專利名稱：凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，尤其涉及到具有高度離子傳導(dǎo)性的高分子凝膠電解質(zhì)及其使用該凝膠為電解液的鋰離子二次電池。
背景技術(shù)：
由于鋰離子電池具有重量輕，氧化還原電位低，質(zhì)量能量密度大，因此成為最具有優(yōu)勢的新型替代能源。在使用以有機(jī)溶劑電解液的鋰離子二次電池中，為防止電解液泄漏或短路事故，必須全封閉電解液，或設(shè)有可防止因沖擊引起事故的堅(jiān)固外殼，基于這一原因，使得鋰離子電池難以輕量化。為改進(jìn)其缺點(diǎn)，就需要將電解液固體化。而固體化的方法之一，就是采用凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池。但是，現(xiàn)有技術(shù)的物理凝膠由于其高分子間彼此依靠物理性相互作用所形成的凝膠，在高溫時(shí)會液化，耐熱性非常差。改善此耐熱性的方法，可有效利用具有因共有鍵形成三次元構(gòu)造的交聯(lián)高分子。但是，這種凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池在離子傳導(dǎo)性和安全性方面仍然不足。具有復(fù)數(shù)乙烯基的高分子或低分子，經(jīng)加熱以自由基聚合成為交聯(lián)高分子的凝膠化方法，因使用過氧化物化合物或偶氮化合物為觸媒，在生成的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池中不免殘存有未反應(yīng)觸媒或觸媒分解生成物。這些殘存物在凝膠中變化，成為凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的離子傳導(dǎo)性降低的原因之一。使用偶氮化合物還會因分解時(shí)發(fā)生氮?dú)?，所以凝膠中就產(chǎn)生了難以去除的氣泡，以致離子傳導(dǎo)性降低。另外，離子流動會偏移，而有過熱的可能性。使用過氧化物化合物時(shí)，由于使凝膠化，在自由基聚合之時(shí)，如有沖擊或摩擦就可能引起爆炸，處理時(shí)必須小心注意。過氧化物化合物若未反應(yīng)即原般殘留凝膠中，在產(chǎn)品使用上也有安全性的問題。在同樣利用自由基聚合形成交聯(lián)高分子的凝膠化方法中，使用芐基二甲基縮醛等光引發(fā)劑，利用光照射成為安聯(lián)高分子時(shí)，不會因分解而產(chǎn)生氣體或爆炸的危險(xiǎn)，因此無前述問題。可是，利用光照射成為交聯(lián)高分子的凝膠化方法適用于鋰離子二次電池時(shí)，由于下述制造步驟的限制，產(chǎn)生不利的影響。例如，利用加熱成為交聯(lián)高分子的凝膠化方法，可先在組合的電池注入凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的母質(zhì)溶液，然后凝膠化。以此方法凝膠化時(shí)，凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池與電極接觸良好，界面電阻也受到抑制。但是，利用光照射的凝膠化方法，光無法照射到電池內(nèi)，注入后無法凝膠化。必須把預(yù)先制成的凝膠與電極貼合，結(jié)果，凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池和電極間的界面電阻加入，致使離子傳導(dǎo)性下降。另外，上述凝膠化方法造成離子傳導(dǎo)性降低，在0°C以下低溫時(shí)更為明顯，用于此等方法的鋰離子二次電池，在寒冷地區(qū)則使用困難。如上所述，利用加熱進(jìn)行自由基聚合的凝膠化方法，來自凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池中殘留解媒的雜質(zhì)，對離子傳導(dǎo)性或安全性有不良影響。而利用光照射的自由基聚合的凝膠化方法，基于光照射的限制，在電池的界面電阻會加大，以致離子傳導(dǎo)性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種離子傳導(dǎo)性能較現(xiàn)有技術(shù)的凝膠更為優(yōu)異的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，以及該凝膠的制造方法。