铁锂为主要成分的正极浆料涂敷在铝箔上制成，负极片是将负极浆料涂敷在铜箔上制成；外壳主要由塑料壳体、端盖、上极柱、下极柱、内垫片、外垫片和固定螺母组成。其制备方法是：将制作好的卷芯极耳与上极柱、下极柱进行焊接，然后加入内垫片、外垫片装入塑料壳体，再装配端盖并与塑料壳体热熔密封，使用固定螺母固定后进行注液化成。

所述的正极浆料是将重量份为5~7份的粘结剂、87~91份的磷酸铁锂、2~3份的导电碳黑、2~3份的导电石墨与N-甲基-2-吡咯烷酮调和成固含量35~50%的浆料；所述的负极浆料是将重量份为89~93份的石墨、1~2份的导电炭黑、1~2份的导电石墨、5~7份的粘结剂与去离子水调和成固含量30~50%的浆料。

所述的粘结剂包括：聚偏二氟乙烯或者水性胶，或者是重量份1~2份的羧甲基纤维素纳与4~5份的丁苯橡胶的混合物，或者是重量份1~2份的羧甲基纤维素纳、2~2.5份的丁苯橡胶和2~2.5份的水性胶混合物。

所述的隔膜的组成如下：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。

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；所述无机填料的重量占涂层聚合物胶体材料重量的30%-100%。

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%。

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。

所述的一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池，外壳主要由塑料壳体、端盖、上极柱、下极柱、内垫片、外垫片和固定螺母组成。塑料壳体一端开口，另外一端半密封，在中心处留一圆孔；端盖是PP材质的匹配塑料壳体开口端的圆柱体，中间留有圆孔，偏离中心位置处留有注液孔；上极柱、下极柱为金属材质，由两段不同直径的圆柱体组合而成，一端用于连接卷芯的正负极耳，另一端作为电池的正负极端子，并且该端圆柱体上具有螺纹结构；内垫片、外垫片由耐电解液腐蚀的软质弹性材料制作而成，二者的形状相互契合能够保证电池的密封性；固定螺母匹配上极柱、下极柱的螺纹，起到固定上极柱和下极柱的作用。

前述的一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池的制备方法包括以下步骤：

（1)配料: 正极浆料的配制是将磷酸铁锂、导电碳黑、导电石墨均烘烤后，将粘结剂加入N-甲基-2-吡咯烷酮搅拌，加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌，最后加入磷酸铁锂搅拌成粘稠的浆料；负极浆料的配制是所述物料搅拌成浆料；

(2)涂布:将搅拌好的正极和负极浆料分别均匀地涂敷在铝箔和铜箔上，并留出空白区域作为极耳区；

(3)烘烤:极片涂布完毕后先进行烘烤，在真空烤箱中循环烘烤20-26小时后转到下一工序；

(4)辊压:将正、负极片通过辊压机先切边再辊压到合适的厚度；

(5)分条制片:将辊压后的极片通过分条机进行分条，然后在留白处焊接纯镍材料或纯铝材料的极耳；

(6)烘烤:极片制作完毕再进行循环烘烤20-26小时，然后转到下一工序；

(7)卷绕:将隔膜置于正负极片中间依次叠放，以平均的张紧力卷绕在卷针上，卷绕好之后用胶带将卷芯缠绕包好；

(8)装配:将卷好的卷芯正极耳焊接到正极柱上，负极耳焊接到负极柱上；将负极柱套入内垫片，装入塑料壳体，穿过塑料壳体的半密封端后，再套入外垫片、固定螺母；再将正极柱依次套入内垫片、端盖、外垫片和固定螺母，然后将端盖扣入塑料壳体的开口端，采用热熔密封的形式将二者密封在一起；

（9）注液、化成:由端盖上的注液孔进行注液。注液后24~48小时内化成，首先以0.02C-0.05C的电流进行预充至电压3.0V，然后以0.2C的电流充电至3.8V转为恒压充电，终止电流0.02C -0.05C；充满后再以0.2C放电至2.2V，再以0.5C的电流充放电一次，将0.5C的放电容量作为电池的化成容量；

