凝胶电解质电极、隔膜和锂离子电池及它们的制法制造技术

技术编号:43136007 阅读:21 留言:0更新日期:2024-10-29 17:41
本发明专利技术涉及一种凝胶电解质电极、隔膜和锂离子电池及它们的制法。该凝胶电解质锂离子电池包括正极、负极、隔膜和电解液,其中,所述正极、负极或隔膜中至少有一个包含具有硼交联结构的聚合物,所述聚合物的硼交联结构为下述式1、式2、式3和式4中的一种或两种以上,其中,R1选自羟基、烷基、芳基或杂芳基中的一种,X1、X2、X3各自独立地选自O、NR2中的一种,其中R2为氢原子或烷基。具有硼交联结构的聚合物可以很好地吸收电解液发生溶胀形成凝胶电解质,从而防止电解液泄露,并减少电解液与活性物质的接触,降低电解液的分解,提高了锂离子电池的高温存储性能和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池领域,具体涉及一种凝胶电解质电极、隔膜和锂离子电池及它们的制法


技术介绍

1、在锂离子电池中,采用凝胶电解质替代传统液态电解质有两个方面的优点:一是防止电解液的泄露,减少电解液溶剂的挥发,减少溶剂用量,减轻燃爆风险,从而提高安全性能;二是减少电解液与活性物质表面的接触,从而抑制电解液的分解,延长电池寿命,也有利于提高安全性能。

2、凝胶电解质应用于锂离子电池的应用方式主要包含以下两种方式,第一种应用方式是将部分结晶性的聚合物添加到电解液前驱体中形成粘稠的液体涂到极片上,然后将电解液前驱体中的低沸点溶剂抽出使得聚合物与电解液形成物理交联的凝胶,代表性的聚合物是偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物p(vdf-co-hfp),商品化的公司是sony;第二种应用方式是将包含具有多个双键官能团的单体或低聚物与引发剂一起加入到电解液中,然后将电解液注入干电芯,再通过加热或者紫外光照射的方式引发双键聚合使得电解液转变成化学交联的凝胶,即所谓原位聚合的方式,代表性的单体或者低聚物是各种包含丙烯酸酯基团或者甲基丙烯酸酯基团的单体或者低聚物,商品本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,包括正极、负极、隔膜和电解液,其中,所述正极、负极或隔膜中至少有一个包含具有硼交联结构的聚合物,所述聚合物的硼交联结构为下述式1、式2、式3和式4中的一种或两种以上,

2.根据权利要求1所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,包括正极、负极、隔膜和电解液,其中,所述正极、负极或隔膜中至少有一个包含具有硼交联结构的聚合物,所述聚合物的硼交联结构为下述式1、式2、式3和式4中的一种或两种以上,

3.根据权利要求1或2所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,包括正极、负极、隔膜和电解液,其中,当所述X1、X2、X3各自独立地选自...

【技术特征摘要】

1.一种凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,包括正极、负极、隔膜和电解液,其中,所述正极、负极或隔膜中至少有一个包含具有硼交联结构的聚合物,所述聚合物的硼交联结构为下述式1、式2、式3和式4中的一种或两种以上,

2.根据权利要求1所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,包括正极、负极、隔膜和电解液,其中,所述正极、负极或隔膜中至少有一个包含具有硼交联结构的聚合物,所述聚合物的硼交联结构为下述式1、式2、式3和式4中的一种或两种以上,

3.根据权利要求1或2所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,包括正极、负极、隔膜和电解液,其中,当所述x1、x2、x3各自独立地选自o时,包含o的基团选自:

4.根据权利要求1-3中任一项所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,所述具有硼交联结构的聚合物通过硼酸类化合物与含活泼氢官能团的聚合物反应得到;

5.根据权利要求4所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,所述硼酸类化合物包括硼酸、苯硼酸和烷基硼酸中的一种或两种以上。

6.根据权利要求4所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,所述含活泼氢官能团的聚合物包括含活泼氢官能团的聚烯烃、含活泼氢官能团的聚醚、含活泼氢官能团的聚酯、含活泼氢官能团的聚酰胺和含活泼氢官能团的聚碳酸酯中的一种或多种。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,在25-60℃下,所述具有硼交联结构的聚合物在所述电解液中溶胀度大于50%,优选溶胀度为50-10000%;优选地,所述具有硼交联结构的聚合物在所述电解液中的溶胀损失率<5%。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,所述正极包括集流体和涂覆在集流体上的正极涂层材料;优选地,所述正极涂层材料包括正极活性物质和所述具有硼交联结构的聚合物;

9.根据权利要求1-8中任一项所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,所述电解液包括有机溶剂和锂盐;优选地,所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯中的一种或两种以上;

10.根据权利要求9所述的凝胶电解质锂离子电池,其特征在于,所述电解液还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:石桥刘秋明
申请(专利权)人:深圳市固易能科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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