專利名稱：一種凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是20世紀(jì)90年代以來，使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池自商品化以來取得了巨大的成功。聚合物鋰離子電池(PLIB)是在液態(tài)鋰離子電池基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的一種新型鋰離子電池，由于其在形狀上可以做到薄行化及任意形狀化，可以保證電池內(nèi)部的充分接觸，大大提高拉電池造型設(shè)計的靈活性，從而可配合產(chǎn)品需求，做成任意形狀和容量的電池，為研究開發(fā)提供了極大的便利性；同時由于聚合物電池有較好的安全性和循環(huán)壽命，從而引起了人們的廣泛關(guān)注。目前聚合物鋰離子電池主要用于手機，筆記本電腦等方面，隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展和人們對移動電源的更高要求，聚合物鋰離子電池將在電動汽車，攝像機及軍事領(lǐng)域等方面廣泛應(yīng)用。
聚合物電池的關(guān)鍵部件是聚合物電解質(zhì)。聚合物電解質(zhì)按其形態(tài)可分為凝膠聚合物電解質(zhì)(GPE)和固態(tài)聚合物電解質(zhì)(SPE)，其主要區(qū)別在于前者含有液體增塑劑，而后者沒有。盡管目前已經(jīng)開發(fā)了很多聚合物電解質(zhì)，如聚醚系(主要是PEO)，聚丙烯腈(PAN)系，聚甲基丙烯酸酯(PMMA)類及聚偏氟乙烯(PVDF)系等，但是聚合物電解質(zhì)仍然不太理想，存在下列問題(1)在室溫下的電導(dǎo)率偏低；(2)機械強度有待提高。因而采用共混、共聚以及利用增塑劑成微孔等方法合成聚合物電解質(zhì)來提高聚合物膜的離子電導(dǎo)率及機械強度成了目前的研究方向。凝膠型聚合物電解質(zhì)由于離子電導(dǎo)率高，電化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點成為目前的研究熱點。目前制備聚合物電解質(zhì)膜有Bellcore法及相轉(zhuǎn)移法，由于Bellcore法采用溶劑萃取增塑，操作復(fù)雜，對環(huán)境要求高，給大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)帶來了困難，而相轉(zhuǎn)移法得到的聚合物膜雖然離子電導(dǎo)率高，但機械性能差，難以適應(yīng)于電池生產(chǎn)過程；并且目前得到的凝膠型聚合物電解質(zhì)的力學(xué)性能和液體保持性能也難以滿足聚合物鋰離子電池的高速發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)在制備聚合物鋰離子電池中的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)一種凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括如下步驟(1)在N2氣氛下，將質(zhì)量百分比為1～3％的乳化劑十二烷基硫酸鈉加入到質(zhì)量百分比為60～75％的去離子水中溶解，再加入質(zhì)量百分比為25～35％的單體MMA(甲基丙烯酸甲酯)和VAc(乙酸乙烯酯)及質(zhì)量百分比為0.1～0.4％的交聯(lián)劑鄰苯二甲酸二丙稀酯，攪拌均勻，在60～75℃下加入質(zhì)量百分比為0.1～0.4％的引發(fā)劑過硫酸鈉進行反應(yīng)；反應(yīng)6～10小時后得到白色乳液，將白色乳液倒入質(zhì)量百分比為2～5％的Al2(SO4)3溶液中攪拌破乳，然后水洗2～5次后，依次用乙醇∶去離子水質(zhì)量比為1∶1的溶劑，丙酮∶去離子水質(zhì)量比為1∶1的溶劑洗去未反應(yīng)的單體后，60～80℃下N2吹掃24～36小時，得到白色的PMMA-VAc(聚甲基丙烯酸甲酯-乙酸乙烯酯)粉末。
(2)將質(zhì)量百分比為1～4％的PMMA-VAc粉末溶解于質(zhì)量百分比為46～50％的N-N二甲基甲酰胺(DMF)或丙酮中，并加入質(zhì)量百分比為46～50％增塑劑二乙基碳酸酯(DEC)得到粘稠的凝膠。