本發(fā)明所要進(jìn)一步解決的技術(shù)問題是:提供一種使用該凝膠為電解液的鋰離子二次電池的制備工藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的技術(shù)方案是:所述凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池是由一分子中具有二個(gè)以上的含環(huán)氧基高分子，以支持電解質(zhì)為觸媒進(jìn)行環(huán)氧環(huán)的開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)所得交聯(lián)高分子，以及前述支持電解質(zhì)和有機(jī)溶劑組成的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，上述占凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的2 % -20 %重量。上述含環(huán)氧基高分子，是一分子中含有乙烯基和環(huán)氧基的單體為必要成份聚合所得，且不含有鋰以外的金屬離子。上述凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池內(nèi)，其電解質(zhì)溶膠內(nèi)含有四氟硼酸鋰或者六氟磷酸鋰的離子性化合物。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用鋰離子二次電池的制備工藝是:負(fù)極片的制備:將適量聚偏1，1- 二氟乙烯溶解于N-甲替-2呲咯烷二酮，然后加入乙炔黑，最后加入石墨粉，經(jīng)高速攪拌均勻，真空或靜置除氣后制成漿狀的負(fù)極漿料。將負(fù)極漿料涂布在14微米厚的鋰箔的兩個(gè)表面上。在120°C下干燥除去溶劑N-甲替-2呲咯烷二酮，電極帶的厚度控制在160±10微米。電極帶經(jīng)輥壓后的厚度控制在90±5微米。正極片的制備:將適量聚偏1，1-二氟乙烯溶解于N-甲替-2呲咯烷二酮，然后加入乙炔黑，最后加入Lih2Cra4Mna4Oy經(jīng)高速攪拌均勻，真空或靜置除氣后制成漿狀的正極漿料。將正極漿料涂布在20微米厚的鋁箔的兩個(gè)表面上。在120°C下干燥除去溶劑N-甲替_2呲咯烷二酮，電極帶的厚度控制在250± 10微米。電極帶經(jīng)輥壓后的厚度控制在150±5微米。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，不但常溫，即使低溫，也顯示優(yōu)良離子傳導(dǎo)性，對鋰聚合物二次電池，顯示優(yōu)異的電化特性。
具體實(shí)施例方式下面就本發(fā)明凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的實(shí)施例詳述如下:本發(fā)明所述含環(huán)氧基高分子，必須在一分子中含有二個(gè)以上環(huán)氧基，該高分子利用環(huán)氧環(huán)的開環(huán)鍵的高分子反應(yīng)，可形成環(huán)氧交聯(lián)高分子，只要符合一分子中有二個(gè)以上環(huán)氧基，對于其數(shù)量、結(jié)合位置、以及該高分子主鏈種類等均無特別限制。這些含環(huán)氧基高分子，可在不飽和烴系聚合物、或聚醚、聚酯、聚胺甲酸酯、乙烯基聚合物等具有反應(yīng)性官能基的高分子，引起環(huán)氧基而得。例如在聚合物中具有雙鍵的聚丁二烯或聚異戊二烯等，可借過乙酸對雙鍵反應(yīng)，而導(dǎo)入環(huán)氧基，而在聚合物中具有羥基的環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷等，可在羥基附加表氯烷，用氫氧化鈉脫鹽酸，而導(dǎo)入環(huán)氧基。由乙烯基聚合所得的乙烯基聚合物，直接用作含環(huán)氧基高分子，該乙烯基聚合物必須為含乙烯基和環(huán)氧基的單體的均聚物，或以該單體為共聚合成份之一的共聚物。含乙烯基和環(huán)氧基的單體，有例如甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸2-甲基縮水甘油酯、I，2-環(huán)氧基-3-丁烯、異戍二烯氧化物、1，2-環(huán)氧基-2-甲基-3-丁烯、I, 2-環(huán)氧-5-己烯、3-乙烯基-7、二環(huán)[4.1.0]庚烯、烯丙基縮水甘油醚、[(2-丙烯氧基)甲基]環(huán)氧乙烷等?？