[发明专利]一种多极耳卷绕型聚合物电池及其卷绕方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物锂电池领域，更具体的，涉及一种多极耳卷绕型聚合物电池及其卷绕方法。

背景技术

聚合物锂离子电池是在液态锂离子电池基础上发展起来的新一代高比能量二次电池体系，相较于普通液态锂离子电池，外形设计会更灵活、方便，可用于发展超薄或者超大面积的异性电池。

目前，市面上仍然是以普通锂离子电池为主，而对于多极耳卷绕型聚合物电池的研究很少，并且生产的聚合物电池循环性能不好，导电导热性能差，亟需开发出循环性能更优、导电导热性能更好的，可操作性强的多极耳卷绕型聚合物电池。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种多极耳卷绕型聚合物电池，其能够满足良好的可操作性、循环性能以及导电导热性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提出的一种多极耳卷绕型聚合物电池，包括正极片、负极片、正极耳、负极耳、凝胶聚合物电解液、隔膜、外壳；

所述隔膜为PP、PE单层薄膜或者PP-PE-PP三层薄膜；所述薄膜表面涂覆有陶瓷涂层；所述陶瓷涂层为氧化铝和氧化硅混合物；

所述凝胶聚合物电解液包括聚合物、溶剂、增塑剂、锂盐；

所述聚合物由丙烯酸酯类、多官能团羟基类和酰胺类中的至少两类单体共聚成多元共聚物。

在本发明较佳的技术方案中，所述丙烯酸酯类单体选自甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或两种；所述羟基类多官能团单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种；所述酰胺类单体选择丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种。

在本发明较佳的技术方案中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二甲酯中的一种或几种；所述增塑剂的质量不超过所述凝胶聚合物电解液总质量的15％。

在本发明较佳的技术方案中，所述凝胶聚合物电解液占所述聚合物电池重量的50～70％；所述聚合物的质量占所述凝胶聚合物电解液总质量的10～30％。

在本发明较佳的技术方案中，所述锂盐为LiMMA、LiCF₃SO₃、LiC(CF₃SO₂)₃、LiB(C₂O₄)₂、LiF(C₂O₄)₂、LiN(CF₃SO₂)₂中的两种或三种；

所述锂盐的质量占所述凝胶聚合物电解液总质量的10～20％。

在本发明较佳的技术方案中，所述溶剂为碳酸酯混合溶剂；所述溶剂的质量占所述凝胶聚合物电解液总质量的40～60％。

在本发明较佳的技术方案中，所述正极极耳为硬质铝材料；所述负极耳为铜镍复合材料。

在本发明较佳的技术方案中，所述外壳采用涂炭铝箔制成。

在本发明较佳的技术方案中，所述凝胶聚合物电解液包括离子液体；所述离子液体包括1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑-二(三氟甲基磺)亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑-二(三氟甲基磺)亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、N-甲,丙基哌啶-二(三氟甲基磺酰)亚胺盐、N-甲,丁基哌啶-二(三氟甲基磺酰)亚胺盐中的一种或多种；所述离子液体的添加量不超过电解液总质量的10％。

在本发明较佳的技术方案中，多极耳卷绕型聚合物电池的卷绕方法，按如下步骤实施：

涂布：将所述凝胶聚合物分别涂布于正极片和负极片上，制成涂布区和空白区交替排布的正极片以及负极片；

第一极耳焊接：将第一正极耳焊接在所述涂布制得的正极片的空白区，形成第一极耳正极片；将第一负极耳焊接在所述涂布制得的负极片的空白区，形成第一极耳负极片；

叠加：将所述第一极耳正极片和所述第一极耳负极片叠加，中间以隔膜分离，并保持所述第一正极耳和所述第一负极耳错位布置，形成叠加电极片；

初步卷绕：在所述叠加电极片待卷绕内侧添加隔膜，将所述叠加电极片卷绕一定角度形成初步卷芯，并保持所述第一正极耳或所述第一负极耳包裹于所述初步卷芯；