(3)將聚烯烴隔膜(Celgard，Entek，宇部)或聚烯烴無紡布浸于凝膠中5～20分鐘后取出，于60～80℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥6～12小時，即得到雙面含有聚合物的聚合物膜，將聚合物膜浸泡在電解液中10～50分鐘，即可得到凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)。
步驟(2)也可以按下述方法進行為了進一步增加極片間的接觸性及增強聚合物膜的力學(xué)性能，將質(zhì)量百分比1～3％的PMMA-VAc與1～2％的PVDF(聚偏二氟乙烯)或PTFE(聚四氟乙烯)或PVP-VA64(N-乙烯吡咯烷酮(NVP)與乙酸乙烯酯(VAc)的共混物)共混，并將它們?nèi)芙庠谫|(zhì)量百分比為40～46％的丙酮或N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶劑中，然后加入質(zhì)量百分比為50～55％的增塑劑二乙基碳酸酯(DEC)得到粘稠的凝膠。
所述步驟(1)中MMA(甲基丙烯酸甲酯)與VAc(乙酸乙烯酯)質(zhì)量比為9∶1～5∶5。
凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)在制備聚合物鋰離子電池中的應(yīng)用，按照凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法制備聚合物膜，將制備的聚合物膜與正極材料和負(fù)極材料采用卷繞工藝組裝成電芯，然后將電芯在70～80℃真空干燥箱中干燥20～30小時后取出，再將電芯置于電池，注入電解液(1mol/LLiPF6+EC+DMC+EMC，EC∶DMC∶EMC＝1∶1∶1，質(zhì)量比)密封后靜置8小時化成，得到聚合物鋰離子電池。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)在制備聚合物鋰離子電池中的應(yīng)用，還可以采用如下方法按照凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法制備聚合物膜，將制備的聚合物膜與正極材料和負(fù)極材料采用卷繞工藝組裝成電芯，將正極以鋁極耳點焊引出，負(fù)極以鎳極耳點焊引出，然后將電芯在70～80℃真空干燥箱中干燥20～30小時后取出，將烘干的電芯置于鋁塑膜袋中，在手套箱中注入電解液(1mol/L LiPF6+EC+DMC+EMC，EC∶DMC∶EMC質(zhì)量比為1∶1∶1)后預(yù)封口，然后用真空封口機封口，封口時袋中預(yù)留小氣囊，靜置8小時后化成，待化成結(jié)束后，化成產(chǎn)生的氣體進入氣囊后再次封口，得到軟包聚合物鋰離子電池。
本發(fā)明合成的PMMA-VAc(聚甲基丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯)粉末是結(jié)合聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)單元中含有羰基，羰基與碳酸酯增塑劑中的氧有很強的作用，因而吸液能力強，同時與電極界面的穩(wěn)定性好及MMA原料豐富等優(yōu)點，但其機械性能差；而聚乙酸乙烯酯(PVAc)有較強的粘結(jié)性的特點，用乳液聚合法合成了聚合物聚甲基丙烯酸甲酯-乙酸乙烯酯-P(MMA-VAc)，并以此聚合物制備了聚烯烴膜支撐的新型微孔聚合物電解質(zhì)。該聚合物電解質(zhì)膜有極佳的微孔交聯(lián)結(jié)構(gòu)和吸液率，電化學(xué)測試表明，聚合物電解質(zhì)有良好的離子傳輸性能和電化學(xué)性能，能用作聚合物鋰離子電池的電解質(zhì)。