膳c含乙烯基和環(huán)氧基的單體共聚合的其它單體，只要是乙烯基單體，即無特別限定。而且不限一種，也可使用二種以上的乙烯基單體。這些乙烯基單體有例如丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、乙烯醚類等。這些可共聚合的乙烯基單體，可考慮高分子電解質(zhì)膠所用有機(jī)溶劑種類或標(biāo)的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池所要求特性，適當(dāng)選擇。制成此等乙烯基聚合物時(shí)，聚合重點(diǎn)為不使環(huán)氧基反應(yīng)，且不引入鋰以外的金屬離子。此等聚合方法一般為自由基聚合法。離子聚合時(shí)，在聚合中環(huán)氧基會引起開環(huán)結(jié)合反應(yīng)，所得聚合物在后續(xù)步驟中不可能交聯(lián)凝膠化，反之，會在聚合中交聯(lián)，而有成為不溶于有機(jī)溶劑的聚合物的可能。利用自由基聚合合成時(shí)，視聚合觸媒的種類，可能使凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池降低電化特性，所以，聚合觸媒的選擇非常重要。 例如，在使用亞硫酸鈉和過硫酸鈉的氧化還原聚合中，聚合物末端基是由來自聚合觸媒自由基之磺酸鈉所形成，結(jié)果在聚合物中有大量鈉離子存在。使用鋰離子二次電池用凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池時(shí)，鋰離子以外的堿金屬離子或堿土類金屬離子等金屬離子雜質(zhì)，會增加界面阻力，如此可望極度減少鈉離子等。無論如何必須采用上述氧化還原聚合時(shí)，為除去高分子中夾帶的金屬離子雜質(zhì)，可用強(qiáng)酸性水溶液加以洗凈，但在工業(yè)生產(chǎn)上不是有效率的方法。因此，為使上述聚合物不含鋰以外的金屬離子，要極力減少聚合觸媒的使用量，或避免使用為宜?；诖擞^點(diǎn)，合成該乙烯基聚合物時(shí)，工業(yè)上推薦以有機(jī)過氧化物或偶氮化合物等不產(chǎn)生金屬離子的聚合觸媒，或以紫外線照射，電子射束照射等手段加以聚合。本發(fā)明推薦的溶液聚合法，是在L.B.級有機(jī)溶劑內(nèi)，將不產(chǎn)生金屬離子的自由基聚合觸媒，含乙烯基和環(huán)氧基的單體，以及視情況添加的共聚性乙烯基單體，按重量比大約略為有機(jī)溶劑6，聚合觸媒0.2，單體4的比例溶解，制成溶液，利用加熱或光照射，而制成溶解含環(huán)氧基高分子的乙烯基聚合物所得高分子溶液。所得高分子溶液原樣可用作凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的母質(zhì)，可對高分子實(shí)施除去雜質(zhì)的純化，不再經(jīng)干燥.溶解的步驟，可以簡化步驟，對工業(yè)生產(chǎn)有利。上述含環(huán)氧基高分子之乙烯基聚合物，在本發(fā)明凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池中，該聚合物所含環(huán)氧基成為開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)的環(huán)氧交聯(lián)高分子，使全系呈凝膠狀態(tài)，惟以凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池全體為100%重量時(shí)，相對于如此環(huán)氧交聯(lián)高分子的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的比例為2% 20%重量，以2% -10%重量為佳。比例低于2%重量時(shí),難以形成凝膠,超過20%重量時(shí),有發(fā)生離子傳導(dǎo)性明顯降低的情況。而含有含環(huán)氧基高分子的環(huán)氧環(huán)在開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)之際，副產(chǎn)品會脫離，且不會附加其它分子，故環(huán)氧交聯(lián)高分子對凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的比例，與對含環(huán)氧基高分子開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)前的溶液的比例相等。