[发明专利]聚合物锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明提出了聚合物锂离子电池及其制备方法。该方法包括：(1)配制正极浆料，并制成正极极片；(2)配制负极浆料，并制成负极极片；(3)将正极极片、隔膜和负极极片形成电池芯，并置于电池壳中；(4)配制电解液，并注入电池壳中，再进行封口处理；(5)将封口处理后的电池壳静置之后，进行原位聚合处理，以获得聚合物锂离子电池；其中，正极浆料、负极浆料和电解液中的一个包括含环氧基的醚链化合物且另一个包括含氨基的醚链化合物。本发明的制备方法，将含环氧基醚链化合物和含氨基基团醚链化合物分别散于电池的正极、负极和电解液中的任意两个不同部位，如此，避免两种聚合单体都加入电解液导致交联、粘度增大的问题。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体的，本发明涉及聚合物锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池的安全性及其能量密度，是限制其在大型电动交通工具以及大型电子产品应用中的主要障碍。随着能量密度的不断提升，当务之急是有效解决锂离子电池的安全性问题。常规的锂离子电池，由于电解液一般由高纯度有机溶剂、电解质锂盐以及必要的添加剂构成，在生产使用过程中可能发生漏液、燃烧、爆炸等危险。所以，可以将聚合反应单体和引发剂混合到电解液中，并注液后聚合出聚合物锂离子电池来改善电池的安全性。

目前，采用功能单体经聚合形成的聚合物电池，在制备过程中存在以下三个问题：第一，引发剂在形成的聚合物电解质中有微量残留，由于其活性较高在电池中高温的工作状态下，会进一步产生自由基，从而促使副反应的产生，给电池的安全性带来隐患；第二，电解液在存放过程中可能有部分会交联，导致其粘度变大，对于连续化生产带来诸多不便，且影响电池的注液效率；第三，聚合后的电解液的粘度较高，导致电池内阻大大升高，且与极片界面浸润接触性下降，影响了锂离子的传输，降低了电池容量。

发明内容

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

本发明的发明人提出一种制备方法，分别将含环氧基醚链化合物和含氨基基团醚链化合物分别均匀分散于电池的正极、负极和电解液中的任意两个不同部位，再通过封装、热压、烘烤的一系列工艺制备出聚合物锂离子电池，如此，可以避免将两种聚合单体同时加入到电解液中导致电解液存放过程中交联、粘度增大的问题，而且，通过封装工艺的控制，还可以降低电池的内阻并提高电池的容量。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种制备聚合物锂离子电池的方法。

根据本发明的实施例，所述方法包括：(1)配制正极浆料，并将所述正极浆料制成正极极片；(2)配制负极浆料，并将所述负极浆料制成负极极片；(3)将所述正极极片、隔膜和所述负极极片形成电池芯，并置于电池壳中；(4)配制电解液，并将所述电解液注入所述电池壳中，再进行封口处理；(5)将所述封口处理后的电池壳静置之后，进行原位聚合处理，以获得所述聚合物锂离子电池；其中，所述正极浆料、所述负极浆料和所述电解液中的一个包括含环氧基的醚链化合物，且所述正极浆料、所述负极浆料和所述电解液中的另一个包括含氨基的醚链化合物。

发明人经过研究发现，采用本发明实施例的制备方法，将含环氧基醚链化合物和含氨基基团醚链化合物分别散于电池的正极、负极和电解液中的任意两个不同部位，如此，可避免将两种聚合单体同时加入到电解液中导致电解液存放过程中交联、粘度增大的问题，且制备出的聚合物锂离子电池的内阻更小且容量更高。

另外，根据本发明上述实施例的制备方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述含环氧基的醚链化合物为1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚、C_12～14烷基缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,6己二醇二缩水甘油醚、甲酚单缩水甘油醚、聚丙二醇三缩水甘油醚、叔丁基酚单缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、腰果油改性单缩水甘油醚和异氰脲酸三缩水甘油酯中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述含环氧基的醚链化合物为聚丙二醇二缩水甘油醚或异氰脲酸三缩水甘油酯。