[发明专利]固态聚合物锂电池组及其制备方法

权利要求书

1.一种固态聚合物锂电池组，其特征在于，所述固态聚合物锂电池组具有供电与蓄电功能，包括：单体电池(1)、连接套件(2)、电缆(3)、电池盒(4)和灌封胶；

所述单体电池(1)是由钴酸锂正极、石墨负极、聚合物隔膜、铝合金正极耳、镍铜合金负极耳、铝塑复合膜外壳组成的高比能量固态聚合物锂离子电池；将多个单体电池(1)之间通过连接套件(2)以螺连接方式进行串联连接，形成组合电池(6)；再将多个组合电池(6)以串联形式构成锂电池组(7)，最后将锂电池组(7)装入由复合材料制成的电池盒(4)中，采用灌胶工艺在电池盒(4)内部填充具有良好的绝缘性和导热性的灌封胶，用于固定单体电池(1)和内部的电缆(3)，并排出电池盒(4)中的空气，即得到最终的固态聚合物锂电池组；

其中，所述连接套件(2)包括连接条(8)、绝缘块(9)和紧固件(10)；

其中，所述连接条(8)用紫铜材料通过机加工成型并镀银制成，包含6种构型，分别为A型连接条(8a)、B型连接条(8b)、C型连接条(8c)、D型连接条(8d)、E型连接条(8e)和F型连接条(8f)；

所述绝缘块(9)用聚酰亚胺材料加工而成，包含3种构型，分别为A型绝缘块(9a)、B型绝缘块(9b)和C型绝缘块(9c)；

所述紧固件(10)用不锈钢材质加工制成，包括紧固螺钉、螺母、平垫片和弹簧垫圈；

所述连接套件(2)包含4类，分别为A型连接套件(2a)、B型连接套件(2b)、C型连接套件(2c)和D型连接套件(2d)；

所述A型连接套件(2a)是指：将2个A型连接条和4个紧固螺钉安装在1个A型绝缘块上，得到A型连接套件(2a)；

所述B型连接套件(2b)是指：将1个A型连接条、1个B型连接条和3个紧固螺钉安装在1个A型绝缘块上，得到B型连接套件(2b)；

所述C型连接套件(2c)是指：将1个紧固螺钉、1个F型连接条和1个E型连接条安装在1个C型绝缘块的一侧，而将另1个紧固螺钉、另1个F型连接条和另1个E型连接条安装在该C型绝缘块的另一侧，即得到一个C型连接套件(2c)；

所述D型连接套件(2d)是指：将1个C型连接条、1个D型连接条、3个F型连接条和1个紧固螺钉安装在B型绝缘块上，得到D型连接套件(2d)。

2.根据权利要求1所述的固态聚合物锂电池组，其特征在于，所述单体电池(1)的内部为叠层构造，由隔膜、正极片、负极片多层组成，且表面包覆铝塑复合膜，以进行保护处理；所述单体电池的正极通过以下方法制备：采用钴酸锂材料、磷酸铁锂和三元材料，然后与导电剂、粘合剂合成膏状，成膜，然后双面热复合在带孔的铝箔集流体上，通过烘干、碾压、激光切片后制备成正极片；所述单体电池的负极是采用石墨负极材料与导电剂、粘合剂合成膏状，成膜，双面热复合在铜箔集流体上，通过烘干、碾压、激光切片制备成负极片；所述隔膜主体是采用偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与含氟乙烯基单体的共聚物制成；所述单体电池(1)整体呈“干态”，能量密度大于180Wh/kg，容量不小于10Ah，额定电压为4.2V，制成了尺寸为132mm×87mm×9mm、重量小于220g的长方形结构。

3.根据权利要求2所述的固态聚合物锂电池组，其特征在于，所述钴酸锂材料的化学式为LiCoO₂；所述磷酸铁锂的化学式为LiFePO₄；所述三元材料为NCA和NCM；单体电池的正极制备时，所采用的导电剂为乙炔碳黑、超导碳黑或石墨；单体电池的负极制备时，所采用的导电剂为乙炔碳黑或超导碳黑；单体电池的正极和负极制备时，所采用的粘合剂均为偏氟乙烯均聚物，或者偏氟乙烯与含氟乙烯基单体的共聚物。