[发明专利]一种含凝胶电解液的锂离子电池的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种含凝胶电解液的锂离子电池的制作方法。

背景技术

锂离子电池是目前世界上最先进的商品化二次电池，随着各种电子产品的发展，这些电子产品对锂离子电池的需求量呈现迅速增长的态势。锂离子电池的高放电电压、高能量密度以及其优良的低自放电特性等，更是使其得到了广泛的应用。

随着电子科技的发展，电子产品变得更小更轻，这对二次电源也提出了更高的要求：更高的能量密度、更高的功率密度和更好的安全性能，并且还需要二次电源能够根据电子产品制作成不同的形状。

随着材料的发展，锂离子电池的能量密度和功率密度已经不是最大的问题，但是采用液态电解液的锂离子电池存在着漏液等安全问题，并且电池的形状难以随电子产品的要求而变化。因此聚合物锂离子电池愈来愈受关注，其采用有机聚合物电解质或有机陶瓷固态电解质，或凝胶态固态电解质，其电解质固定在阴极和阳极之间，且其间隙很小，有利于提高电池的能量密度，而且不存在液态电解液的漏液等安全问题。此外，电池形状还可以根据需求而变化。

但是，采用凝胶电解质的电池也有其缺点：电解液不能充分润湿极片的活性材料，且其自身的锂离子的导电性比液态电解液差，致使锂离子不能在阴极与阳极间充分的自由迁移，从而使得电池的容量下降，大电流充放电性能和低温充放电性能也会被恶化，不能满足应用需求。

另外，凝胶的不均匀性和活化过程中电池的产气，会导致阴极或阳极与凝胶电解质间的界面变差，可能使得部分活性材料失效，从而使得电池的容量和寿命难以达到设计目标。

多项中国专利申请都提出了凝胶电解液的制备方法，例如申请号为CN03158361.X、名称为锂离子电池凝胶电解液配方及用该电解液制备凝胶状电解液的方法的专利申请，申请号为CN201010152084.2、名称为一种凝胶电解液及其制备方法以及使用该凝胶电解液的电池及其制备方法的专利申请；申请号为CN200410016036.5、名称为：含氟凝胶态电解质材料在位热交联制备方法及其聚合物锂离子电池的制备方法的专利申请等。虽然这些方法制备的凝胶电解液有较高的离子导电性能，但是都比液态电解液差，采用相应的凝胶电解液的锂离子电池的性能仍不能很好的达到设计目标，不能完全满足应用需求。并且可能都会存在一个问题：在电芯和包装材料之间存在不均匀的小胶块，或是在电芯的侧边存在小胶块，这些胶块会影响电池的外观，而且可能影响电池的封装。

此外，申请号为为CN01111388.X、名称为凝胶电解液电池的制作方法的中国专利申请提出了一种凝胶电解液电池的制作方法，电池的性能几乎都能满足应用需求，但是该制备方法对设备及环境非常高。

有鉴于此，确有必要提供一种对设备及环境要求不高的含凝胶电解液的锂离子电池的制作方法，采用该方法制作的锂离子电池不会有胶块存在电芯和封装材料间，也不会有胶块存在电池的侧封装边，造成电池封装不良，而且其中的凝胶电解液有着与液态电解液几乎一致的离子电导率。

发明内容

本发明的一个目的是：针对现有技术的不足，而提供一种对设备及环境要求不高的含凝胶电解液的锂离子电池的制作方法，采用该方法制作的锂离子电池不会有胶块存在电芯和封装材料间，也不会有胶块存在电池的侧封装边，造成电池封装不良，而且其中的凝胶电解液有着与液态电解液几乎一致的离子电导率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种含凝胶电解液的锂离子电池的制作方法，该方法包括：第一步，微孔隔离膜板的制备：将用于制备凝胶电解液的交联体的原料和吸液体溶解或溶胀在溶剂中，分散均匀，形成均一的溶液或乳液，然后将所得的均一溶液或乳液均匀地喷涂或涂布在基体聚合物膜上，再将溶剂烘干，即得到所需的微孔隔离膜板，所述原料为单体或由所述单体聚合成的初聚体。

第二步，电芯的制备：将阴极极片、第一步所制备的微孔隔离膜板和阳极极片通过卷绕或者叠片方式制备成电芯，然后将电芯通过热封装的方式封装于包装材料内，并预留电解液灌注通道。