本發(fā)明得到的聚合物電解質(zhì)有極佳的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(見圖1，圖2)，不僅能吸收大量的電解液，也為鋰離子的遷移提供了一個便利的通道，使聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率大大提高，而整個反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率也高達97.5％。同時將聚合物溶于有機溶劑并加入增塑劑得到凝膠，將PE膜(Celgard，Entek或UBE宇部)或聚烯烴無紡布浸入凝膠數(shù)10分鐘后取出，不采用傳統(tǒng)的真空干燥數(shù)十小時流程，而采用鼓風(fēng)干燥8小時即得到聚合物膜，再用來做卷繞電池，大大節(jié)約了時間和成產(chǎn)成本，工藝更加簡單。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果本發(fā)明工藝簡單，時間短，為工藝化生產(chǎn)提供了條件，且得到的聚合物膜有極佳的吸液性和液體保持能力。本發(fā)明制備的聚合物鋰電池，由于聚合物膜與正負(fù)極材料間有良好的相容性以及聚合物我電解質(zhì)有良好的粘結(jié)性，能將正負(fù)極緊緊結(jié)合在一起，從而得到的聚合物鋰離子電池電極界面的穩(wěn)定性好；同時交聯(lián)劑的加入使聚合物有極佳的交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為鋰離子的遷移提供了一個便利的通道，聚合物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率大大提高，聚合物鋰離子電池的循環(huán)性能和安全性能也大大提高。


圖1為聚合物膜的掃描電鏡圖(放大2000倍)。
圖2為聚合物膜的掃描電鏡圖(放大4000倍)。
圖3為聚合物電解質(zhì)在25℃的交流阻抗圖。
圖4為聚合物膜的DSC/TG(差熱/熱重)的曲線圖。
圖5為加交聯(lián)劑與不加交聯(lián)劑的4％聚合物膜的吸液性能比較圖。
圖6為聚合物電池的不同電流放電曲線圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的合成方法(1)聚合使用的單體MMA和VAc均為分析純。實驗前先將單體蒸餾除去阻聚劑對苯二酚，其中VAc蒸餾提純在常壓下進行，溫度為72℃；80℃減壓蒸餾提純MMA。聚合試驗具體方法如下在N2氣氛下，將質(zhì)量百分比為1.5％的乳化劑十二烷基硫酸鈉加入到68.2％去離子水中溶解，再加入30％單體MMA和VAc(MMA與VAc質(zhì)量比為9∶1)及0.1％交聯(lián)劑鄰苯二甲酸二丙稀酯，攪拌均勻，在65℃下加入0.2％的引發(fā)劑過硫酸鈉進行反應(yīng)；反應(yīng)8小時后得到白色乳液，將乳液倒入3％的Al2(SO4)3溶液中攪拌破乳，通過3次的水洗，依次用乙醇∶去離子水為1∶1(質(zhì)量比)的溶劑，丙酮∶去離子水為1∶1(質(zhì)量比)的溶劑洗去未反應(yīng)的單體后，60℃下N2吹掃36小時得到白色PMMA-VAc粉末。
(2)將4％的PMMA-VAc粉末溶解于46％的N-N二甲基甲酰胺(DMF)中，并加入50％的增塑劑二乙基碳酸酯(DEC)得到粘稠的凝膠；(3)將聚烯烴隔膜浸于凝膠中10分鐘后取出，于70℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥8小時，即得到雙面含有聚合物的聚合物膜(如圖1、圖2所示)。將聚合物膜浸泡在電池注液40分鐘，即得到凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)。
本發(fā)明的凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)在制備聚合物鋰離子電池中的應(yīng)用，聚合物鋰離子電池的制備方法如下方法1將步驟(3)中合成的聚合物膜依次按正極材料(LiCoO2，LiMn2O4或LiFePO4)、聚合物膜及負(fù)極材料(人造石墨或MCMB(焦炭相碳素微球))采用卷繞工藝組裝成電芯，將電芯在70℃真空干燥箱中干燥30小時后取出，再在手套箱中將電芯置于2032扣式電池，注入電解液(1mol/L LiPF6+EC+DMC+EMC，EC∶DMC∶EMC質(zhì)量比為1∶1∶1)密封后靜置8小時化成用來測試。