其次，本發(fā)明所采用的支持電解質(zhì)，適宜使用四氟硼酸鋰、六氟磷酸鋰的離子性化合物，或二者并用尤佳。其次，本發(fā)明所采用的有機(jī)溶劑，指含水量在0.1%重量以下，得以溶解含環(huán)氧基高分子和支持電解質(zhì)的溶劑，這些有機(jī)溶劑除碳酸伸乙酯(簡稱FC)、碳酸伸丙酯(簡稱PC)、碳酸伸丁酯(簡稱BC)、碳酸二乙酯(簡稱DEC)、碳酸二甲酯(簡稱DMC)、碳酸乙甲酯(簡稱EMC)等碳酸酯，乙二醇、丙二醇、甲基溶纖素、乙基溶纖素等醚化合物外，可推薦Y-丁內(nèi)酯(簡稱GBL)、四氫噻吩-1，1-二氧化物、二甲亞砜、己二腈、戊二腈、N-甲基四氫吡咯酮、三甲基磷酸酯等單獨(dú)或二種以上的混合溶劑。這些有機(jī)溶劑在含環(huán)氧基高分子和支持電解質(zhì)溶解能力優(yōu)異情況下，以沸點(diǎn)高者為佳。沸點(diǎn)90°C以下的有機(jī)溶劑容易蒸發(fā)，且蒸氣壓高，因而產(chǎn)生不便。上述含環(huán)氧基高分子經(jīng)開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)所得的環(huán)氧交聯(lián)高分子、支持電解質(zhì)和有機(jī)溶劑，為本發(fā)明所述的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的必要成份，也可添加不形成交聯(lián)的高分子化合物或?qū)щ娦蕴砑游?，作為其它成份。這些各成份在凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池中所占比例，依標(biāo)的電化特性和物性斟的決定，但是上述所述，環(huán)氧交聯(lián)高分子為2% -20%重量、支持電解質(zhì)為1% -30%重量、其余為有機(jī)溶劑和其它成份為適當(dāng)。本發(fā)明凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，是由含環(huán)氧基高分子和支持電解質(zhì)等為必要成份，溶于有機(jī)溶劑所得的溶液，以該支持電解質(zhì)為觸媒，令該含環(huán)氧基高分子反應(yīng)，使環(huán)氧基彼此開環(huán)交聯(lián)，形成環(huán)氧交聯(lián)高分子，將該溶液交聯(lián)凝膠化而得。而上述溶液調(diào)配之際，也可添加不形成交聯(lián)的高分子化合物或?qū)щ娦蕴砑游锏葹槠渌煞帧Ｓ?，這些制造步驟為防止吸濕致使含水率增加，其要點(diǎn)為要在隔絕大氣狀態(tài)，或以露點(diǎn)在-50°C以下的干燥氛圍氣體中進(jìn)行。該溶液由溶液態(tài)變成凝膠狀態(tài)，按照上述，由具有含環(huán)氧基高分子的環(huán)氧基彼此借開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)，形成交聯(lián)構(gòu)造(發(fā)生交聯(lián)凝膠化)而成。這種交聯(lián)凝膠化反應(yīng)通常所用的觸媒，可用三級胺、路易氏酸、質(zhì)子酸等，在數(shù)10°C加熱數(shù)小時(shí)，而生成凝膠。然而，此時(shí)在交聯(lián)凝膠化后，這些觸媒隨時(shí)均呈雜質(zhì)殘留凝膠中，妨礙離子移動，而增加界面阻力，造成凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池的離子傳導(dǎo)性降低，所以不能采用。因此，本發(fā)明推薦在此反應(yīng)中使用支持電解質(zhì)為觸媒，尤其是四氟硼酸鋰、六氟磷酸鋰的離子性化合物。使用支持電解質(zhì)為觸媒的本發(fā)明，可以交聯(lián)凝膠化，且在凝膠中不殘留雜質(zhì)，故極為優(yōu)異。溶解上述必要成份的溶液的調(diào)配方法并無特別限制，只因支持電解質(zhì)也具有交聯(lián)凝膠化觸媒的功能，所以最后混合為佳。例如在有機(jī)溶劑溶有含環(huán)氧基高分子的高分子溶液內(nèi)，溶解支持電解質(zhì)的方法，或把預(yù)先溶解支持電解質(zhì)的有機(jī)溶劑，加于高分子溶液的方法等。