[发明专利]一种凝胶相金属锂负极的固态电池

权利要求书

1.一种凝胶相金属锂负极的固态电池，由凝胶相锂金属负极片、正极片、外壳组成，先在真空或者惰性气体保护环境下，将金属锂或者导电盐放入基础溶剂中，搅拌溶解，然后再加入聚合溶剂、导电聚合物搅拌均匀，将混合液放入真空或者惰性气体保护环境下，40-60℃放置6-24小时，取出将凝胶相锂混合物涂抹在集流体上，压平，用隔膜袋包裹，再将隔膜袋上口焊接在集流体上即得到凝胶相金属锂负极片；外壳可以铝塑膜、铝壳或钢壳，电池加工工艺为：将制造好的正极片和凝胶相金属锂负极按设定的数量堆叠起来，用胶布困扎好，然后将正极耳焊接在一起，负极耳焊接在一起，装上外壳，将极耳连接到外壳上，封装外壳，化成分容后就制造出本发明电池。

2.根据权利要求1所述的一种凝胶相金属锂负极的固态电池，其特征在于：正极片由正极活性物质、导电剂、粘结剂、固态电解质、集流体组成，其中正极活性物质由钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂锰、锰酸锂、磷酸铁锂等材料中的至少一种材料组成，导电剂由导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维材料中至少一种组成，粘结剂由PVDF、PTFE、PAA、PAN中至少一种组成，固态电解质由硫化物固态电解质、石榴石型固态电解质、钙钛矿型固态电解质、LISCON型固态电解质、聚合物固态电解质中至少一种组成，集流体为铝材，8-13um厚，生产时先将正极活性物质、导电剂、粘结剂、固态电解质混合均匀，然后用辊轧机轧成薄片，然后将薄片放置到集流体上加热加压复合到一起，然后分切成小片状。

3.根据权利要求1所述的一种凝胶相金属锂负极的固态电池，其特征在于：基础溶剂为苯、联苯、萘、蒽、菲、乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,3-丙二醇二甲醚中的至少两种。

4.根据权利要求1所述的一种凝胶相金属锂负极的固态电池，其特征在于：聚合溶剂为1、3-二氧戊环、甲缩醛、环氧乙烷、1 ,4-二氧六环、环氧丙烷、四氢呋喃、二甲基二环氧乙烷、三甲撑氧、四氢吡喃中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种凝胶相金属锂负极的固态电池，其特征在于：负极集流体为铜材料，4-12um厚度，上面开有若干通孔，顶部留白作极片极耳用。

6.根据权利要求1所述的一种凝胶相金属锂负极的固态电池，其特征在于：隔膜袋的隔膜由基材、聚合物固态电解质、凝胶电解质、导电盐、微量碳酸脂组成，先将聚合物固态电解质和基材按混合熔融挤出拉伸工艺制成多孔状隔膜体，孔隙率在60-70%，将导电盐、微量碳酸脂加入凝胶电解质搅拌均匀，真空或者惰性气体保护下，40-60℃，搁置6-24小时，然后涂抹到隔膜体上，刮平，裁切成方形，对折，将底边和侧边焊接在一起；基材为PP、PE、PVDF、芳纶、聚氨酯中的至少一种，聚合物固态电解质为PEO、PAN、PVDF、PMMA中的至少一种，凝胶电解质为PAN-MMA 、PVDF-HFP 、ETPTA 、PEGDA、乙烯基亚硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、聚丙烯酸酯、乙基乙烯基砜中的至少一种，导电盐为LiClO4、LiPF6、LiBF6、LiAsF6、LiFTSI、LiBOB、LiBF4、LiDFOB中的至少一种，微量碳酸脂为EC、PC、DMC、DEC、EMC中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种凝胶相金属锂负极的固态电池，其特征在于：导电聚合物为聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚吲哚中的至少一种。