[发明专利]锂离子膜电极的制备方法及在锂离子电池制备中的应用

摘要

本发明涉及锂电池制备技术，旨在提供一种锂离子膜电极的制备方法及在锂离子电池制备中的应用。该方法包括：锂离子交换膜的制备、正负极片材的制备，然后将正极、锂离子交换膜和负极依次放置，且正极和负极上涂敷电极材料的一侧均朝向锂离子交换膜，压制形成具有多层结构的片状的膜电极。可将片状的膜电极卷成圆柱状、连续弯折以形成叠片结构，再装入尺寸相匹配的不锈钢或铝制的电池外壳，注入电解液得到不同样式的锂离子电池。本发明的锂离子交换膜具有更高的锂离子传导能力，大大提高锂离子电池的大电流放电能力。可有效防止锂离子电池因内压升高而发生的爆炸，提高了锂离子电池使用的安全性；适应于大规模工业生产，降低成本、提高品质。

主权项

锂离子膜电极的制备方法，包括步骤：(1)锂离子交换膜的制备按质量比1∶0.01～0.2取聚苯并咪唑粉末和电解质粉末，混合均匀后倒入不锈钢容器内；加热至250～600℃将物料熔化，搅拌2～10小时；将混合均匀的熔体倒入模具中，冷却后形成锂离子交换膜；(2)负极的制备按质量比95∶5∶1取负极材料、聚苯并咪唑粉末和电解质粉末，混合均匀后加入作为分散剂的无水乙醇，调制成糊状涂敷到铝膜上并阴干，然后在20～100Kg cm‑2的压力下压制成型；所述负极材料是碳材料、锡、氧化锡或锡镍合金的粉末的任意一种；(3)正极的制备按质量比95∶5∶5∶5取正极材料、乙炔黑、聚苯并咪唑粉末与电解质粉末，混合均匀后加入作为分散剂的无水乙醇，调制成糊状涂敷到铝膜上并阴干，然后在20～100Kg cm‑2的压力下压制成型；所述正极材料是LiCoO2、LiMnO2或LiFePO4的粉末的任意一种；(4)将正极、锂离子交换膜和负极依次放置，且正极和负极上涂敷电极材料的一侧均朝向锂离子交换膜；在温度为200～300℃，20～100Kg cm‑2的压力下压制1～5分钟，形成具有多层结构的片状的膜电极；所述电解质为四氟硼酸锂、六氟磷酸锂或六氟砷酸锂的任意一种；所述聚苯并咪唑为聚烷基苯并咪唑、全芳族聚苯并咪唑的任意一种。