（10）化成后将电池内气体排出，在端盖的注液孔内装入防爆阀。

前述的一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池的制备方法进一步包括：在步骤（1）的正极浆料配制过程中，当选用聚偏二氟乙烯作为粘结剂时，先将聚偏二氟乙烯加入N-甲基-2-吡咯烷酮搅拌，然后加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌，最后加入磷酸铁锂搅拌成粘稠的浆料。在步骤（1）的负极浆料配制过程中，当选用羧甲基纤维素纳和丁苯橡胶或羧甲基纤维素纳和丁苯橡胶、水性胶作为粘结剂时，先将羧甲基纤维素纳加入去离子水中搅拌，再加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌，然后加入石墨搅拌，最后加入丁苯橡胶或丁苯橡胶和水性胶乳液搅拌成浆料。

本发明的塑料壳体圆柱锂离子电池及制备方法，相比较金属硬质壳体的锂离子电池，具有以下优点：（1）生产工艺简单，成本低。硬质壳体的锂离子电池，特别是金属壳体的卷绕式圆柱锂离子电池（以钢壳18650圆柱电池为例），需要进行负极极耳与壳体底部焊接、滚槽、正极极耳与盖帽焊接、封口等一系列的复杂工艺流程，增加了生产成本。（2）安全性能优于硬质壳体的锂离子电池。硬质壳体的锂离子电池在使用不当的情况下，内部容易产生高气压，导致电池爆炸。而塑料壳体圆柱锂离子电池在使用不当的情况下，内部产生的高压气体，可经防爆阀释放出来，提高了电池的安全性能。（3）同时本发明的电池用隔膜为凝胶聚合物电解质膜，其采用以聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物电解质胶体为基质，加入聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、无机纳米级粉体材料提高胶体的吸液能力、离子导电能力，采用聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜为聚合物胶体的基体，解决了聚合物电解质胶体薄膜机械强度难控制的问题。本发明调整聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的含量提高隔膜表面聚合物胶体粘结性能和聚合物非结晶物质含量，加入聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、无机纳米级粉体材料提高胶体的吸液能力、离子导电能力。综上本隔膜提高了电池的耐短路、耐针刺、抗冲击、抗挤压能力，进而提高和改善了锂离子电池的安全性能。

附图说明

图1是一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池整体结构图。

图2是塑料壳体的结构示意图。

图3是端盖的结构示意图。

图4是上下极柱的结构示意图。

图5是内垫片的结构示意图。

图6是外垫片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池，包括外壳、卷芯和电解液。卷芯是由正负极片加入隔膜卷绕而成的圆柱形卷芯；正极片是将磷酸铁锂为主要成分的正极浆料涂敷在铝箔上制成，负极片是将负极浆料涂敷在铜箔上制成；外壳主要由a塑料壳体、b端盖、c上极柱、d下极柱、e内垫片、f外垫片和g固定螺母组成，如图1所示。a塑料壳体一端开口，另外一端半密封，在中心处留一圆孔，如图2所示；b端盖是PP材质的匹配塑料壳体开口端的圆柱体，中间留有圆孔，偏离中心位置处留有注液孔，如图3所示；c上极柱、d下极柱为金属材质，由两段不同直径的圆柱体组合而成，一端用于连接卷芯的正负极耳，另一端作为电池的正负极端子，并且该端圆柱体上具有螺纹结构，如图4所示；e内垫片、f外垫片由耐电解液腐蚀的软质弹性材料制作而成，二者的形状相互契合能够保证电池的密封性，如图5和图6所示；g固定螺母匹配c上极柱、d下极柱的螺纹，起到固定上极柱和下极柱的作用。

其中，正极浆料是将重量份为5份的聚偏二氟乙烯、91份的磷酸铁锂、2份的导电碳黑、2份的导电石墨与N-甲基-2-吡咯烷酮调和成固含量45%的浆料；所述的负极浆料是将重量份为92份的石墨、1.5份的导电炭黑、1份的导电石墨、1.5羧甲基纤维素纳、2份的丁苯橡胶和2份水性胶用去离子水调和成固含量40%的浆料。

