[发明专利]聚合物电解质硬包装锂离子电池

权利要求书

1.一种聚合物电解质硬包装锂离子电池，主要由正、负电极复 合元件、位于正、负电极复合元件之间的聚合物电解质/隔膜复合元件 和金属外包装元件四种电池元件构成。聚合物电解质硬包装锂离子电池 的特征是聚合物电解质/隔膜复合元件与金属外壳组合使用在电池中。

特征一，聚合物电解质/隔膜复合元件由以下部分组成：

(1)具有织网状纤维结构的隔膜；

(2)作为强力粘接剂的聚合物粘微粒；

(3)以连续状态存在于隔膜表面和微孔中的聚合物电解质；

其中聚合物粘性微粒沉积在正电极与隔膜之间和负电极与隔膜 之间的各元件的表面上，并均匀分布在胶态电解质中，两者共同作用将 正、负电极与隔膜牢固地粘结在一起，形成一个刚性整体。

特征二，金属外壳由以下部分组成：

(1)铝或合金铝材料外壳；

(2)不锈钢材料外壳；

(3)金属材料外壳的壁厚为0.1～2.5mm。

2.根据权利要求1所述的聚合物电解质硬包装锂离子电池，其 特征是所述的聚合物粘性微粒是在以下多种化学聚合物中选择一种： 聚乙烯酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏 1，1-二氟乙烯、聚乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷 和聚氨基甲酸酯。

3.根据权利要求1所述的聚合物电解质硬包装锂离子电池，其 特征是所述的聚合物电解质由单体、引发剂和电解液混合液组成。单体 可在偏氟乙烯(Vinylidene fluoride)、甲基丙烯酸甲酯(Methyl methacrylate)、丙烯腈(Acrylonitrile)、丙烯酸丁酯(Butyl acrylate)、丙 烯酸甲酯(Methyl acrylate)、甲基丙烯酸丁酯(Butyl methacrylate)、甲 基丙烯酸苯甲酯(benzyl methacrylate)、苊(acenaphthylene)、乙烯基吡啶 (vinyl pyridine)、丙烯酰胺(acrylamide)、甲基乙烯基醚(methyl vinyl ether)、乙烯基乙酸酯(vinyl acetate)、六氟丙烯(hexafluoropropylene) 和乙烯基吡咯啉(vinyl pyrrolidone)中选用一种或者多种；引发剂可选用 过氧化苯甲酰(2，2-Azobis-isobutyronitrile)、偶氮二异丁腈(Diisopropyl peroxydi)等。单体和引发剂按一定比例的混合物后加入到电解液中，经 搅拌均匀混合。单体和引发剂的配比为1000∶1～100∶2。

4.根据权利要求2所述的聚合物电解质硬包装锂离子电池，其 特征是所述的聚合物粘性微粒的尺寸在5纳米至200微米之间。

5.根据权利要求1所述的聚合物电解质硬包装锂离子电池，其 特征是所述的隔膜复合元件中的隔膜可以是聚乙-丙烯膜复合体、聚烯 烃膜和聚甲基戊烯膜中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的聚合物电解质硬包装锂离子电池，其特 征是隔膜的微孔尺寸在0.1至2微米之间，隔膜的微孔率在25％至65％ 之间。