【技术实现步骤摘要】
一种凝胶聚合物锂离子电容电池和电极及其制备方法
本专利技术涉及电化学储能元器件
,具体来说是一种凝胶聚合物锂离子电容电池和电极及其制备方法。
技术介绍
自1991年索尼公司专利技术锂离子电池以来,锂离子电池在消费电子、工业及自动化、能源交通、航空航天等领域得到了迅猛发展。传统的液态锂离子电池采用易燃性的有机化合物作为电解液溶剂,极易产生安全事故。为了解决锂离子电池的安全性问题和追求更高能量密度的锂离子电池,采用高分子聚合物和固态电解质的固态锂电池近年来得到了广泛研究。US5296318率先提出了一种凝胶聚合物电池的制备方法,将PVDF-HFP作为聚合物电池的粘结剂和聚合物膜的支撑物,采用丙酮作为溶剂浇注法成膜并通过增塑剂萃取造孔来提高电极/隔膜的孔隙率。但这种采用DTP作为增塑剂和甲醇作为萃取剂存在着一定的健康和环境危害。CN200480006242提出了采用PEO/PVDF-HFP作为聚合物电池的粘结剂,采用丙烯腈作为溶剂制浆后湿法电极涂布工艺的同时将增塑剂改为PC/EC等锂离子电池使用的溶剂成份,从而避免了增塑剂危害且省去了萃取增塑剂的过程。但这种方法随后加入由PC/EC组成的电解液并组装成液态电池,没有实现凝胶聚合物电池的制作。CN201980018155进一步提出了采用PEO作为聚合物电池的粘结剂和隔膜,电极制备过程中将电极活性材料、导电剂和PEO聚合物、锂盐等溶解在乙腈溶剂中,湿法涂布成电极后去除乙腈溶剂并进一步加入少量NMP溶剂高温退火处理,使PEO聚合物得到更好的溶胀性已更 ...
【技术保护点】
1.一种凝胶聚合物锂离子电容电池及其电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1. 将电极活性材料与导电剂、锂盐、PEO聚合物粉末按重量比投入粉体混料机中,进行均匀混合:/nS2. 经混合后的粉体投入机械融合机中,在加温状态下进行融合造粒处理,得到类圆形的混合颗粒;/nS3. 混合颗粒经热辊压机反复热辊压处理,得到均匀厚度的电极膜片;/nS4. 电极膜片和表面两侧涂有导电涂层的集流体经热压复合,得到正负极片;/nS5. 将正负极片裁切成合适尺寸的电池电极,并在叠片机上用表面两侧涂有PVDF共聚物的电池隔膜叠片成电芯;/nS6. 电芯经高温热压整形处理、焊接极耳、顶侧封、干燥注液封口等工序处理后得到锂离子聚合物电池;/nS7. 锂离子聚合物电池经高温陈化处理,注入的电解液促使聚合物充分溶胀,形成凝胶聚合物锂离子电池;/nS8. 对凝胶聚合物锂离子电池按照常规锂离子电池的生产工序进行化成、分容和二次封口等操作,得到最终的成品凝胶聚合物锂离子电池。/n
【技术特征摘要】
1.一种凝胶聚合物锂离子电容电池及其电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将电极活性材料与导电剂、锂盐、PEO聚合物粉末按重量比投入粉体混料机中,进行均匀混合:
S2.经混合后的粉体投入机械融合机中,在加温状态下进行融合造粒处理,得到类圆形的混合颗粒;
S3.混合颗粒经热辊压机反复热辊压处理,得到均匀厚度的电极膜片;
S4.电极膜片和表面两侧涂有导电涂层的集流体经热压复合,得到正负极片;
S5.将正负极片裁切成合适尺寸的电池电极,并在叠片机上用表面两侧涂有PVDF共聚物的电池隔膜叠片成电芯;
S6.电芯经高温热压整形处理、焊接极耳、顶侧封、干燥注液封口等工序处理后得到锂离子聚合物电池;
S7.锂离子聚合物电池经高温陈化处理,注入的电解液促使聚合物充分溶胀,形成凝胶聚合物锂离子电池;
S8.对凝胶聚合物锂离子电池按照常规锂离子电池的生产工序进行化成、分容和二次封口等操作,得到最终的成品凝胶聚合物锂离子电池。
2.如权利要求1所述的一种凝胶聚合物锂离子电容电池及其电极的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述电极活性材料为活性炭、炭纤维、碳气凝胶、磷酸铁锂(LFP)、磷酸铁锰锂(LFMP)、磷酸钒锂(LVP)、锰酸锂(LMO)、钴酸锂(LCO)、镍酸锂(LNO)、镍钴锰酸锂(NMC)、镍锰酸锂(LNMO)等正极材料中的一种或多种混合物,或石墨(Gr)、中间相炭微球(MCMB)、软碳(SC)、硬炭(HC)、碳纤维(CF)、钛酸锂(LTO)等负极材料中的一种或多种混合物;所述导电剂为炭黑、乙炔黑、碳纳米管、石墨烯、气相生长碳纤维(VGCF)、鳞片石墨等中的一种或几种混合物;所述锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)、二氟磷锂(LDFP)等有机锂盐中的一种或多种混合物;PEO聚合物为分子量...
【专利技术属性】
技术研发人员:章庆林,薛鑫,周义荣,安仲勋,吴明霞,虞嘉菲,杨重阳,
申请(专利权)人:上海奥威科技开发有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。