[发明专利]一种聚合物电池的制备方法及聚合物电池

权利要求书

1.一种聚合物电池的制备方法，其特征在于，包括： 

a、获得正极片和负极片，其中所述负极片中，负极活性物质为碳化硅；

b、在隔膜两侧以及负极片的负极材料上形成聚合物多孔膜；

c、将负极片、隔膜、正极片依次层叠或卷绕并制成裸电芯，所述裸电芯中，负极片表面的聚合物多孔膜与隔膜表面聚合物多孔膜接触；

d、将裸电芯容纳于电池壳体中，注入电解液并封装，得到电池前体；

e、对所述电池前体进行塑化和化成，得到所述聚合物电池。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述负极片包括负极集流体和位于负极集流体表面的负极材料，所述负极材料中包括负极活性物质、粘结剂以及选择性含有的导电剂或分散剂；所述负极材料中，碳化硅含量为80.0-99.5%、导电剂含量为0.0-10.0%、粘结剂含量为0.5-10.0%、分散剂含量为0.0-5.0%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b中形成聚合物多孔膜的方法包括：获得聚合物液，然后将聚合物液涂覆到隔膜两侧以及负极片的负极材料表面上，再进行造孔处理。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物液包括聚合物、溶剂、增塑剂和填料；所述造孔处理的方法为抽提增塑剂法。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚氨基甲酸酯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯比咯烷酮、聚二丙烯酸四甘醇酯中的一种或多种；所述溶剂选自丙酮、丁酮、环己酮、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、γ-丁内酯或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种；所述填料选自氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化镁、氧化钙、氧化钡或氧化铯中的一种或多种；所述增塑剂选自邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、甲苯、二甲苯、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、环己醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、正戊烷、正己烷或正庚烷中的一种或多种；所述聚合物液中，聚合物含量为1.0-15.0wt%，所述溶剂含量为50.0-97.5wt%，所述增塑剂含量为1.5-20.0wt%，所述填料含量为0.0-15.0wt%。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物液包括聚合物、溶剂和造孔溶剂；所述造孔处理的方法为在40-150℃下将溶剂和造孔溶剂挥发。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物选自聚偏氟乙烯和/或偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物；所述溶剂选自丙酮、丁酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、甲基乙基酮、甘醇二甲醚中的一种或多种；所述造孔溶剂选自去离子水、甲醇、乙醇、丙三醇、丁醇、丙醇或异丙醇中的一种或多种；所述聚合物液中，聚合物含量为1.0-15.0wt%，所述溶剂含量为75.0-98.0wt%，所述造孔溶剂含量为1.0-10.0wt%。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物多孔膜的厚度为2-8um。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，隔膜两侧聚合物多孔膜的厚度为2-6um；负极片的负极材料表面上的聚合物多孔膜的厚度为2-8um。

10.根据权利要求1-7、9中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述塑化的温度为60-100℃，塑化的压力为100-4000kPa。

11.一种聚合物电池，包括电池壳体以及位于电池壳体内的凝胶电芯，其特征在于，所述凝胶电芯至少包括依次排列的正极片、第一凝胶电解质层、隔膜、第二凝胶电解质层、第三凝胶电解质层、负极片，所述负极片中负极活性物质为碳化硅。

12.根据权利要求11所述的聚合物电池，其特征在于，所述负极片表面还具有第四凝胶电解质层，所述第四凝胶电解质层和第三凝胶电解质层分别位于负极片两侧。

13.根据权利要求11或12所述的聚合物电池，其特征在于，所述第二凝胶电解质层与第三凝胶电解质层厚度之和大于第一凝胶电解质层厚度。