[发明专利]一种凝胶聚合物电解质的制备方法

权利要求书

1.一种聚（甲基丙烯酸正丁酯-丙烯腈），其结构式如下：

其中，w为5000～6000。

2.一种聚（甲基丙烯酸正丁酯-丙烯腈）在制备凝胶聚合物膜中的应用，所述聚（甲基丙烯酸正丁酯-丙烯腈）的结构式如下：

其中，w为5000～6000。

3.如权利要求1所述的聚（甲基丙烯酸正丁酯-丙烯腈）的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在惰性气体气氛保护下，将1~2重量份的乳化剂加入到60~70重量份的去离子水中溶解，搅拌后依次加入30~38重量份的单体甲基丙烯酸正丁酯（BMA）和丙烯腈（AN），其中，单体甲基丙烯酸正丁酯与单体丙烯腈的重量比为1∶4~4∶1，同时将温度升高到55℃~65℃，反应0.2~0.5小时后，加入0.1~0.4重量份的引发剂，搅拌反应5~10小时后得到聚合物乳液；

步骤2、将所述聚合物乳液倒入体积为所述聚合物乳液体积的1~1.5倍的Al₂(SO₄)₃溶液中搅拌破乳，所述Al₂(SO₄)₃溶液的重量份为2~5份；

步骤3、将步骤2所得产物用去离子水和无水乙醇交替清洗过滤后置于45℃~60℃条件下真空烘干12~36小时，得到聚（甲基丙烯酸正丁酯-丙烯腈）。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤1中，所述引发剂先溶解于适量的去离子水中形成溶液后再滴定加入，滴定速度为1～2s/滴。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在步骤3中，先用温度为50℃～70℃的去离子水清洗2～10次，再用无水乙醇清洗2～10次，最后用常温去离子水清洗5～10次。

6.一种凝胶聚合物膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、按照权利要求3~5任意一项所述的制备方法制备聚（甲基丙烯酸正丁酯-丙烯腈）；

步骤2、在20~60重量份的溶剂中加入重量为聚（甲基丙烯酸正丁酯-丙烯腈）重量的0%~20%的无机纳米填料，所述无机纳米填料为纳米SiO₂、纳米Al₂O₃、纳米TiO₂或纳米ZnS，超声分散0.5~1小时后在30℃~60℃下加入3~8重量份的所述聚（甲基丙烯酸正丁酯-丙烯腈），搅拌至完全溶解后，加入0.5~1.5重量份的造孔剂；

步骤3、将支撑体浸泡在步骤2所得溶液中，所述支撑体为PE膜、PP膜或PP-PE-PP三层复合膜，然后用相转移法进行相转移得到乳白色薄膜；

步骤4、将所述薄膜在45℃~60℃下真空烘干8~24小时，得到凝胶聚合物膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述凝胶聚合物膜的厚度为20μm~100μm。

8.一种凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、按照权利要求6或7所述的制备方法制备凝胶聚合物膜；

步骤2、将所述凝胶聚合物膜在惰性气体气氛及干燥环境下浸泡在电解液中，得到凝胶聚合物电解质。

9.一种软包聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、按照权利要求8所述的制备方法制备凝胶聚合物电解质；

步骤2、将所述凝胶聚合物电解质与正极、负极采用卷绕工艺组装成电芯，正极以铝极耳点焊引出，负极以镍极耳点焊引出，然后将所述电芯在65℃~75℃下真空烘干15~20小时后置于铝塑膜袋中，在惰性气体气氛及干燥环境下向所述铝塑膜袋内注入电解液后先预封口再真空封口，封口时铝塑膜袋中预留小气囊，静置5~8小时后化成，待化成结束后，化成产生的气体进入气囊后再次封口，得到聚合物锂离子电池。

10.根据权利要求9所述的软包聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述电解液为1M LiPF₆ EC/DMC，其中EC∶DMC=1∶1，LiPF₆的摩尔浓度为1mol/L，所述正极的材质为LiCoO₂、LiMn₂O₄或LiFePO₄，所述负极的材质为人造石墨或焦炭相碳素微球。