[發(fā)明專利]一種圓柱形的混合固液鋰離子電池的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910005909.9
• 申請(qǐng)日: 2019-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109698384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪亞萍;劉昌丹;張果;趙啟榮;李孟懷;樂(lè)超;劉云峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天臣新能源研究南京有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0565
• 分類號(hào): H01M10/0565;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 常州市權(quán)航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 印蘇華

1.一種圓柱形的混合固液鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟，

步驟一、將聚合物、導(dǎo)電鋰鹽、離子液體和增塑劑混合攪拌制成透明溶膠，將透明溶膠與鋰離子導(dǎo)電粉體混合攪拌均勻，形成復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠；

步驟二、將正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、以及用于溶解高分子聚合物和鋰鹽的溶劑混合后攪拌均勻，制備正極漿料，其中溶劑不與高分子聚合物和鋰鹽發(fā)生反應(yīng)，將步驟一中的復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠與正極漿料混合，充分?jǐn)嚢枰源_保復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠均勻分散在正極漿料中，真空除泡后得到正極復(fù)合漿料，將正極復(fù)合漿料涂布在鋁箔上，經(jīng)過(guò)烘干、輥壓后得到正極極片；

步驟三、將負(fù)極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、以及用于溶解高分子聚合物和鋰鹽的溶劑混合攪拌均勻，制備負(fù)極漿料，其中溶劑不與高分子聚合物和鋰鹽發(fā)生反應(yīng)，將步驟一所述復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠與負(fù)極漿料混合，充分?jǐn)嚢枰源_保復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠均勻分散在負(fù)極漿料中，真空除泡后得到負(fù)極復(fù)合漿料，將負(fù)極復(fù)合漿料涂布在銅箔上，經(jīng)過(guò)烘干、輥壓后得到負(fù)極極片；

步驟四、采用提拉法在多孔PE膜表面均勻涂覆復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠，確保電解質(zhì)溶膠充分、均勻地分布在PE膜的孔隙和表面，對(duì)涂覆后的PE膜進(jìn)行熱處理，使得電解質(zhì)溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合體系電解質(zhì)凝膠，形成PE膜-凝膠復(fù)合電解質(zhì)膜；

步驟五、采用卷繞法將正極極片、負(fù)極極片和PE膜-凝膠復(fù)合體系電解質(zhì)膜進(jìn)行組裝，制備成圓柱狀的混合固液鋰離子電池。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱形的混合固液鋰離子電池的制備方法，其特征在于，在步驟四中，多孔PE膜作為支撐體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱形的混合固液鋰離子電池的制備方法，其特征在于，在步驟二中，在此過(guò)程中，需采用接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠與正極的界面浸潤(rùn)性，采用剝離強(qiáng)度測(cè)試儀測(cè)試正極極片與集流鋁箔之間的界面剝離強(qiáng)度，采用電阻率測(cè)試儀和交流阻抗譜測(cè)試正極極片的導(dǎo)電性能，通過(guò)上述試驗(yàn)對(duì)正極組成中復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠的組成和含量進(jìn)行調(diào)整，制備正極極片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱形的混合固液鋰離子電池的制備方法，其特征在于，在步驟三中，在此過(guò)程中，需采用接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠與負(fù)極的界面浸潤(rùn)性，采用剝離強(qiáng)度測(cè)試儀測(cè)試正負(fù)極極片與集流鋁箔之間的界面剝離強(qiáng)度，采用電阻率測(cè)試儀和交流阻抗譜測(cè)試負(fù)極極片的導(dǎo)電性能，通過(guò)上述試驗(yàn)對(duì)負(fù)極組成中復(fù)合體系電解質(zhì)溶膠的組成和含量進(jìn)行調(diào)整，制備負(fù)極極片。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱形的混合固液鋰離子電池的制備方法，其特征在于，步驟二中，正極活性材料為高鎳三元氧化物材料，步驟三中，負(fù)極活性材料為硅碳復(fù)合材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱形的混合固液鋰離子電池的制備方法，其特征在于，混合固液鋰離子電池的電解液的含量占總電解質(zhì)含量在10wt%以內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱形的混合固液鋰離子電池的制備方法，其特征在于，

所述高分子聚合物包括聚偏氟乙烯PVDF、聚環(huán)氧乙烯PEO、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚丙烯腈PAN或羧甲基纖維素鈉CMC中的一種或幾種；

所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、六氟砷酸鋰、四氟硼酸鋰、四氯鋁酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、三氟甲基磺酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、二草酸硼酸鋰、氯代四氟硼酸鋰、草酸二氟硼酸鋰、全氟甲基磺酸鋰、氟化鋰、碳酸鋰或氯化鋰中的一種或幾種；

所述溶劑包括丙酮、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、無(wú)水乙醇、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、四氫呋喃或乙酸乙酯中的一種或幾種。