负极粘结剂还可以是以下任意的一种选择：水性胶，或者是重量份1~2份的羧甲基纤维素纳与4~5份的丁苯橡胶的混合物，或者是重量份1~2份的羧甲基纤维素纳、2~2.5份的丁苯橡胶和2~2.5份的水性胶混合物。

前述的一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池的制备方法包括以下步骤：

（1)配料: 正极浆料的配制是将磷酸铁锂、导电碳黑、导电石墨均烘烤后，先将聚偏二氟乙烯加入N-甲基-2-吡咯烷酮搅拌，然后加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌，最后加入磷酸铁锂搅拌成粘稠的浆料。负极浆料配制过程中，先将羧甲基纤维素纳加入去离子水中搅拌，再加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌，然后加入石墨搅拌，最后加入丁苯橡胶和水性胶乳液搅拌成浆料。

(2)涂布:将搅拌好的正极和负极浆料分别均匀地涂敷在铝箔和铜箔上，并留出空白区域作为极耳区。

(3)烘烤:极片涂布完毕后先进行烘烤，在真空烤箱中循环烘烤24小时后转到下一工序。

(4)辊压:将正、负极片通过辊压机先切边再辊压到合适的厚度。

(5)分条制片:将辊压后的极片通过分条机进行分条，然后在留白处焊接纯镍材料或纯铝材料的极耳。

(6)烘烤:极片制作完毕再进行循环烘烤24小时，然后转到下一工序。

(7)卷绕:将隔膜置于正负极片中间依次叠放，以平均的张紧力卷绕在卷针上，卷绕好之后用胶带将卷芯缠绕包好。

(8)装配:将卷好的卷芯正极耳焊接到正极柱上，负极耳焊接到负极柱上；将负极柱套入内垫片，装入塑料壳体，穿过塑料壳体的半密封端后，再套入外垫片、固定螺母；再将正极柱依次套入内垫片、端盖、外垫片和固定螺母，然后将端盖扣入塑料壳体的开口端，采用热熔密封的形式将二者密封在一起。

（9）注液、化成:由端盖上的注液孔进行注液。注液后24~48小时内化成，首先以0.02C-0.05C的电流进行预充至电压3.0V，然后以0.2C的电流充电至3.8V转为恒压充电，终止电流0.02C-0.05C；充满后再以0.2C放电至2.2V，再以0.5C的电流充放电一次，将0.5C的放电容量作为电池的化成容量；

（10）化成后将电池内气体排出，在端盖的注液孔内装入防爆阀。

实施例2

保持实施例1其他方案不变，仅将其中的正负极浆料的配方改为：正极浆料是将重量份为7份的聚偏二氟乙烯、87份的磷酸铁锂、3份的导电碳黑、3份的导电石墨与N-甲基-2-吡咯烷酮调和成固含量35%的浆料；所述的负极浆料是将重量份为89份的石墨、2份的导电炭黑、2份的导电石墨、2羧甲基纤维素纳、2.5份的丁苯橡胶和2.5份水性胶用去离子水调和成固含量45%的浆料。

以下提供本发明中卷芯所采用的特制隔膜制备的几个典型实施例。

实施例3

将3000g聚偏氟乙烯、6000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲基丙烯酸甲酯溶解到50000g丙酮、2000g乙酸乙酯、1000g乙醇溶剂中，溶解温度40-80℃，再加入2500g三氧化二铝、2500g二氧化硅进行搅拌分散，制得粘稠状浆体。用涂敷设备将制备的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯微孔薄膜上，涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进行烘干，烘干后的隔膜在经过80℃真空烘烤，除去残留的溶剂，便得到前述实施例中卷芯所用的隔膜，根据锂离子动力电池生产厂家需求，隔膜经分切，可做成不同宽度隔膜。

