[发明专利]一种凝胶电解液锂离子电池的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池技术领域，具体地说是涉及一种凝胶电解液锂离子电池的制备方法。

背景技术

能源紧缺问题是当今人类社会和谐发展所面临的重要难题，石油资源由于它的储藏量不是无限的，目前在世界能源消费以石油为主导的条件下，如果能源消费结构不改变，就会发生能源危机，因此寻找替代不可再生矿物能源的任务已经迫不及待。另外，随着科学技术的不断进步，人类物质文化的逐步提高，人们对科技产品的需求也日益提高。而新一代信息技术产业的发展，直接依赖电池产业的技术进步和产品更新，其中锂离子电池产业为此创造了前所未有的巨大市场。锂离子电池具有电压高，比能量高，充放电寿命长，无记忆效应，对环境污染小，自放电率低等优点，但是目前采用传统的液态电解液容易出现循环寿命低，安全性能较差等缺点，随着人们对锂离子电池的需求，人们急切希望得到一种能够取代传统液态电解液的固态电解液，不仅可以改善电池的循环寿命，而且能够提高电池的安全性。

中国专利CN101409369A公开了一种大容量高功率聚合物磷酸铁锂动力电池及其制备方法，该发明公开了大容量高功率聚合物磷酸铁锂动力电池，正极浆料的重量配比为：磷酸铁锂81～85%、超导碳1～5.5%、导电炭黑0～2.5%、导电石墨0～4%、鳞片石墨0～2.5%、碳纳米管0～2%、聚偏氟乙烯6～7.5%；负极浆料的重量配比为：负极材料89～91%、超导碳1～3.5%、导电炭黑0～2%、导电石墨0～4%、丁苯橡胶2.5～3.5%、羧甲基纤维素钠1.5～2%；制备所述电池的步骤是：浆料的制备、正负极涂布、极片辊压、极片横切和分切、极片烘烤、正负极极耳焊接、电池芯的制备、电芯的入壳及封装、电芯烘烤、电池注液、电池化成和分容。但是该专利所使用的电解液是液体的，存在着一定的安全隐患。

发明内容

为解决传统的锂电池液态电解液容易出现循环寿命低，安全性能较差等缺点，本发明提出一种凝胶电解液锂离子电池的制作方法，本发明改善目前液态电解液锂离子电池的不足，提供了一种安全性能较高，循环性能较好的凝胶电解液锂离子电池。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：一种凝胶电解液锂电池的制作方法，所述的凝胶电解液锂电池包括壳体、正极极片、正极极耳、负极极片、负极极耳、凝胶电解液、隔膜组成，所述的制备方法为以下步骤：

（1）正极极片的制作：正极极片由正极集流体和涂覆在正极集流体上的活性物质、导电剂、粘结剂组成，正极活性物质，导电剂和粘结剂在正极制浆溶剂中混合成浆料后，在正极集流体上涂覆，涂覆速度为10～20m/min，然后在80~150 ℃下干燥后，经滚压形成厚度为130~230μ的正极极片，其压实密度为1.7~2.6g/cm³；作为优选，正极集流体为铝箔，活性物质选自橄榄石结构LiFePO₄、层状LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3、固溶体xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂中一种或者几种任意比例的混合物，导电剂选自导电炭黑、超导碳、导电石墨中的一种或者任意比例的混合物，粘结剂为聚偏氟乙烯，正极制浆溶剂为N-甲基吡咯烷酮，其中，固溶体xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂中，0＜x＜1，正极活性物质、导电剂、粘结剂三种组分的的质量百分含量分别为75～95%、0～20%、2～12%，注入正极制浆溶剂后，正极浆料的固含量为40~45%。

（2）负极极片的制作：负极极片由负极集流体和涂覆在负极集流体上的活性物质、导电剂、粘结剂组成，负极活性物质、导电剂和粘结剂在负极制浆溶剂中混合成浆料，在负极集流体上涂覆，涂覆速度为10～20m/min，然后在80~150 ℃下干燥后，经辊压后形成厚度为100~200μ的负极极片，其压实密度为1.0～2.0 g/cm³；作为优选，负极集流体为铜箔，活性物质选自人造石墨、天然石墨中的一种或几种任意比例的混合物，导电剂选自导电炭黑、超导碳、导电石墨、碳纳米管中的一种或者几种任意比例的混合物，粘结剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶中的一种或者两种任意比例的混合物，负极制浆溶剂为去离子水，其中负极活性物质、导电剂、粘结剂三种组分的的质量百分含量分别为88～98%、0～2%、1～10%，注入负极制浆溶剂后，负极浆料的固含量为40~45%。

（3）隔膜采用PP/PP隔膜；