方法2將正極以鋁極耳點焊引出，負(fù)極以鎳極耳點焊引出，其余電芯制備同上。將電芯在80℃真空干燥箱中干燥20小時后取出，將烘干的電芯置于鋁塑膜袋中，在手套箱中注入電解液(1mol/L LiPF6+EC+DMC+EMC，EC∶DMC∶EMC質(zhì)量比為1∶1∶1)后預(yù)封口，然后用真空封口機封口，封口時袋中預(yù)留小氣囊，靜置8小時后化成，待化成結(jié)束后，化成產(chǎn)生的少量氣體進入氣囊后再次封口，得到軟包聚合物鋰離子電池，用來測試。
其中正負(fù)極制作工藝如下將正極LiCoO2、LiMn2O4或LiFePO4、乙炔黑、PVDF、N-甲基吡咯烷酮(NMP)按質(zhì)量比92.0∶3.5∶4.5∶70.0混勻，在15μm的鋁箔上雙面涂布；負(fù)極片將碳材料、乙炔黑、PVDF、NMP按質(zhì)量比90.0∶3.0∶7.0∶60.0混勻，在10μm的銅箔上雙面涂布，將涂布好的電極在120℃真空干燥，除去NMP，輥壓后剪成100～130mm×10～13mm正極片與100～130mm×10～13mm負(fù)極片。
聚合物膜的吸液性能的測定把已稱重的微孔聚合物膜(W1)，在三元溶液(EC+DMC+EMC，EC∶DMC∶EMC質(zhì)量比為1∶1∶1)中浸泡10～50分鐘后取出，用濾紙輕輕吸干其表面的電解液，稱取其質(zhì)量(W2)，即得聚合物膜干膜對電解液的吸液率為[(W2-W1)/W1]×100％。實驗測得聚合物膜的吸液率高達1000％以上，遠遠高于其他文獻報道(1、Song，M.K；Kim，Y.T；Cho，J.Y；Cho，B.W；Popov，P.N；Rhee，H.W.J Power Sources.2004，125，10.2、Jeong，Y.B；Kin，D.W.J PowerSources.2004，128，256.3、Liang，H.Y；Qiu，X.P；Zhang，S.C；Zhu，W.T；Chen，L.Q.J Appl Electrochemistry.2004，34，1211.)的結(jié)果。
聚合物膜的離子電導(dǎo)率用交流阻抗測試將聚烯烴多孔膜支撐的凝膠聚合物膜(GPE)夾在兩個不銹鋼(SS)電極之間，進行交流阻抗試驗。線性與實軸的交點即為聚合物電解質(zhì)的電阻，由此可以得到聚合物電解質(zhì)的的離子電導(dǎo)率σ＝L/A*R(其中L表示聚合物電解質(zhì)的厚度，A為電極面積，R為聚合物電解質(zhì)的電阻)。計算得到室溫下聚合物膜的離子電導(dǎo)率σ＝1.85×10-3s×cm-1，滿足實際需求。如圖3所示，為聚合物電解質(zhì)在25℃的交流阻抗圖。
從圖4可以看出，制備的聚合物膜在380℃范圍內(nèi)有很好的熱穩(wěn)定性。由此可見，制備的聚合物膜可以安全地應(yīng)用于鋰離子電池。
從圖5可以看出，交聯(lián)劑的加入一來大大提高了聚合物膜的吸液率，同時也提高了聚合物膜的吸液保持率。
圖6為以聚合物電解質(zhì)卷繞成的2032扣式電池以5mA充電，不同電流放電的曲線。從圖6可以看出，該聚合物電池有良好的倍率放電性能。
實施例2凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的合成方法(1)按實施例1預(yù)處理單體MMA與VAc。聚合試驗具體方法如下在N2氣氛下，將質(zhì)量百分比為2％的乳化劑十二烷基硫酸鈉加入到72.7％去離子水中溶解，再加入25％的單體MMA和VAc(MMA與VAc質(zhì)量比為7∶3)及0.2％交聯(lián)劑鄰苯二甲酸二丙稀酯，攪拌均勻，在60℃下加入0.1％的引發(fā)劑過硫酸鈉進行反應(yīng)；反應(yīng)6小時后得到白色乳液，將乳液倒入2％的Al2(SO4)3溶液中攪拌破乳，通過3次的水洗，乙醇∶去離子水為1∶1的溶劑，丙酮∶去離子水為1∶1的溶劑洗后，60℃下N2吹掃30小時得到白色PMMA-VAc粉末。
(2)將4％的PMMA-VAc粉末溶解于50％的DMF溶液中，并加入46％的增塑劑DEC得到粘稠的凝膠。
(3)將聚烯烴隔膜浸于凝膠中5分鐘后取出，于60℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥12小時，即得到雙面含有聚合物的聚合物膜。將聚合物膜浸泡在電解液15分鐘，即得到凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)。
