[發明專利]一種多層復合電解質鋰電池的制備方法

有效

• 申請號: 201710388187.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN106960982B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 晁流;尹訓忠;朱以科;肖劍
• 申請（專利權）人: 南京博馳新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/056;H01M10/0565
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真;張志軍

1.一種多層復合電解質鋰電池的制備方法，其特征在于：所述鋰電池從上到下依次包括正極片層、低彈性模量電解質層Ⅰ、高彈性模量電解質層、低彈性模量電解質層Ⅱ、負極片層；具體步驟如下：

（1）將鋰金屬通過電鍍或者輥壓的方式貼合于銅箔上，形成電池的負極片層；

（2）將正極活性材料涂覆于鋁箔上，形成電池的正極片層；

（3）將鋰鹽溶解于有機溶劑中、或將鋰鹽與環氧樹脂混合均勻得到低彈性模量電解質；

（4）將高分子聚合物與鋰鹽混合，加熱至300-350℃保持0.5-12h，冷卻至室溫后將混合物打碎成顆粒，利用擠出機在溫度為300-350℃下將顆粒擠出成卷狀薄膜，冷卻至室溫；將電子受體溶于二氧六環中得到浸漬液，之后將得到的卷狀薄膜放入浸漬液中，在60-200℃下密閉加熱1-30h，得到高彈性模量電解質層；

（5）將步驟（1）得到的負極片層、步驟（2）得到的正極片層和步驟（4）得到的高彈性模量電解質層進行層疊，之后向負極片層和高彈性模量電解質層之間注入步驟（3）得到的低彈性模量電解質、形成低彈性模量電解質層Ⅱ，向正極片層和高彈性模量電解質層之間注入步驟（3）得到的低彈性模量電解質、形成低彈性模量電解質層Ⅰ，層疊后從上到下依次為正極片層、低彈性模量電解質層Ⅰ、高彈性模量電解質層、低彈性模量電解質層Ⅱ、負極片層，層疊后密封，在60-80℃下加熱0.5-12h，得到鋰電池。

2.根據權利要求1所述的多層復合電解質鋰電池的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中的正極活性材料是鎳鈷錳三元材料、鎳鈷鋁三元材料、錳酸鋰、鈦酸鋰、磷、硫、多硫化鋰或磷酸鐵鋰。

3.根據權利要求1所述的多層復合電解質鋰電池的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）和步驟（4）中鋰鹽為LiOH、LiTFSI、LiFSI、LiFNFSI、LiClO₄或LiPF₆。

4.根據權利要求1所述的多層復合電解質鋰電池的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中的有機溶劑為碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯或碳酸二甲酯中的任意兩種組合。

5.根據權利要求1所述的多層復合電解質鋰電池的制備方法，其特征在于：所述步驟（4）中高分子聚合物為聚苯硫醚或聚苯醚，電子受體為四氯苯醌、二氯二氰苯醌、四氰乙烯、四氰基對二次甲基苯醌或氧分子。

6.根據權利要求1所述的多層復合電解質鋰電池的制備方法，其特征在于：所述步驟（4）中高分子聚合物、鋰鹽與電子受體的質量比是10：（2-8）：（1-10）。

7.根據權利要求1所述的多層復合電解質鋰電池的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）將鋰鹽溶解于有機溶劑中得到的低彈性模量電解質為液態電解質，鋰鹽的濃度為0.5-1.5mol/L；向液態電解質中加入丙烯酸酯、含氟聚合物或環氧樹脂得到凝膠電解質，加入丙烯酸酯、含氟聚合物或環氧樹脂的質量為液態電解質質量的1-30%。

8.根據權利要求1所述的多層復合電解質鋰電池的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中的鋰鹽和環氧樹脂按照鋰離子與氧原子的摩爾比為1：（4-20），將鋰鹽與環氧樹脂混合均勻得到低彈性模量電解質。