实施例4

将3000g聚偏氟乙烯、3000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、4500g聚甲基丙烯酸甲酯溶解到15000g丙酮、15000g四氢呋喃、2000g乙酸乙酯、1000g乙醇溶剂中，溶解温度40-80℃，再加入5000g三氧化二铝进行搅拌分散，制得粘稠状浆体，用涂敷设备将制的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜上，涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进行烘干，烘干后的隔膜在经过80℃真空烘烤，除去残留的溶剂，便得到前述实施例中卷芯所用的隔膜，根据锂离子动力电池生产厂家需求，隔膜经分切，可做成不同宽度隔膜。

实施例5

将4000g聚偏氟乙烯、6000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲基丙烯酸甲酯溶解到50000g N-甲基吡咯烷酮、2000g乙酸乙酯、1000g乙醇溶剂中，溶解温度40-80℃，再加入6000g三氧化二铝进行搅拌分散，制得粘稠状浆体，用涂敷设备将制的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜上，涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进行烘干，烘干后的隔膜在经过80℃真空烘烤，除去残留的溶剂，便得到前述实施例中卷芯所用的隔膜，根据锂离子动力电池生产厂家需求，隔膜经分切，可做成不同宽度隔膜。

实施例6

将4000g聚偏氟乙烯、6000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲基丙烯酸甲酯溶解到25000g丁酮、25000g四氢呋喃、1000g碳酸二乙酯、1000g乙酸乙酯、1000g丁醇溶剂中，溶解温度40-80℃，再加入3500g三氧化二铝、2500g二氧化硅进行搅拌分散，制得粘稠状浆体，用涂敷设备将制的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜上，涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进行烘干，烘干后的隔膜在经过80℃真空烘烤，除去残留的溶剂，便得到前述实施例中卷芯所用的隔膜，根据锂离子动力电池生产厂家需求，隔膜经分切，可做成不同宽度隔膜。

实施例7

将5000g聚偏氟乙烯、4000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲基丙烯酸甲酯溶解到25000g丁酮、25000g四氢呋喃、1000g碳酸二乙酯、1000g乙酸乙酯、1000g丁醇溶剂中，溶解温度40-80℃，再加入6500g二氧化硅进行搅拌分散，制得粘稠状浆体，用涂敷设备将制的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜上，涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进行烘干，烘干后的隔膜在经过80℃真空烘烤，除去残留的溶剂，便得到前述实施例中卷芯所用的隔膜，根据锂离子动力电池生产厂家需求，隔膜经分切，可做成不同宽度隔膜。

实施例8

将3000g聚偏氟乙烯、6000g偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、800g聚丙烯腈、5000g聚甲基丙烯酸甲酯溶解到50000g N-甲基吡咯烷酮、1000g碳酸二乙酯、1000g乙酸乙酯、1000g丁醇溶剂中，溶解温度40-80℃，再加入7500g三氧化二铝进行搅拌分散，制得粘稠状浆体，用涂敷设备将制的粘稠状浆体涂敷在聚丙烯、聚乙烯材质的隔膜上，涂敷浆体的隔膜在涂敷设备烘箱内进行烘干，烘干后的隔膜在经过80℃真空烘烤，除去残留的溶剂，便得到前述实施例中卷芯所用的隔膜，根据锂离子动力电池生产厂家需求，隔膜经分切，可做成不同宽度隔膜。

对于所公开的实施例的上述说明，仅为本发明较佳的实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡是依照本发明申请专利范围内的内容作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (4)

