[发明专利]凝胶电解质膜、锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于：其包括提供电池极片；制备不同粘度的凝胶电解质前驱体；利用所述不同粘度的凝胶电解质前驱体于所述极片至少一表面形成凝胶电解质膜，测试不同粘度下的凝胶电解质前驱体制备的凝胶电解质膜的机械强度制成对应的粘度-机械强度标准曲线，根据目标凝胶电解质膜的预定机械强度对应该标准曲线选用不同粘度的凝胶电解质前驱体来进行制备得到目标凝胶电解质膜。

2.如权利要求1中所述的凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于：所述凝胶电解质前驱体粘度范围为10-500cp；所述电池极片为正极极片和/或负极极片。

3.如权利要求1或2中所述的凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于：凝胶电解质前驱体包括液态混合物A与液态混合物B，在液态混合物A中，以液态混合物A的总质量为100％，所述液态混合物A包括高分子聚合物基体：1％-40％，有机溶剂：20％-90％及添加剂：0％-10％；在液态混合物B中，以液态混合物B的总质量为100％，所述液态混合物B包括锂盐：1％-50％，增塑剂：10％-98％及添加剂：1％-40％；在含量为1％-50％范围内，通过调节锂盐的添加量，制备不同粘度的凝胶电解质前驱体。

4.如权利要求3中所述的凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于：所述高分子聚合物包括聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯或热塑性丙烯酸树脂中的一种或几种；

所述有机溶剂包括丙酮、N-甲基吡咯烷酮、无水乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃或乙酸乙酯中的一种或几种；及

所述锂盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、四氯铝酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂、氯代四氟硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、全氟甲基磺酸锂、氟化锂、碳酸锂或氯化锂中的一种或几种。

5.如权利要求3中所述的凝胶电解质膜的制备方法，其特征在于：所述制备不同粘度的凝胶电解质前驱体具体为：将所述液态混合物A与所述液态混合物B进行混合；其中，保持液态混合物B中增塑剂及添加份量不变，将每组组分份量换算成质量分数得出：

调节锂盐的质量含量为1％-10.48％，获得粘度为10-200cp的凝胶电解质前驱体；

调节锂盐的质量含量为10.48％-13.76％，获得粘度为200-230cp的凝胶电解质前驱体；

调节锂盐的质量含量为13.76％-34.72％，获得粘度为230-500cp的凝胶电解质前驱体。

6.一种凝胶电解质膜，其特征在于：采用如权利要求1-3任一项所述的凝胶电解质膜的制备方法制备获得。

7.如权利要求6所述的凝胶电解质膜，其特征在于：所述凝胶电解质膜孔径为10μm-500μm，孔隙率为10％-93％，机械强度为0.1MPa-10MPa。

8.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于：其包括提供电池极片；绘制凝胶电解质前驱体粘度与凝胶电解质膜机械强度的标准曲线；按照目标凝胶电解质膜的预定机械强度依据该标准曲线选择制备不同特定粘度的凝胶电解质前驱体；利用所述凝胶电解质前驱体于所述极片至少一表面形成所需目标凝胶电解质膜，利用该凝胶电解质膜以形成获得凝胶电解质电芯；及将所述凝胶电解质电芯制成锂离子电池。

9.如权利要求8所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于：上述锂离子电池的制备方法进一步包括：制备电解液，将电解液注入所述凝胶电解质膜，以制备获得含驻液的凝胶电解质膜，再将至少一正极极片、至少一负极极片与至少一所述含驻液的凝胶电解质膜进行交替叠片组装获得凝胶电解质电芯；或者是制备电解液，将所述至少一所述正极极片、至少一所述负极极片与至少一所述凝胶电解质膜进行交替叠片组装获得未注液的电芯后，再向所述未注液的电芯中注入所述电解液获得凝胶电解质电芯。

10.一种锂离子电池，其特征在于：其采用如权利要求8或9中所述的锂离子电池制备方法获得。