[发明专利]聚合物电解质硬包装锂离子电池

摘要

本发明涉及一种聚合物电解质硬包装锂离子电池。该电池使用聚合物电解质和超薄金属壳，聚合物电解质把正、负电极与隔膜粘接在一起，使电池芯具有自身强度和刚性，电池厚度不再依靠金属外壳的刚性和硬度来维持，而是以电池芯自身的整体强度和刚性为主、金属外壳的刚性和硬度为辅，二种机制共同作用来控制电池厚度，以实现多填充活性材料，提升电池容量的目的。聚合物电解质增强了电池的安全性，克服了聚合物软包装电池的各种缺陷，提升了电池的可靠性。与现有液体金属壳锂电池相比，采用本发明生产的电池，其容量可以提升10～30％；与现有聚合物软包装锂电池相比，采用本发明生产的电池，其容量可以提升8～20％，其鼓胀和漏液率可以小于0.1ppm。

主权项

1.一种聚合物电解质硬包装锂离子电池，主要由正、负电极复合元件、位于正、负电极复合元件之间的聚合物电解质/隔膜复合元件和金属外包装元件四种电池元件构成。聚合物电解质硬包装锂离子电池的特征是聚合物电解质/隔膜复合元件与金属外壳组合使用在电池中。特征一，聚合物电解质/隔膜复合元件由以下部分组成：(1)具有织网状纤维结构的隔膜；(2)作为强力粘接剂的聚合物粘微粒；(3)以连续状态存在于隔膜表面和微孔中的聚合物电解质；其中聚合物粘性微粒沉积在正电极与隔膜之间和负电极与隔膜之间的各元件的表面上，并均匀分布在胶态电解质中，两者共同作用将正、负电极与隔膜牢固地粘结在一起，形成一个刚性整体。特征二，金属外壳由以下部分组成：(1)铝或合金铝材料外壳；(2)不锈钢材料外壳；(3)金属材料外壳的壁厚为0.1～2.5mm。