1.一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池，包括外壳、卷芯和电解液，其特征是：卷芯是由正负极片加入隔膜卷绕而成的圆柱形卷芯；正极片是将磷酸铁锂为主要成分的正极浆料涂敷在铝箔上制成，负极片是将负极浆料涂敷在铜箔上制成；外壳主要由塑料壳体、PP材质端盖、上极柱、下极柱、内垫片、外垫片和固定螺母组成；塑料壳体一端开口，另外一端半密封，在中心处留一圆孔； PP材质端盖是匹配塑料壳体开口端的圆柱体，中间留有圆孔，偏离中心位置处留有注液孔；上极柱、下极柱为金属材质，由两段不同直径的圆柱体组合而成，一端用于连接卷芯的正负极耳，另一端作为电池的正负极端子，并且该上极柱、下极柱的作为电池的正负极端子的端圆柱体上具有螺纹结构；内垫片、外垫片由耐电解液腐蚀的软质弹性材料制作而成，二者的形状相互契合能够保证电池的密封性；固定螺母匹配上极柱、下极柱的螺纹，起到固定上极柱和下极柱的作用；所述的正极浆料是将重量份为5~7份的粘结剂、87~91份的磷酸铁锂、2~3份的导电碳黑、2~3份的导电石墨与N-甲基-2-吡咯烷酮调和成固含量为35~50%的浆料；所述的负极浆料是将重量份为89~93份的石墨、1~2份的导电炭黑、1~2份的导电石墨、5~7份的粘结剂与去离子水调和成固含量30~50%的浆料；所述的粘结剂选择为：聚偏二氟乙烯或者水性胶，或者是重量份1~2份的羧甲基纤维素纳与4~5份的丁苯橡胶的混合物，或者是重量份1~2份的羧甲基纤维素纳、2~2.5份的丁苯橡胶和2~2.5份的水性胶混合物；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；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；所述无机填料的重量占涂层聚合物胶体材料重量的30%-100%；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%；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。

2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

（1)配料: 正极浆料的配制是将磷酸铁锂、导电碳黑、导电石墨均烘烤后，将粘结剂加入N-甲基-2-吡咯烷酮搅拌，加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌，最后加入磷酸铁锂搅拌成粘稠的浆料；负极浆料的配制是所述物料搅拌成浆料；

(2)涂布:将搅拌好的正极和负极浆料分别均匀地涂敷在铝箔和铜箔上，并留出空白区域作为极耳区；

(3)烘烤:极片涂布完毕后先进行烘烤，在真空烤箱中循环烘烤20-26小时后转到下一工序；

(4)辊压:将正、负极片通过辊压机先切边再辊压到合适的厚度；

(5)分条制片:将辊压后的极片通过分条机进行分条，然后在留白处焊接纯镍材料或纯铝材料的极耳；

(6)烘烤:极片制作完毕再进行循环烘烤20-26小时，然后转到下一工序；

(7)卷绕:将隔膜置于正负极片中间依次叠放，以平均的张紧力卷绕在卷针上，卷绕好之后用胶带将卷芯缠绕包好；

(8)装配:将卷好的卷芯正极耳焊接到正极柱上，负极耳焊接到负极柱上；将负极柱套入内垫片，装入塑料壳体，穿过塑料壳体的半密封端后，再套入外垫片、固定螺母；再将正极柱依次套入内垫片、端盖、外垫片和固定螺母，然后将端盖扣入塑料壳体的开口端，采用热熔密封的形式将二者密封在一起；

（9）注液、化成:由端盖上的注液孔进行注液；注液后24~48小时内化成，首先以0.02C-0.05C的电流进行预充至电压3.0V，然后以0.2C的电流充电至3.8V转为恒压充电，终止电流0.02C-0.05C；充满后再以0.2C放电至2.2V，再以0.5C的电流充放电一次，将0.5C的放电容量作为电池的化成容量；

（10）化成后将电池内气体排出，在端盖的注液孔内装入防爆阀。

3.根据权利要求2所述的一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池的制备方法，其特征是：在步骤（1）的正极浆料配制过程中，当选用聚偏二氟乙烯作为粘结剂时，先将聚偏二氟乙烯加入N-甲基-2-吡咯烷酮搅拌，然后加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌，最后加入磷酸铁锂搅拌成粘稠的浆料。

4.根据权利要求2所述的一种磷酸铁锂塑料壳体圆柱电池的制备方法，其特征是：在步骤（1）的负极浆料配制过程中，当选用羧甲基纤维素纳和丁苯橡胶作为粘结剂，或者选用羧甲基纤维素纳、丁苯橡胶和水性胶作为粘结剂时，先将羧甲基纤维素纳加入去离子水中搅拌，再加入导电炭黑和导电石墨继续搅拌，然后加入石墨搅拌，最后加入丁苯橡胶或丁苯橡胶和水性胶乳液搅拌成浆料。