[实用新型]一种固态聚合物锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池，尤指一种固态聚合物锂离子电池的结构。

背景技术

目前国内生产的锂离子电池为液态锂离子软包装电池(软包电池)，这种电池热稳定性差，耐压冲击、重力冲击、针刺等容易发生鼓掌或者爆炸，安全性能低；且随着锂离子电池向大型动力电源应用领域方面的迅速发展，电池的容量和能量密度不断增大，其电流倍率和功率密度也不断提高，从而使锂离子电池的安全问题日趋突出。锂离子内部材料的自身稳定性会直接导致电池着火、爆炸。而国际知名品牌生产的固态聚合物电池，已经解决了上述问题，但是，生产上述固态聚合物电池需要的生产设备昂贵，且制造工艺复杂，导致成本比较高。

实用新型内容

为了解决上述问题的一个或多个，本实用新型提供一种固态聚合物锂离子电池，为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型的固态聚合物锂离子电池，包括由正极片、负极片和隔膜基体组成的锂离子电芯和封装锂离子电芯的壳体，锂离子电芯连接有正极耳和负极耳，正极片、隔膜基体、负极片依次叠放并包裹成型，隔膜基体为聚乙烯、聚丙烯或其组合而成的微孔薄膜，并在微孔薄膜的内表面上涂覆有聚合物凝胶涂层，壳体内还加装有浸透正负极片的电解液封装，在锂离子电芯外还包裹有弹性纤维层。

在一些实施方式中，所述弹性纤维层呈网格状结构。

在一些实施方式中，所述的聚合物凝胶涂层的厚度为0.5-5μm。

在一些实施方式中，所述的聚合物凝胶涂层为溶性高分子聚合物微粉和有机溶剂溶成一体制成聚合物浆料。

在一些实施方式中，所述的溶性高分子聚合物微粉为聚二偏氟乙烯或改性聚二偏氟乙烯，所述的有机溶剂为高浓度丙酮或N-甲基吡咯烷酮。

本实用新型采用聚合物凝胶充当电解质，聚合物电解质具有较高的离子电导率，化学稳定性和热稳定性好，避免了有机电解液的泄露，且成本较低，提高了电池的安全性能。在壳体内并加装电解液封装，使电解液浸透入正、负极和所述凝胶电解质隔膜的孔隙内；将渗透好电解液的电池放置于热压机里面施加若干温度、若干压力进行胶化，胶化的聚合物与电解液混合成胶状电解质；将电池移送到冷压机施加同样的压力并迅速冷却至常温，电解液被牢牢锁住在电池内部，形成凝胶电解质。通过采用普通隔膜作为隔膜基体，并在隔膜基体上涂覆凝胶聚合物，形成聚合物涂层，从而可在不增加任何先进的生产设备的前提下，生产出高品质的固态聚合物锂离子电池，工艺简单，生产成本低。

为了防止意外爆炸的发生，在锂离子电芯外包裹有弹性纤维层，该弹性纤维层最好为网格形状，爆炸发生时弹性纤维层可以有效的阻挡爆炸波和爆炸物的扩散，降低因爆炸造成的伤害。

附图说明

图1为本实用新型的固态聚合物锂离子电池的结构示意图；

图2为本实用新型的固态聚合物锂离子电芯的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1、图2示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的固态聚合物锂离子电池。如图所示，包括由正极片21、负极片23和隔膜基体22组成的锂离子电芯2和封装锂离子电芯2的壳体1，锂离子电芯2连接有正极耳11和负极耳12，正极片21、隔膜基体22、负极片23依次叠放并包裹成型，隔膜基体22为聚乙烯、聚丙烯或其组合而成的微孔薄膜，并在微孔薄膜的内表面上涂覆有聚合物凝胶涂层，在壳体1内还加装有浸透正、负极片21、23的电解液封装，为了防止意外爆炸的发生，在锂离子电芯2外包裹有弹性纤维层3，该弹性纤维层3最好为网格形状，爆炸发生时弹性纤维层可以有效的阻挡爆炸波和爆炸物的扩散，降低因爆炸造成的伤害。

在一些实施方式中，所述的聚合物凝胶涂层的厚度为0.5-5μm。

在一些实施方式中，所述的聚合物凝胶涂层为溶性高分子聚合物微粉和有机溶剂溶成一体制成聚合物浆料。

在一些实施方式中，所述的溶性高分子聚合物微粉为聚二偏氟乙烯或改性聚二偏氟乙烯，所述的有机溶剂为高浓度丙酮或N-甲基吡咯烷酮。