[發明專利]新型聚合物電解質和包含其的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201280031722.2
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103636051A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 權要翰;張誠均;洪承泰;金帝映;吳丙薰
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;B32B27/08;H01M10/052;B60L11/18
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳海濤;穆德駿

1.一種具有多層結構的聚合物電解質，所述多層結構包含用于提供抵抗外力的機械強度的第一聚合物層和用于確保鋰離子傳導路徑的第二聚合物層，其中所述第一聚合物層以基于所述第一聚合物層的聚合物基體的重量為0重量%～60重量%的量包含含離子鹽的有機電解質，且所述第二聚合物層以基于所述第二聚合物層的聚合物基體的重量為60重量%～400重量%的量包含含離子鹽的有機電解質。

2.如權利要求1所述的聚合物電解質，其中所述第一聚合物層設置在接觸正極和負極中任意一個的所述第二聚合物層的上表面和/或下表面上。

3.如權利要求1所述的聚合物電解質，其中所述第二聚合物層設置在接觸正極和負極中任意一個的所述第一聚合物層的上表面和/或下表面上。

4.如權利要求1所述的聚合物電解質，其中所述離子鹽為鋰鹽。

5.如權利要求1所述的聚合物電解質，其中所述第一聚合物層和所述第二聚合物層各自包含兩個相，所述兩個相包含：

有機電解質，其包含離子鹽，并在制造電極組件的過程中從隔離層部分地引入電極中以提高所述電極的離子傳導率；和

選自線性聚合物和交聯聚合物中的至少一種聚合物基體，所述線性聚合物對所述有機電解質具有親合力，并對正極和負極提供粘合強度，且所述交聯聚合物具有三維網絡結構。

6.如權利要求5所述的聚合物電解質，其中所述第一聚合物層和第二聚合物層各自具有1MPa～100MPa的拉伸強度。

7.如權利要求5所述的聚合物電解質，其中所述第一聚合物層和第二聚合物層各自具有20%～500%的伸長率。

8.如權利要求1所述的聚合物電解質，其中基于所述第一聚合物層的聚合物基體的重量，所述含離子鹽的有機電解質在所述第一聚合物層中的量為0.1重量%～60重量%。

9.如權利要求5所述的聚合物電解質，其中所述第一聚合物層和第二聚合物層各自具有10^-5S/cm～10^-3S/cm的離子傳導率。

10.如權利要求5所述的聚合物電解質，其中所述線性聚合物對所述交聯聚合物的重量比為1:9～8:2。

11.如權利要求5所述的聚合物電解質，其中所述線性聚合物為選自如下物質中的至少一種物質：聚氧化物類非交聯聚合物和極性非交聯聚合物。

12.如權利要求5所述的聚合物電解質，其中所述聚合物基體包含聚氧化物類非交聯聚合物和極性非交聯聚合物兩者。

13.如權利要求5所述的聚合物電解質，其中所述交聯聚合物為具有至少兩個官能團的單體的聚合物、或具有至少兩個官能團的單體與具有單個官能團的極性單體的共聚物。

14.如權利要求5所述的聚合物電解質，其中所述第一聚合物層和第二聚合物層各自還包含用于提供機械強度的固相組分。

15.如權利要求14所述的聚合物電解質，其中基于所述聚合物基體的重量，所述固相組分的含量為5重量%～80重量%。

16.如權利要求14所述的聚合物電解質，其中所述固相組分為對鋰離子無反應性的固體化合物，所述固體化合物包含平均粒徑為10nm～5μm的固相粒子。

17.如權利要求16所述的聚合物電解質，其中所述固體化合物為選自如下材料中的至少一種材料：對鋰離子無反應性的氧化物、氮化物和碳化物。

18.如權利要求1所述的聚合物電解質，其中基于所述第二聚合物層的厚度，所述第一聚合物層的厚度為10%～100%。

19.一種電極組件，其具有將權利要求1的聚合物電解質設置在正極與負極之間的結構。

20.一種鋰二次電池，其包含權利要求19的電極組件。

21.一種電池模塊，其包含權利要求20的鋰二次電池作為單元電池。

22.一種電池組，其包含權利要求21的電池模塊。

23.如權利要求22所述的電池組，其中所述電池組用作中型或大型裝置的電源。

24.如權利要求23所述的電池組，其中所述中型或大型裝置為電動車輛、混合電動車輛、插電式混合電動車輛或電力存儲系統。