實施例3凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的合成方法(1)按實施例1預(yù)處理單體MMA與VAc。聚合試驗具體方法如下在N2氣氛下，將質(zhì)量百分比為3％的乳化劑十二烷基硫酸鈉加入到61.2％去離子水中溶解，再加入35％的單體MMA和VAc(MMA與VAc質(zhì)量比為5∶5)及0.4％交聯(lián)劑鄰苯二甲酸二丙稀酯，攪拌均勻，在75℃下加入引發(fā)劑0.4％過硫酸鈉進行反應(yīng)；反應(yīng)10小時后得到白色乳液，將乳液倒入5％的Al2(SO4)3溶液中攪拌破乳，通過4次的水洗，乙醇∶去離子水為1∶1的溶劑，丙酮∶去離子水為1∶1的溶劑洗后，75℃下N2吹掃24小時得到白色PMMA-VAc粉末。
(2)將2％的PMMA-VAc粉末與2％PVP-VA64(N-乙烯吡咯烷酮(NVP)與乙酸乙烯酯(VAc)的共混物)共混，溶解于46％的NMP(N-甲基吡咯烷酮)中，并加入50％的增塑劑DEC得到粘稠的凝膠。
(3)將聚烯烴無紡布浸于凝膠中20分鐘后取出，于70℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥8小時，即得到雙面含有聚合物的聚合物膜。將聚合物膜浸泡在電解液45分鐘，即得到凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)。
實施例4(1)按實施例1預(yù)處理單體MMA與VAc。聚合試驗具體方法如下在N2氣氛下，將質(zhì)量百分比為1％的乳化劑十二烷基硫酸鈉加入到68.6％去離子水中溶解，再加入30％的單體MMA和VAc(MMA與VAc質(zhì)量比為8∶2)及0.2％交聯(lián)劑鄰苯二甲酸二丙稀酯，攪拌均勻，在60℃下加入0.2％的引發(fā)劑過硫酸鈉進行反應(yīng)；反應(yīng)6小時后得到白色乳液，將乳液倒入2％的Al2(SO4)3溶液中攪拌破乳，通過5次的水洗，乙醇∶去離子水為1∶1的溶劑，丙酮∶去離子水為1∶1的溶劑洗后，80℃下N2吹掃30小時得到白色PMMA-VAc粉末。
(2)將質(zhì)量百分比3％的PMMA-VAc粉末與1％的PVDF(聚偏二氟乙烯)共混，并將它們?nèi)芙庠诒?質(zhì)量百分比為40％)溶劑中，并加入質(zhì)量百分比為55％增塑劑二乙基碳酸酯(DEC)得到粘稠的凝膠。
(3)將聚烯烴隔膜浸于凝膠中30分鐘后取出，于80℃真空干燥箱中真空干燥6小時，即得到雙面含有聚合物的聚合物膜。將聚合物膜浸泡在電解液30分鐘，即得到凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)。
實施例5(1)按實施例1預(yù)處理單體MMA與VAc。聚合試驗具體方法如下在N2氣氛下，將質(zhì)量百分比為2％的乳化劑十二烷基硫酸鈉加入到62.3％去離子水中溶解，再加入35％的單體MMA和Vac(MMA與VAc質(zhì)量比為5∶5)及0.3％交聯(lián)劑鄰苯二甲酸二丙稀酯，攪拌均勻，在75℃下加入引發(fā)劑0.4％過硫酸鈉進行反應(yīng)；反應(yīng)8小時后得到白色乳液，將乳液倒入3％的Al2(SO4)3溶液中攪拌破乳，通過2次的水洗，乙醇∶去離子水為1∶1的溶劑，丙酮∶去離子水為1∶1的溶劑洗后，75℃下N2吹掃24小時得到白色PMMA-VAc粉末。
(2)將質(zhì)量百分比2％的PMMA-VAc粉末與1.5％的PTFE(聚四氟乙烯)共混，并將它們?nèi)芙庠贜MP(質(zhì)量百分比為43.5％)溶劑中，并加入質(zhì)量百分比為53％增塑劑二乙基碳酸酯(DEC)得到粘稠的凝膠。
(3)將聚烯烴無紡布浸于凝膠中20分鐘后取出，于80℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥6小時，即得到雙面含有聚合物的聚合物膜。將聚合物膜浸泡在電解液50分鐘，即得到凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)。
上述具體實施方式
