[发明专利]凝胶聚合物锂离子电池及其制备方法，及电动车

说明书

本发明提供一种凝胶聚合物锂离子电池及其制备方法，及电动车，所述凝胶聚合物锂离子电池中包括凝胶电解质膜，所述凝胶电解质膜用于间隔在正极极片与负极极片之间，并具有固体的粘接性与液态电解质的离子电导性。本发明所提供的凝胶聚合物锂离子电池及电动车的安全性高，制备工艺简单，对环境气氛要求低，适合工业化生产。

【技术领域】

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种凝胶聚合物锂离子电池及其制备方法、电动车。

【背景技术】

锂离子电池因其能量密度大、工作电压高、循环稳定性好、自放电效应小等优点，是目前消费电子产品、电动交通运输工具、清洁能源储能系统中应用最为广泛的电能源蓄能解决方案。传统锂离子电池由于存在有机电解液易燃和易泄露的隐患，是引起锂离子电池安全问题的主要原因。与使用液体电解质的电池相比，凝胶聚合物电池内部由于没有自由液体，因此消除了漏液的隐患，提高了电池耐冲击、振动、变形的性能，同时大大降低了电池在过充放电、短路、针刺等情况下发生燃烧、爆炸的危险，能显著提高锂离子电池的安全性能，且易于加工成各种形状的薄膜，进而制成超薄、形状各异的电池，以适应电子产品微型化、薄型化、轻型化的发展。

在现有技术中，一般采用化学交联法和物理交联法制备凝胶聚合物。如现有技术中公开一种通过加入热引发剂、交联剂等使得含液态电解质的有机单体在一定压力与温度下，在电池内部发生热聚合反应而获得凝胶电解质电池的方法。其中，在上述热聚合过程中，可能会发生热胀、热鼓现象，而影响电池性能，而且热聚合反应通常不是很彻底，而残留的单体会影响整个电池的电化学性能。又如现有技术中，在室温环境下凝胶化的锂离子电池聚合物电池的制备方法，其包括通过调节凝胶聚合物电解质组合物中凝胶剂的比例来实现凝胶聚合物电池的制备，所需耗时为48～120h。现有技术中凝胶电解质电池制备虽能在室温下形成，一定程度上节约成本，但是电解质凝胶化周期较长，不利于工业化生产。因此，亟待对可适用于工业生产且获得较优电池的电化学性能的凝胶聚合物锂离子电池及其制备方法进行研究。

【发明内容】

为克服目前凝胶聚合物锂离子电池的电化学性能不佳的技术问题，本发明提供一种凝胶聚合物锂离子电池及其制备方法，及电动车。

为解决上述技术问题，本发明提供一技术方案：一种凝胶聚合物锂离子电池的制备方法，其包括：提供至少一正极极片及至少一负极极片，制备所述正极极片或负极极片的浸润活化液；及对所述正极极片或负极极片放入所述浸润活化液中进行浸润活化处理，浸泡活化时间为1s～2h；其中，以所述极片的浸润活化液的总质量为100％，浸润活化液包括如下配比的组分：表面活性添加剂0.001％～60％、成膜添加剂0.001％～20％及增塑剂1％～90％；其中增塑剂包括：碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯及乙酸乙酯中的一种或几种；制备凝胶电解质前驱体；及至少利用所述凝胶电解质前驱体在所述正极极片或负极极片的至少一表面上形成凝胶电解质膜；其中，所述凝胶电解质前驱体包括液态混合物A与液态混合物B，液态混合物A与液态混合物B分别在-10℃-30℃下进行预搅拌后，将搅拌完成的所述液态混合物A与液态混合物B混合后在-10℃-10℃下继续搅拌10-72h以形成凝胶电解质前驱体；以所述凝胶电解质前驱体的总质量为100％，所述液态混合物A包括1％～60％高分子聚合物基体与20％～90％有机溶剂，所述液态混合物B包括1％～50％锂盐、1％～60％增塑剂及0.5％～50％添加剂；所述高分子聚合物基体包括聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚乙烯或热塑性丙烯酸树脂中的一种或几种；所述有机溶剂包括丙酮、N-甲基吡咯烷酮、无水乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃或乙酸乙酯中的一种或几种；所述锂盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、四氟硼酸锂、四氯铝酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、二草酸硼酸锂、氯代四氟硼酸锂、草酸二氟硼酸锂、全氟甲基磺酸锂、氟化锂、碳酸锂或氯化锂中的一种或几种；所述液态混合物B中所包含的增塑剂包括碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯及乙酸乙酯中的一种或几种；所述液态混合物B中的所述添加剂包括无机材料纳米颗粒、阻燃添加剂、成膜添加剂、防过充添加剂、表面活性添加剂及相分离液中的一种或几种。