[发明专利]一种凝胶聚合物电池及其制备方法

权利要求书

1.一种凝胶聚合物电池，其特征在于，包括正极、负极和凝胶聚合物电解质，所述正极为电压大于3.5V的材料，所述负极为金属锂，所述凝胶聚合物电解质为层状结构，包括醚类凝胶聚合物电解质层和碳酸酯类凝胶聚合物电解质层，所述醚类凝胶聚合物电解质层贴近所述负极一侧，所述碳酸酯类聚合物电解质层贴近所述正极一侧。

2.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述正极为钴酸锂材料或三元材料中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述三元材料为LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂, 其中0.1≤x≤0.4，0.2≤y≤0.5。

4.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述醚类凝胶聚合物电解质层与所述碳酸酯类凝胶聚合物电解质层的厚度比为1:2-2:1。

5.根据权利要求4所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述醚类凝胶聚合物电解质层的厚度为5-10μm。

6.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述醚类凝胶聚合物电解质层由含有醚类有机溶剂、锂盐、聚合物单体和引发剂的混合液制备得到，单位体积中，所述锂盐的摩尔数与醚类有机溶剂的摩尔数相同；所述碳酸酯类凝胶聚合物电解质层由含有碳酸酯类有机溶剂、锂盐、聚合物单体和引发剂的混合液制备得到，单位体积中，所述锂盐的摩尔数与碳酸酯类有机溶剂的摩尔数相同。

7.根据权利要求6所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述聚合物单体的质量占比为1-20%，所述引发剂的质量占比为0.5-10%。

8.根据权利要6所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述醚类有机溶剂为二甲醚，1,3-二氧戊环，二丙二醇丙醚，四乙二醇二甲醚中的一种或几种。

9.根据权利要求6所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述碳酸酯类有机溶剂为碳酸乙烯酯，碳酸二乙酯，碳酸二甲酯，碳酸甲基乙基酯中的一种或几种。

10.根据权利要求6所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述锂盐为LiTFSI，LiFSI，LiBOB，LiDOFB，LiPF₆，LiBF₄中的一种或几种。

11.根据权利要求6所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述聚合物单体为聚乙二醇二缩水甘油醚，环氧丙烷，二缩水甘油醚，环氧丙基甲醚中的一种或几种；所述引发剂为LiPF₆，LiBF₄中的一种。

12.根据权利要求6所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述聚合物单体为2-苯氧基乙基丙烯酸酯，二甲基丙烯酸三乙二醇酯，聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯，乙二醇二丙烯酸酯，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或几种；所述引发剂为偶氮二异丁腈，过氧化二苯甲酰中的一种。

13.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，还包括隔膜。

14.根据权利要求1所述的凝胶聚合物电池，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质的厚度为10-20μm。