[发明专利]双极性聚合物锂离子电池的制作方法及锂离子电池

说明书

本发明适用于锂离子电池技术领域，提供了一种双极性聚合物锂离子电池的制作方法及锂离子电池，该方法包括采用压延法制作正极活性物质片和负极活性物质片，采用热压复合和辊压法利用正极活性物质片、集流体和负极活性物质片制作双极性极片、单边正极极片和单边负极极片，将得到极片吸附含有电解质溶液的混合溶液，经紫外光照射使极片被聚合物膜包裹，然后经收卷、冲切和叠片工序得到极群，极群经辊压、封装和化成工序处理，得到双极性聚合物锂离子电池。本发明提供的制作方法制作的锂离子电池具有安全性高、内阻小、充放电功率大、工作温度范围宽和循环寿命长的优点，在做成模块和系统后可以简化热管理装置，降低整体系统造价。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种双极性聚合物锂离子电池的制作方法及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池自1991年商业化应用以来，随着正负极材料的不断进步，产品性能不断提升，应用范围不断扩大，覆盖了固定式、动力驱动式、内燃机启动式和便携式这四大产品应用领域。从材料体系来看，磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池额定电压为3.2V，钴酸锂和镍钴酸锂作为正极材料的锂离子电池额定电压为3.6V，锰酸锂作为正极材料的锂离子电池的额定电压为3.7V。锂离子电池额定电压的提升受限于正极材料和电解液技术的发展。

在锂离子电池生产制造过程中，正负极片之间的隔膜在叠片过程中存在一定的应力，容易发生弹性形变，导致注液后松弛产生褶皱，隔膜褶皱的产生会直接导致在化成工序和使用过程中出现析锂，带来锂离子电池的安全隐患。在锂离子电池使用过程中，采用传统工艺技术制作的铝塑膜锂离子电池容易出现漏液进而导致电芯出现安全隐患。在循环使用过程中，正负活性物质容易出现粉化脱落的风险，降低电芯的循环寿命。

发明CN107240721公开了双极性电极及锂离子电池和锂离子电池的制作方法，其正负极浆料采用传统涂覆法制作活性物质层，进而制得双极性电极，正/负极活性物质在涂布过程中存在交叉污染的风险，存在微短路和自放电的隐患。

储能调频是近年来快速发展的产业领域，要求储能产品具备良好的高低温特性，高输出功率，高安全性，长循环寿命。但是现有的锂离子电池产品的设计方式和制作方法难以满足高功率运行工况下长循环寿命的使用要求。

发明内容

本发明提供一种双极性聚合物锂离子电池的制作方法及锂离子电池，旨在解决上述技术问题。

本发明是这样实现的，一种双极性聚合物锂离子电池的制作方法，包括以下步骤：

将正极材料、导电剂和粘结剂混合后，经压延处理，得到正极活性物质片；

将负极材料、导电剂和粘结剂混合后，经压延处理，得到负极活性物质片；

在第一集流体的两个表面分别涂覆导电层，经干燥处理，得到双极性极片基片；

将所述正极活性物质片、双极性极片基片和负极活性物质片依次叠放，经热压复合和辊压处理，得到双极性极片；

在第二集流体的一个表面涂覆导电层，经干燥处理，得到正极性极片基片；

将所述正极活性物质片和所述正极性极片基片叠放，正极活性物质贴合导电层，经热压复合和辊压处理，得到单边正极极片；

在第三集流体的一个表面涂覆导电层，经干燥处理，得到负极性极片基片；

将所述负极活性物质片和所述负极性极片基片叠放，负极活性物质贴合导电层，经热压复合和辊压处理，得到单边负极极片；

将所述双极性极片、单边正极极片和单边负极极片分别卷绕后浸渍于电解质溶液中，浸渍后取出放卷，再浸入混合溶液中，分别得到吸附混合溶液的双极性极片、单边正极极片和单边负极极片，所述混合溶液由电解质溶液、甲基丙烯酸甲酯、聚偏二氟乙烯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯和二甲苯二硫化物组成；