[发明专利]一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法

权利要求书

1.一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备纤维锂离子电芯；

S2、将醚类或酯类有机溶剂与锂盐混合，得到液态电解液；

S3、将烯类单体与液态电解液混合，并加入引发剂，形成凝胶前驱液；

S4、将凝胶前驱液注入纤维锂离子中，固化形成凝胶，得到基于凝胶电解质的纤维锂离子电池；

S5、对纤维锂离子电池进行电化学和安全性测试。

2.根据权利要求1所述的一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法，其特征在于，在步骤S1中，具体包括：a.将正极活性物质、导电剂和粘接剂制备成正极浆料；b.将负极活性物质、导电剂和粘接剂制备成负极浆料；c.将正极浆料和负极浆料分别涂覆在铝丝和铜丝上，制备出电池的正极和负极；d.在正极和/或负极表面均匀缠绕上一层高分子隔膜，再将正极和负极制成相互缠绕的电芯；e.将电芯穿入高分子管材中，得到纤维锂离子电芯。

3.根据权利要求2所述的一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法，其特征在于：所述正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料中一种或多种，负极活性物质为石墨、硅碳、钛酸锂中一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法，其特征在于：所述正极浆料的导电剂和负极浆料的导电剂均为导电炭黑，所述正极浆料的粘接剂为聚偏氟乙烯，所述负极浆料的粘接剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶的混合物，羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶的比例为2：3。

5.根据权利要求2所述的一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法，其特征在于，在正极浆料中，正极活性物质、导电剂和粘接剂比例为(94.5-95.5)：2：(2.5-3.5)；在负极浆料中，负极活性物质、导电剂和粘接剂比例为(95-96)：2：(2-3)。

6.根据权利要求1所述的一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述酯类溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中一种或多种，醚类溶剂为1,3二氧戊环、二甲醚、四乙二醇二甲醚中一种或多种，锂盐为六氟磷酸锂。

7.根据权利要求1所述的一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述烯类单体为丙烯酸酯单体，包括聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法，其特征在于：所述烯类单体质量与液态电解液质量比例为1％-10％，引发剂质量与烯类单体质量比例为0.2％-2％。

9.根据权利要求1所述的一种基于凝胶电解质的高性能纤维锂离子电池制备方法，其特征在于，在步骤S4中，凝胶前驱液通过加热或紫外光照后固化形成凝胶，其中，加热温度为50℃-80℃，光照时间为1-30分钟。