[发明专利]锂离子电池聚合物电解质膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池聚合物电解质膜及其制备方法。该电解质膜包括聚合物基体、锂盐、增塑剂以及添加剂，该制备方法为溶液浇铸法。与现有技术相比，本发明所制备的锂离子电池聚合物电解质膜具有安全性高以及电化学性能好的特点。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池聚合物电解质膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有循环寿命长、比能量高、稳定性好等显著优点，在便携式电子产品和电动汽车等领域都有良好的应用前景。但是，安全性差以及电化学性能一直是限制锂离子电池进一步发展的一个十分重要的因素。目前液态锂离子电池在安全方面以及电化学性能均不能达到理想的效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种锂离子电池聚合物电解质膜及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池聚合物电解质膜，所述锂离子电池聚合物电解质膜为一凝胶型聚合物电解质膜，所述凝胶型聚合物电解质膜包括一聚合物基体、一锂盐以及一增塑剂。所述聚合物基体、所述锂盐与所述增塑剂的质量比为 17～68:3～12:10～40。所述增塑剂为碳酸二乙酯、γ－羟基丁内酯、邻苯二甲酸丁酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、聚乙二醇、聚乙二醇二甲醚、碳酸次乙酯和钛酸二丁酯中的一种或几种。

一种锂离子电池聚合物电解质膜的制备方法，包括以下步骤：

将一锂盐溶解在一溶剂中，然后加入一聚合物基体，反应得到一混合溶液；

将一增塑剂溶解在上述混合溶液中，反应得到一中间溶液；

通过溶液浇铸法加工所述中间溶液，干燥后得到所述聚合物电解质膜。

本发明所具有的优点：

本发明所制备的锂离子电池聚合物电解质膜具有安全性高以及电化学性能好的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。

一种锂离子电池聚合物电解质膜，所述锂离子电池聚合物电解质膜为一凝胶型聚合物电解质膜。所述凝胶型聚合物电解质膜包括一聚合物基体、一锂盐以及一增塑剂。所述聚合物基体、所述锂盐与所述增塑剂的质量比为 17～68:3～12:10～40。优选地，所述聚合物基体、所述锂盐与所述增塑剂的质量比为60:10:30。所述增塑剂为碳酸二乙酯、γ－羟基丁内酯、邻苯二甲酸丁酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、聚乙二醇、聚乙二醇二甲醚、碳酸次乙酯和钛酸二丁酯中的一种或几种。所述增塑剂能够提高所述凝胶型聚合物电解质膜的离子电导率。

所述聚合物基体为聚环氧乙烷(PEO)、聚己内酯(PCL)和聚偏氟乙烯 (PVdF)中的一种或几种。所述聚合物基体是粒子运动的载体，具有在有机溶剂中易溶解、本身熔点较高、易在容器中形成力学性能较好的薄膜、化学性质稳定、不易分解以及不与电极材料反应的特点。

所述锂盐为高氯酸锂(LiClO₄)和六氟磷酸锂(LiPF₆)中的一种或两种。所述锂盐主要提供用于导电的离子。

所述凝胶型聚合物电解质膜还包括一锂化树脂和一玻璃纤维中的一种或两种，所述锂化树脂选自所述锂盐处理过的环氧树脂、乙烯基酯树脂和不饱和聚酯树脂中的一种。所述锂化树脂和所述玻璃纤维均能增强所述凝胶型聚合物电解质膜的机械性能和热稳定性能。

一种锂离子电池聚合物电解质膜的制备方法，包括以下步骤：

将一锂盐溶解在一溶剂中，然后加入一聚合物基体，反应得到一混合溶液；

将一增塑剂溶解在上述混合溶液中，反应得到一中间溶液；