[发明专利]一种圆柱形的混合固液锂离子电池的制备方法

说明书

本发明涉及电池制备技术领域，涉及一种圆柱形的混合固液锂离子电池的制备方法，包括采用提拉法在PE膜两面涂覆均匀复合体系电解质溶胶，采用制备工艺成熟的多孔PE膜作为支撑体，在PE膜（即支撑膜）两面涂覆电解质溶胶，通过高温热处理，制备成PE膜‑凝胶复合电解质膜，提高了PE膜的强度，使其具有良好的锂离子传导性能，并能与正极/负极极片具有较好的界面结合性能。

技术领域

本发明涉及电池制备技术领域，涉及一种圆柱形的混合固液锂离子电池的制备方法。

背景技术

锂离子电池作为主要电源，在便携式移动设备、汽车动力、大型储能装置等领域具有广泛的应用。随着应用领域和数量的普及，人们对锂离子电池的比容量、比功率和安全性的要求越来越高。

目前市场上常用的锂离子电池多采用液态的电解液，电解液在锂离子电池中主要扮演充放电过程中锂离子传导的角色。锂离子的液态电解质都含有低闪点、低燃点的有机溶剂，易燃易爆，电池在短路、过充、受热、受猛烈撞击等极端情况下极易起火燃烧甚至爆炸，从而给锂离子电池的生产、运输和使用带来了安全隐患，也严重地制约了其在某些领域特别是在电动汽车领域的推广应用。

固态锂离子电池因其重量轻、体积小、能量密度高、安全性高等优势受到愈来愈广泛的关注。固态锂离子电池的工作原理与传统的锂离子电池基本相似，不同之处在于，固态锂离子电池采用固态锂离子导体作为电解质，能够规避有机电解液在高工作温度下发生不稳定分解而引发的一系列使用性和安全性的问题。另外，固态电解质往往具有高的强度，可以有效抑制电池在充放电过程中锂枝晶生长带来的内部短路问题。但是，固态电池技术的研究面临诸多困难，包括锂离子导电性能不理想，与正负极接触界面电阻大等。

凝胶态电解质是一种半固态的聚合物电解质，其中电解液的含量较高（>15wt%）。凝胶电解质通常采用聚合物作为骨架，将电解液禁锢在其骨架中，形成一种介于液体和固体之间的物质形态。凝胶电解质由于其电解液的含量较高，在电池受到挤压或者碰撞时，出现漏液、易燃和爆炸等问题的可能性很大。并且，凝胶态电解质的机械性能较差，对锂支晶的生长没有显著的抑制作用。

全固态电解质是指完全固态的聚合物、氧化物、硫化物等锂离子导体材料。目前，全固态电解质的发展受限于四个方面的问题：（1）聚合物和氧化物固态电解质的离子导电性能不理想（约为10^-5-10^-4S·cm^-1），（2）硫化物电解质的导电性能良好（10^-2S·cm^-1），但是材料稳定性特别差，在空气环境中容易发生分解，（3）固态电解质与正负极活性物质的界面浸润性较差，导致界面极化电阻高，（4）一体化的全固态薄膜电池在导电性能和界面性能的问题有所缓解，但是，氧化物薄膜电解质的制备成本太高，而且电池容量很小，不利于大规模应用。综合以上，采用固态电解质虽然可以显著提高电池的安全性能，但是，固态电解质材料的这些问题使得固态电池的循环性能、倍率性能受到限制。

发明内容

为了解决现有聚合物和氧化物固态电解质的离子导电性能不理想的问题，本发明提供一种圆柱形的混合固液锂离子电池的制备方法。

本发明的实施例是这样实现的：一种圆柱形的混合固液锂离子电池的制备方法，包括如下步骤，

步骤一、将聚合物、导电锂盐、离子液体和增塑剂混合搅拌制成透明溶胶，将透明溶胶与锂离子导电粉体（氧化物或者硫化物等快锂离子导体）混合搅拌均匀，形成复合体系电解质溶胶，并测试其粘度；

步骤二、将正极活性材料、导电剂、粘结剂、以及用于溶解高分子聚合物和锂盐的溶剂混合后搅拌均匀，制备正极浆料，其中溶剂不与高分子聚合物和锂盐发生反应，将步骤一中的复合体系电解质溶胶与正极浆料混合，充分搅拌以确保复合体系电解质溶胶均匀分散在正极浆料中，真空除泡后得到正极复合浆料，将正极复合浆料涂布在铝箔上，经过烘干、辊压后得到正极极片；