在此所用的有機(jī)溶劑溶解含環(huán)氧基高分子的高分子溶液，可為由預(yù)先聚合所得含環(huán)氧基高分子溶解于有機(jī)溶劑，或在有機(jī)溶劑中由單體反應(yīng)的溶液聚合法所制成的含環(huán)氧基高分子溶液。在工業(yè)上，以后者為特別值得推薦的方法，由于可從聚合系取出高分子加以精制，省略干燥或溶解的步驟，所以提高生產(chǎn)效率，且易得均質(zhì)的高分子溶液?？墒?，形成含環(huán)氧基高分子時(shí)采用的觸媒，必須充分注意，盡量不殘留雜質(zhì)，或不容許鋰離子以外的金屬離子進(jìn)入。根據(jù)情況，對溶液聚合法所得高分子溶液，宜實(shí)施觸媒殘余物的除去處理。本發(fā)明環(huán)氧環(huán)開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)，按上述方法將混合，溶解的含環(huán)氧基高分子、有機(jī)溶劑和支持電解質(zhì)溶液，直接加熱，可得標(biāo)的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池。大約條件是在50-70°C維持0.5-3小時(shí)為例。所用支持電解質(zhì)，即觸媒是四氟硼酸鋰、六氟磷酸鋰的離子性化合物，其觸媒能力高，反應(yīng)快。視支持電解質(zhì)的種類，必須在高溫長時(shí)間呈現(xiàn)交聯(lián)凝膠化，但添加微量四氟硼酸鋰、六氟磷酸鋰的離子性化合物，即可促進(jìn)反應(yīng)。另夕卜，即使環(huán)氧環(huán)的反應(yīng)性高，在此開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)中，含環(huán)氧基高分子內(nèi)存在的環(huán)氧環(huán)，可視為大概都參與反應(yīng)，但因立體性阻礙，可當(dāng)作有部分環(huán)氧環(huán)末交聯(lián)。以上詳述的本發(fā)明優(yōu)良特征，在于選用含環(huán)氧基高分子為起始物質(zhì)，實(shí)質(zhì)上不用觸媒，也可獲得凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池。由于無觸媒可以交聯(lián)凝膠化，即可不需要當(dāng)今廣泛用作凝膠化觸媒的偶氮化合物或過氧化物，在生成的凝膠中不會殘留觸媒分解或未反應(yīng)觸媒。雖無需要特殊順序，但若含環(huán)氧基高分子本身經(jīng)精制使用時(shí)，也可得完全無雜質(zhì)的凝膠。即，本發(fā)明凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池是減少雜質(zhì)的凝膠，因此顯示優(yōu)異的離子傳導(dǎo)性。采用本發(fā)明高分子凝膠為電解質(zhì)的鋰離子二次電池制備工藝如下:負(fù)極片的制備:將適量聚偏1，1-二氟乙烯溶解于N-甲替-2呲咯烷二酮，然后加入乙炔黑，最后加入石墨粉，經(jīng)高速攪拌均勻，真空或靜置除氣后制成漿狀的負(fù)極漿料。將負(fù)極漿料涂布在14微米厚的鋰箔的兩個(gè)表面上。在120°C下干燥除去溶劑N-甲替-2呲咯烷二酮，電極帶的厚度控制在160 ±10微米。電極帶經(jīng)輥壓后的厚度控制在90 ±5微米。正極片的制備:將適量聚偏1，1-二氟乙烯溶解于N-甲替-2呲咯烷二酮，然后加入乙炔黑，最后加入LiuCra4Mna4O215經(jīng)高速攪拌均勻，真空或靜置除氣后制成漿狀的正極漿料。將正極漿料涂布在20微米厚的鋁箔的兩個(gè)表面上。在120°C下干燥除去溶劑N-甲替-2呲咯烷二酮，電極帶的厚度控制在250±10微米。電極帶經(jīng)輥壓后的厚度控制在150±5微米。電池芯的制備工藝:將正、負(fù)電極片和聚乙-丙烯隔膜片按負(fù)電極片-隔離片-正極片-隔離片順序疊好，平行間隔。所制成的電池容量200Ah以上，重量能量密度可以達(dá)到130Wh/kg，功率密度可以達(dá)到lOOOWkg，100A放電容量在80%以上。
權(quán)利要求
