[發明專利]鋰離子電池及其凝膠電解質以及其制備方法

有效

• 申請號: 201310391965.3
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103456991A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 黃世霖;洪響;鐘開富;王寶君;閆傳苗;申蘭耀;湛英杰
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技有限公司;寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨;劉春成

1.一種鋰離子電池凝膠電解質，用于間隔在正極極片（1）和負極極片（2）之間，其特征在于，所述鋰離子電池凝膠電解質（3）包括：

正極凝膠電解質層（31），一側鄰接正極極片（1），所述正極極片（1）具有高電位正極活性材料，正極凝膠電解質層（31）的氧化電位在4.5V（vsLi/Li⁺）以上；

負極凝膠電解質層（32），一側鄰接負極極片（2）而另一側鄰接正極凝膠電解質層（31）的另一側，負極極片（2）具有低電位負極活性材料，所述負極凝膠電解質層（32）的還原電位在0.2V（vs?Li/Li⁺）以下。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池凝膠電解質，其特征在于，所述正極凝膠電解質層（31）與所述負極凝膠電解質層（32）中均含有聚合物和塑化劑。

3.根據權利要求2所述的鋰離子電池凝膠電解質，其特征在于，所述正極凝膠電解質層（31）所含有的塑化劑和所述負極凝膠電解質層（32）所含有的塑化劑相互之間的溶解度小于1000ppm。

4.根據權利要求2所述的鋰離子電池凝膠電解質，其特征在于，

所述正極凝膠電解質層（31）所含有的聚合物選自含氟的烯烴聚合物、聚腈類聚合物、聚羧酸酯類聚合物中的一種或幾種；

所述正極凝膠電解質層（31）所含有的塑化劑為含有鋰鹽的離子液體；

所述負極凝膠電解質層（32）所含有的聚合物選自聚醚類聚合物、不含鹵素聚烯烴類聚合物、聚硫醚類聚合物、聚氨酯類聚合物中的一種或幾種；

所述負極凝膠電解質層（32）所含有的塑化劑是含有鋰鹽的低還原電位液態聚合物。

5.根據權利要求4所述的鋰離子電池凝膠電解質，其特征在于，

所述含氟的烯烴聚合物選自聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚偏氟乙烯六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）中的至少一種；

所述聚腈類聚合物選自聚丙烯腈（PAN）；

所述聚羧酸酯類聚合物選自聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）；

所述聚醚類聚合物選自聚環氧乙烯（PEO）、聚環氧丙烯（PPO）中的至少一種；

所述不含鹵素聚烯烴類聚合物選自聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）中的至少一種；

所述聚硫醚類聚合物選自聚苯硫醚（PPS）；

所述聚氨酯類聚合物選自聚氨基甲酸酯（PU）；

所述低還原電位液態聚合物選自聚乙二醇（PEG）、聚乙二醇二甲醚（PEGDME）、聚硅氧烷中的至少一種。

6.根據權利要求4所述的鋰離子電池凝膠電解質，其特征在于，所述鋰鹽可選自LiPF₆、LiBF₄、LiCl、LiAlCl₄、LiSbF₆、LiSCN、LiCl、LiCF₃SO₃、LiCF₃CO₂、LiN(CF₃SO₂)₂、LiAsF₆、LiBC₄O₈、LiN(FSO₂)₂、以及它們的混合物中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的鋰離子電池凝膠電解質，其特征在于，

正極凝膠電解質層（31）的厚度為1～100μm，優選為5～25μm;

負極凝膠電解質層（32）的厚度為1～100μm，優選為5～25μm。

8.一種鋰離子電池，包括：

正極極片（1），具有高電位正極活性材料；

負極極片（2），具有低電位負極活性材料；以及

凝膠電解質，間隔于負極極片（2）和正極極片（1）之間；

其特征在于，所述凝膠電解質為根據權利要求1-7中任一項所述的鋰離子電池凝膠電解質。