[發(fā)明專(zhuān)利]聚合物鋰離子電池用改性隔膜的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810035156.8
• 申請(qǐng)日: 2008-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101250276A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊梅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市富易達(dá)電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08J5/22
• 分類(lèi)號(hào): C08J5/22;C08J7/12;C08L27/16;C08L27/18;H01M10/02
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 解文霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池用改性隔膜制備方法技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚合物鋰離子電池是在液態(tài)鋰離子電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新一代高比能量二次電池體系。與傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池相比，它具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：

(1)采用聚合物電解質(zhì)代替液態(tài)電解質(zhì)溶液，可有效地避免了液態(tài)電池可能存在的電解液泄露問(wèn)題，電池的可靠性更高；

(2)采用輕質(zhì)軟性塑料材質(zhì)為外殼，相比于采用金屬殼體的液態(tài)電池，一方面可有效地降低了電池外殼質(zhì)量，提高了電池的質(zhì)量效率，使得聚合物鋰離子電池具有更高的比能量，如采用鋁殼的液態(tài)電池比能量一般僅為135-145Wh/Kg，而聚合物電池比能量可達(dá)180Wh/Kg以上，比能量提高近30；另一方面，可有效地降低了因金屬外殼對(duì)內(nèi)壓積累不夠敏感、在濫用條件下發(fā)生爆炸、燃燒等不安全行為的幾率，使得聚合物鋰離子電池具有更好的安全性能；

(3)外形設(shè)計(jì)靈活、方便，可用于發(fā)展超薄、超大面積及各種異形電池。聚合物鋰離子電池概念起源于美國(guó)Bell公司于1994年公布的原理性專(zhuān)利。

但Bell技術(shù)在電池制造原理上的復(fù)雜性，使得聚合物鋰離子電池相比于液態(tài)電池在組織、實(shí)施規(guī)模生產(chǎn)方面遇到了更多的困難。由于其制造過(guò)程設(shè)計(jì)到增塑、熱復(fù)合、抽提、吸液等非常繁瑣的工序。工藝相當(dāng)復(fù)雜，導(dǎo)致產(chǎn)品成品率很低。為了簡(jiǎn)化工序，國(guó)內(nèi)外聚合物電池的生產(chǎn)廠家近年來(lái)開(kāi)始發(fā)展一種兔抽提制備技術(shù)。

中國(guó)專(zhuān)利CN03100743.0公開(kāi)了一種包括陽(yáng)極極片、陰極極片和電解液的聚合物鋰離子電池及其制備方法，其中，陽(yáng)極極片和陰極極片中的至少一種極片上設(shè)置有聚合物基質(zhì)材料膜，該聚合物基質(zhì)材料膜按質(zhì)量比1∶10-2∶3由聚合物材料A和B組成，聚合物材料A為聚(甲基丙烯酸甲醋一丙烯睛一甲基丙烯酸鋰)，聚合物材料B為聚偏氟乙烯或聚(偏氟乙烯一六氟丙烯)。在電池制備時(shí)，把聚合物基質(zhì)材料直接涂于陰極極片和陽(yáng)極極片中的至少一種電極極片上。所涂的聚合物基質(zhì)材料成膜后可作為電池的隔膜，注入電解質(zhì)液后即為聚合物電解質(zhì)。這種聚合物鋰離子電池的制備工藝簡(jiǎn)便，它不需要外加隔膜，對(duì)操作環(huán)境要求又不高。

中國(guó)專(zhuān)利CN03149864.7公開(kāi)了一種聚合物鋰離子電池的制作方法，該方法將鉆酸鋰70-95％、導(dǎo)電碳材料1-6％、聚偏二氟乙烯2-15％、聚六氟丙烯0.5-4％、鄰苯二甲酸二丁醋1.5-15％進(jìn)行混合，同時(shí)加入丙酮作為有機(jī)溶劑，攪拌均勻制成正極漿料；將中間相碳微球75-90％、導(dǎo)電碳材料1-5％、聚偏二氟乙烯2-18％、聚六氟丙烯0.5-5％、鄰苯二甲酸二丁醋6.5-12％進(jìn)行混合，同時(shí)加入丙酮作為有機(jī)溶劑，攪拌均勻制成負(fù)極材料裝料；將聚偏二氟乙烯25-50％、聚六氟丙烯5-10％、聚丙烯睛5-10％、氣相二氧化硅2-5％、部苯二甲酸二丁醋28-60％進(jìn)行混合，同時(shí)加入丙酮作為有機(jī)溶劑，攪拌均勻制成隔膜材料漿料；將高分子熱溶膠70-90％、有機(jī)醇5-20％、導(dǎo)電碳材料5-10％進(jìn)行混合，攪拌均勻制成網(wǎng)格預(yù)處理材料漿料；將正極材料料漿、負(fù)極材料料漿、隔膜材料料漿分別涂布在載體上；將銅網(wǎng)格、銘網(wǎng)格材料分別沖壓成型，用網(wǎng)格預(yù)處理材料進(jìn)行網(wǎng)格預(yù)處理；將電極材料沖壓成型，隔膜材料裁切成一定的形狀；將銅網(wǎng)格和負(fù)極材料、銘網(wǎng)格和正極材料擺放在一起；利用熱復(fù)合機(jī)在110-120℃溫度下將銅網(wǎng)格和負(fù)極材料、銘網(wǎng)格和正極材料粘到一起；將正極、負(fù)極和隔膜擺放到一起；在110-120℃溫度下滾壓復(fù)合成電池單元；用超聲波點(diǎn)焊機(jī)將電極的外電路即正極的鋁網(wǎng)格、負(fù)極的銅網(wǎng)格分別焊接到一塊；將焊接好的電池放在萃取液中進(jìn)行萃取處理；包覆鋁塑復(fù)合膜；將電解液灌注到電池內(nèi)部；真空封裝制成產(chǎn)品。

中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CNZL00410040214.8公開(kāi)了一種具有生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單的聚合物鋰離子電池及其制備方法，其采用碳材料作為負(fù)極，含鋰的過(guò)渡金屬氧化物作為正極，有機(jī)電解質(zhì)溶液增塑的睛基微孔聚合物膜為電池的離子傳導(dǎo)介質(zhì)和正、負(fù)隔離膜，以卷繞方式構(gòu)成銘塑包裝的聚合物鋰離子電池，其中睛基微孔聚合物膜是由聚合物膠體粒子構(gòu)成，膠體粒子平均粒徑小于0.5pm，平均微孔孔隙小于100nm。

中國(guó)專(zhuān)利CN02800350.0所公開(kāi)的鋰聚合物電池的正負(fù)極以及隔板中都含有偏二氟乙烯—六氟丙烯共聚物，電解液中包含作為溶劑的碳酸二乙醋以及溶于溶劑的溶質(zhì)，電解液中還含有作為添加劑的二苯醚。通過(guò)使用這種電解液，提高了正負(fù)極以及隔板中都含有偏二氟乙烯—六氟丙烯共聚物的電池在過(guò)充電時(shí)的熱穩(wěn)定性，能夠確實(shí)地啟動(dòng)斷路功能，從而確保良好的安全性。