[發明專利]聚合物鋰離子電池的制備方法

有效

• 申請號: 201610203641.6
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105742719B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 夏立;向勇;彭曉麗;牟成旭;蒲萬錦;賀金味;蘇興
• 申請（專利權）人: 成都國珈星際固態鋰電科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 成都玖和知識產權代理事務所(普通合伙) 51238
• 代理人: 黎祖琴

本發明涉及制備聚合物鋰離子電池制備方法，包括步驟S11，提供待處理的正極極片、負極極片；步驟S12，提供凝膠電解質前驅液液；步驟S13，提供可旋轉的載物機構，載物機構劃分為多個噴涂區，放置上述的正極極片或負極極片在噴涂區；旋轉載物機構，將凝膠電解質前驅液噴涂于載物機構上正極極片或負極極片上，原位生成凝膠電解質膜，獲得正極復合體或負極復合體；步驟S14，將正極復合體與負極極片，或正極復合體與負極復合體，或正極極片與負極復合體交替疊片制備成裸電芯；及步驟S15，將上述裸電芯經過處理后得到凝膠聚合物鋰離子電池。

【技術領域】

本發明涉及電池領域，尤其涉及一種聚合物鋰離子電池的制備方法。

【背景技術】

鋰離子電池已廣泛應用于移動電話、筆記本電腦等電子產品中，并成為未來電動汽車用動力電池的首選電源之一。傳統鋰離子電池使用液態電解質，在使用過程中可能出現漏液、易燃和爆炸等問題，存在安全隱患。凝膠聚合物電解質具有液態電解質電池體系中的隔膜與離子導電的載體雙重功能。由于體系中不存在或存在少量游離態的溶劑，凝膠聚合物電解質可以從根本上改善鋰離子電池的安全性能。然而現有成膜方法工藝復雜，不僅增加了制作成本與大規模生產的難度，而且生產效率低無法實現凝膠電解質聚合物鋰電池的規模量產。

【發明內容】

為克服現有成膜方式生產效率低的技術問題，本發明提供一種聚合物鋰離子電池的制備方法。

本發明解決技術問題的技術方案是提供噴涂設備及采用該設備制備聚合物鋰離子電池的制備方法，包括步驟S11，提供待處理的正極極片、負極極片，其中，在正極極片或負極極片上涂覆活性材料，正極極片涂覆的活性材料為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三元正極材料的任意一種或者其混合；步驟S12，提供凝膠電解質前驅液；步驟S13，提供可旋轉的載物機構，載物機構劃分為多個噴涂區，放置上述的正極極片或負極極片在噴涂區；在噴涂過程中對載物機構加熱，使載物機構溫度達到30-50℃，旋轉載物機構，將凝膠電解質前驅液噴涂于載物機構上正極極片或負極極片上，其中，噴涂流量為2-4ml/min，每次噴涂量為0.05-1ml/cm²，所述載物機構在一個正極極片或負極極片完成噴涂后，旋轉，進行相鄰噴涂區噴涂，相鄰噴涂間隔時間為2-12min；通過設置旋轉次數控制噴涂形成膜的厚度，原位生成凝膠電解質膜，獲得正極復合體或負極復合體；步驟S14，將正極復合體與負極極片，或正極復合體與負極復合體，或正極極片與負極復合體交替疊片制備成裸電芯；及步驟S15，將上述裸電芯經過處理后得到凝膠聚合物鋰離子電池。

優選地，所述在步驟S12中，凝膠電解質前驅液為聚甲基丙烯酸甲酯溶于溶劑N,N-二甲基甲酰胺的溶液，與六氟磷酸鋰溶液的混合溶液；其中六氟磷酸鋰溶液的溶劑是體積比為1:1:1的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯。

優選地，所述在步驟S12中，將聚合物聚丙烯腈溶于有機溶劑GBL中得到A3液；配制1mol/L的草酸二氟硼酸鋰，溶劑為聚碳酸酯、碳酸二甲酯，其對應體積比為1:1，混合得到B3液；將A3液、B3液混合均勻得到凝膠電解質前驅液。

優選地，在所述步驟S13中，載物機構等角度均勻劃分為多個噴涂區，每一個噴涂區放置一個正極極片或負極極片。

優選地，所述在步驟S13中，提供噴涂機構，所述噴涂機構移動的設置于載物機構上方，移動噴涂機構對噴涂區的極片進行噴涂，該噴涂機構的移動速度為1-3mm/s。

優選地，所述載物機構旋轉的角速度為10°-60°/min。

優選地，所述在步驟S13中，載物機構內部設置加熱裝置，加熱裝置對載物機構加熱，加熱溫度為20-300℃。