高安全性和低成本聚合物锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供一种高安全和低成本聚合物锂离子电池的结构设计和制备方法。该聚合物锂离子电池主要由四种复合元件构成：正电极片、负电极片、聚合物／电解质／隔膜复合体以及塑料／金属箔复合膜作为软外包装。由于在本发明专利技术中使用了一种新型较高安全性和较低成本的正极材料、电解质和隔膜制作聚合物锂离子电池，因此，与现有聚合物锂离子电池相比，具有更高能量密度、更好安全性能和更低成本。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
高安全性和低成本聚合物锂离子电池本专利技术专利涉及一种高安全性和低成本聚合物锂离子电池的设计及生产工艺。使用本专利技术提供的方法制备出的聚合物锂离子电池特别适用作中、大容量和高功率电源，其应用范围举例如下：手提电脑、矿灯、电动自行车、电动摩托车、电动汽车和航天航空设备。高技术为人类带来了许多新型电子和通讯产品，以满足越来越多的人在移动中办公、管理企业、从事商务活动、相互联系和个人娱乐的需要。这些高技术移动式电子和通讯设备包括手机、掌上电脑、手提电脑、个人数字助理(PDA)、数字照相机、小型摄像机、便携式DVD/VCD和MP3播放机等。它们都需要小、轻、薄和容量大的电池作为电源。此外，发展电动交通工具例如电动自行车、电动摩托车、电动汽车开始得到世界各国的重视。不论是何种动力装置，纯电动型、混合动力型或燃料电池型(蓄电池用于低温起动和大功率辅助输出)，它们都需要小体积、轻重量和大功率的中型和大型蓄电池作为动力。从销售前景来看，中型和大型电池的潜在市场容量将比手机电池市场更大。随着环境污染的日益严重和石油资源的日益衰竭，电动车已成为当代世界各国优先发展的行业，而作为电动车不可缺少的部件之一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物锂离子电池的结构设计，主要由四种复合元件构成：１ａ．负电极复合元件是由活性物质＋导电剂＋粘结剂组成的混合体涂布在金属铜箔表面上；１ｂ．正电极复合元件是由活性物质＋导电剂＋粘结剂组成的混合体涂布在金属铝箔表面上； １ｃ．隔膜复合元件是由聚合物粘性微粒＋胶态电解质组成的混合体沉积在聚乙－丙烯隔膜带两个表面上；１ｄ．外包装复合元件是多层聚乙烯膜＋聚丙烯膜贴在铝箔的表面上。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物锂离子电池的结构设计，主要由四种复合元件构成：1a.负电极复合元件是由活性物质+导电剂+粘结剂组成的混合体涂布在金属铜箔表面上；1b.正电极复合元件是由活性物质+导电剂+粘结剂组成的混合体涂布在金属铝箔表面上；1c.隔膜复合元件是由聚合物粘性微粒+胶态电解质组成的混合体沉积在聚乙-丙烯隔膜带两个表面上；1d.外包装复合元件是多层聚乙烯膜+聚丙烯膜贴在铝箔的表面上。2.根据权利要求1a，负电极复合元件中的活性物质是一种或几种碳质材料的组合，例如天然或合成石墨、石油礁、活性碳等。活性物质也可以是金属合金或金属氧化物，例如锂铝合金和锡氧化物等。材料的形状可以是细粉或纤维。导电剂是各种高导电率碳黑，其比表面积在20-160平方米/克之间。粘结剂可以是聚合物(例如聚偏1，1-二氟乙烯)或是合成胶。3.根据权利要求1b，正电极复合元件中的活性物质是一种锂铁磷酸盐LiFePO4多晶体及其固溶体衍生物LixM1-xFePO4(M＝Mg2+、Ca2+、Sr2+、Cr3+、Ti3+、Al3+、B3+、Si4+、Ge4+、P5+)x＝0.95～1.05。导电剂是各种高导电率碳黑，其比表面积在40-520平方米/克之间。-->粘结剂是聚合物(例如聚偏1，1-二氟乙烯)或是合成胶。4.根据权利要求1c，隔膜复合元件中的聚合物粘性微粒可以在多种化学聚合物中选择，例如聚乙烯酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏1，1-二氟乙烯、聚乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷和聚氨基甲酸酯等。聚合物粘性微粒的尺寸在5纳米至200微米之间。胶态电解质是由电解液与聚合物粘性微粒在特定工艺条件下发生有限物理化学反应的产物。5.根据权利要求1c，隔膜复合元件中的隔膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄穗阳，
申请(专利权)人：黄穗阳，黄友林，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]