1.一種凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，其特征是:所述凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池由一分子中具有2個(gè)以上環(huán)氧基的高分子(以下稱含環(huán)氧基高分子)，以支持電解質(zhì)為觸媒進(jìn)行環(huán)氧環(huán)的開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)所得交聯(lián)高分子(以下稱環(huán)氧交聯(lián)高分子)，以及該支持電解質(zhì)和有機(jī)溶劑組成。
2.一種使用權(quán)利要求1所述的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，其特征是:將適量聚偏1，1- 二氟乙烯溶解于N-甲替-2呲咯烷二酮，然后加入乙炔黑，最后加入石墨粉，經(jīng)高速攪拌均勻，真空或靜置除氣后制成漿狀的負(fù)極漿料，將負(fù)極漿料涂布在14微米厚的鋰箔的兩個(gè)表面上，在120°C下干燥除去溶劑N-甲替-2呲咯烷二酮，電極帶的厚度控制在160± 10微米，電極帶經(jīng)輥壓后的厚度控制在90±5微米，完成負(fù)極片的制備；將適量聚偏1，1-二氟乙烯溶解于N-甲替_2呲咯烷二酮，然后加入乙炔黑，最后加入LiL2Cr0.4Mn0.402O經(jīng)高速攪拌均勻，真空或靜置除氣后制成漿狀的正極漿料，將正極漿料涂布在20微米厚的鋁箔的兩個(gè)表面上，在120°C下干燥除去溶劑N-甲替_2呲咯烷二酮，電極帶的厚度控制在250±10微米，電極帶經(jīng)輥壓后的厚度控制在150±5微米，完成正極片的制備。
3.根據(jù)權(quán)力要求I所述的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，其特征是:所述含環(huán)氧基高分子是以一分子中含有乙烯基和環(huán)氧基的單體為必要成份聚合所得。
4.根據(jù)權(quán)力要求I或2所述的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，其特征是:所述支持電解質(zhì)為含四氟硼酸鋰或者六氟磷酸鋰的離子性化合物。
5.根據(jù)權(quán)力要求I或2所述的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，其特征是:所述環(huán)氧交聯(lián)高分子為高分子凝膠電解質(zhì)2% 20%重量。
6.根據(jù)權(quán)力要求I或4所述的凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，其特征是:所述有機(jī)溶劑中溶解含環(huán)氧基高分子和支持電解質(zhì)為必須成份所得溶液中的該含環(huán)氧基高分子，以支持電解質(zhì)為觸媒，使環(huán)氧環(huán)進(jìn)行開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)，形成環(huán)氧交聯(lián)高分子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凝膠聚合物電解質(zhì)及其高容量鋰離子動力電池，所述電解質(zhì)是由一分子中具有二個(gè)以上的含環(huán)氧基高分子，以支持電解質(zhì)為觸媒進(jìn)行環(huán)氧環(huán)的開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)所得交聯(lián)高分子，上述凝膠聚合物電解質(zhì)占電池電解質(zhì)2％-20％重量。上述含環(huán)氧基高分子，是一分子中含有乙烯基和環(huán)氧基的單體為必要成份聚合所得，內(nèi)含有四氟硼酸鋰或者六氟磷酸鋰的離子性化合物。所述電池正、負(fù)極片，則是將適量聚偏1，1-二氟乙烯溶解于N-甲替-2呲咯烷二酮，再加入乙炔黑Li1.2Cr0.4Mn0.4O2和石墨粉，經(jīng)高速攪拌后靜置除氣，涂布在鋁和鋰箔表面，經(jīng)干燥輥壓后成。本發(fā)明高分子凝膠電解質(zhì)即使在低溫下，也顯示優(yōu)良離子傳導(dǎo)性。
文檔編號H01M10/0565GK103107356SQ201110361659
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者黃宏偉 申請人:上海位特電子電器有限公司