[发明专利]锂离子电池及其凝胶电解质以及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池凝胶电解质，用于间隔在正极极片（1）和负极极片（2）之间，其特征在于，所述锂离子电池凝胶电解质（3）包括：

正极凝胶电解质层（31），一侧邻接正极极片（1），所述正极极片（1）具有高电位正极活性材料，正极凝胶电解质层（31）的氧化电位在4.5V（vsLi/Li⁺）以上；

负极凝胶电解质层（32），一侧邻接负极极片（2）而另一侧邻接正极凝胶电解质层（31）的另一侧，负极极片（2）具有低电位负极活性材料，所述负极凝胶电解质层（32）的还原电位在0.2V（vs Li/Li⁺）以下。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池凝胶电解质，其特征在于，所述正极凝胶电解质层（31）与所述负极凝胶电解质层（32）中均含有聚合物和塑化剂。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池凝胶电解质，其特征在于，所述正极凝胶电解质层（31）所含有的塑化剂和所述负极凝胶电解质层（32）所含有的塑化剂相互之间的溶解度小于1000ppm。

4.根据权利要求2所述的锂离子电池凝胶电解质，其特征在于，

所述正极凝胶电解质层（31）所含有的聚合物选自含氟的烯烃聚合物、聚腈类聚合物、聚羧酸酯类聚合物中的一种或几种；

所述正极凝胶电解质层（31）所含有的塑化剂为含有锂盐的离子液体；

所述负极凝胶电解质层（32）所含有的聚合物选自聚醚类聚合物、不含卤素聚烯烃类聚合物、聚硫醚类聚合物、聚氨酯类聚合物中的一种或几种；

所述负极凝胶电解质层（32）所含有的塑化剂是含有锂盐的低还原电位液态聚合物。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池凝胶电解质，其特征在于，

所述含氟的烯烃聚合物选自聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚偏氟乙烯六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）中的至少一种；

所述聚腈类聚合物选自聚丙烯腈（PAN）；

所述聚羧酸酯类聚合物选自聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）；

所述聚醚类聚合物选自聚环氧乙烯（PEO）、聚环氧丙烯（PPO）中的至少一种；

所述不含卤素聚烯烃类聚合物选自聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）中的至少一种；

所述聚硫醚类聚合物选自聚苯硫醚（PPS）；

所述聚氨酯类聚合物选自聚氨基甲酸酯（PU）；

所述低还原电位液态聚合物选自聚乙二醇（PEG）、聚乙二醇二甲醚（PEGDME）、聚硅氧烷中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池凝胶电解质，其特征在于，所述锂盐可选自LiPF₆、LiBF₄、LiCl、LiAlCl₄、LiSbF₆、LiSCN、LiCl、LiCF₃SO₃、LiCF₃CO₂、LiN(CF₃SO₂)₂、LiAsF₆、LiBC₄O₈、LiN(FSO₂)₂、以及它们的混合物中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池凝胶电解质，其特征在于，

正极凝胶电解质层（31）的厚度为1～100μm，优选为5～25μm;

负极凝胶电解质层（32）的厚度为1～100μm，优选为5～25μm。

8.一种锂离子电池，包括：

正极极片（1），具有高电位正极活性材料；

负极极片（2），具有低电位负极活性材料；以及

凝胶电解质，间隔于负极极片（2）和正极极片（1）之间；

其特征在于，所述凝胶电解质为根据权利要求1-7中任一项所述的锂离子电池凝胶电解质。