為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不能對本發(fā)明的權(quán)利要求進行限定，其他的任何未背離本發(fā)明的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)在N2氣氛下，將質(zhì)量百分比為1～3％的乳化劑十二烷基硫酸鈉加入到質(zhì)量百分比為60～75％的去離子水中溶解，再加入質(zhì)量百分比為25～35％的單體甲基丙烯酸甲酯和乙酸乙烯酯及質(zhì)量百分比為0.1～0.4％的交聯(lián)劑鄰苯二甲酸二丙稀酯，攪拌均勻，在60～75℃下加入質(zhì)量百分比為0.1～0.4％的引發(fā)劑過硫酸鈉進行反應(yīng)；反應(yīng)6～10小時后得到白色乳液，將白色乳液倒入質(zhì)量百分比為2～5％的Al2(SO4)3溶液中攪拌破乳，然后水洗2～5次后，依次用乙醇∶去離子水質(zhì)量比為1∶1的溶劑，丙酮∶去離子水質(zhì)量比為1∶1的溶劑洗去未反應(yīng)的單體后，60～80℃下N2吹掃24～36小時，得到白色的PMMA-VAc粉末；(2)將質(zhì)量百分比為1～4％的PMMA-VAc粉末溶解于質(zhì)量百分比為46～50％的N-N二甲基甲酰胺中，并加入質(zhì)量百分比為46～50％的增塑劑二乙基碳酸酯得到粘稠的凝膠；(3)將聚烯烴隔膜或聚烯烴無紡布浸于凝膠中5～20分鐘后取出，于60～80℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥6～12小時，即得到雙面含有聚合物的聚合物膜，將聚合物膜浸泡在電解液中10～50分鐘，即得到凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中甲基丙烯酸甲酯與乙酸乙烯酯質(zhì)量比為9∶1～5∶5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于步驟(2)按下述方法進行將質(zhì)量百分比1～3％的PMMA-VAc粉末與1～2％的聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯或PVP-VA64共混，并將它們?nèi)芙庠谫|(zhì)量百分比為40～46％的丙酮或N-甲基吡咯烷酮溶劑中，然后加入質(zhì)量百分比為50～55％的增塑劑二乙基碳酸酯得到粘稠的凝膠。
4.一種凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)就是通過權(quán)利要求1所述的制備方法制備而成。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)在制備聚合物鋰離子電池中的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于將聚合物膜與正極材料和負(fù)極材料采用卷繞工藝組裝成電芯，然后將電芯在70～80℃真空干燥箱中干燥20～30小時后取出，再將電芯置于電池，注入電解液密封后靜置8小時化成，得到聚合物鋰離子電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于將聚合物膜與正極材料和負(fù)極材料采用卷繞工藝組裝成電芯，將正極以鋁極耳點焊引出，負(fù)極以鎳極耳點焊引出，然后將電芯在70～80℃真空干燥箱中干燥20～30小時后取出，將烘干的電芯置于鋁塑膜袋中，在手套箱中注入電解液后預(yù)封口，然后用真空封口機封口，封口時袋中預(yù)留小氣囊，靜置8小時后化成，待化成結(jié)束后，化成產(chǎn)生的氣體進入氣囊后再次封口，得到軟包聚合物鋰離子電池。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種凝膠態(tài)鋰離子電池聚合物電解質(zhì)的制備方法及其應(yīng)用。該方法如下將十二烷基硫酸鈉加入到去離子水中溶解，再加入甲基丙烯酸甲酯和乙酸乙烯酯及鄰苯二甲酸二丙稀酯，攪拌均勻，加入過硫酸鈉進行反應(yīng)；得到的白色乳液倒入Al
文檔編號C08F218/08GK1986585SQ20061012398
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者盧雷, 左曉希, 劉建生, 李偉善 申請人:華南師范大學(xué)