[发明专利]聚合物锂离子电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池的制备方法，尤其涉及一种基于凝胶聚合物电解质的锂离子电池的制备方法。

背景技术

目前，随着电动汽车及便携式电子设备如手机、数码相机和笔记本电脑等的迅猛发展，市场对高功率、高能量密度电池的需求越来越大。锂基电池是迄今为止已经工业化的电池中电压最高、能量密度最大的电池，具有良好的发展前景。

电解质是锂基电池的重要组成部分。目前，锂离子电池采用的仍是液态电解质体系，虽然采用液态电解质体系的锂离子电池具有良好的高倍率充放电性能和低温性能，但却存在着漏液等安全隐患。现有凝胶聚合物锂离子电池的电解质的制备方法通常通过加入引发剂方式先制备出交联聚合物膜，然后与正负极一起装配成电池，注入液体电解质后进行封装。

另外，现有的锂离子电池的电解质在工作过程中会产生氢氟酸，而氢氟酸对电池的容量、循环寿命和安全性都有很大的影响，并且引发剂的存在也会对电池的容量等性能造成影响，从而影响了锂离子电池的寿命。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种不含有引发剂，能够有效吸收氢氟酸、且具有更好的电池性能的聚合物锂离子电池的制备方法。

一种聚合物锂离子电池的制备方法，其包括以下步骤：提供一壳体及设置于所述壳体内的电芯；将所述第一聚合物单体及第二聚合物单体与一常规电解液混合形成一混合液，其中，所述第一聚合物单体含有交联基团，所述第二聚合物单体含有硅氧基团；将所述混合液注入所述壳体中，并密封所述壳体，形成锂离子电池预制体；以及利用辐射光辐照所述锂离子电池预制体，使所述第一聚合物单体及第二聚合物单体聚合，得到所述聚合物锂离子电池。

与现有技术相比较，本发明通过将聚合物单体密封于壳体后，再通过辐照的方式引发反应，无需加入引发剂，从而提高了锂离子电池的性能；例外，通过将硅氧基团引入所述聚合物电解质中，可充分的吸收电池循环中产生的氢氟酸，提高了所述聚合物锂离子电池的循环寿命及安全性，且反应物固定于聚合物骨架内不会迁移到正负极表面而影响电池性能。

附图说明

图1是本发明提供的锂离子电池的制备方法流程图。

图2是本发明提供的锂离子电池中PEGDMA与MMA比例与形成凝胶所需含量的关系图。

图3为本发明实施例提供的聚合物锂离子电池的充放电比容量-电压图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

本发明提供了一种聚合物锂离子电池的制备方法，该方法包括将含有一第一聚合物单体及一第二聚合物单体封装于锂离子电池中，通过辐照的方式引发第一聚合物单体及第二聚合物单体进行反应形成聚合物电解质。其中，所述第一聚合物单体含有交联基团，所述第二聚合物单体中含有硅氧基团。

所述聚合物锂离子电池的制备方法包括如下步骤：提供一壳体及设置于所述壳体内的电芯；将所述第一聚合物单体及第二聚合物单体与一常规电解液混合形成一混合液；将所述混合液注入所述壳体中，并密封所述壳体，形成锂离子电池预制体；利用辐射光辐照所述锂离子电池预制体，使所述第一聚合物单体及第二聚合物单体聚合，得到所述聚合物锂离子电池。

所述电芯包括间隔设置的正极、负极及隔膜，所述正极、隔膜及负极依次层叠设置或卷绕设置。

所述正极的材料可以是本领域技术人员所公知的各种正极材料，通常包括正极活性物质、粘合剂和选择性含有的导电剂，所述正极活性物质可以选自聚合物锂离子电池常规的正极活性物质，如Li_xNi_1-yCoO₂(其中，0.9≤x≤1.1， 0≤y≤1.0)、Li_mMn_2-nB_nO₂(其中，B为过渡金属，0.9≤m≤1.1，0≤n≤1.0)、 Li_1+aM_bMn_2-bO₄(其中，-0.1≤a≤0.2，0≤b≤1.0，M为锂、硼、镁、铝、钛、 铬、铁、钴、镍、铜、锌、镓、钇、氟、碘、硫元素中的一种或几种)。所述导电剂可为碳黑、乙炔黑、导电石墨、碳纤维、碳纳米管、镍粉、铜粉等。