[发明专利]一种聚合物锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物锂离子电池，其特征在于：包括正极片、负极片、间隔于正极片和负极片之间的隔离膜，及其电解液，所述正极片的中部设置有正极耳，所述负极片的两端设置有负极耳；

所述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体表面上的正极膜片，所述正极膜片包括重量配比为90％～99％的正极活性材料、0.5％～5％的导电剂、0.5％～5％的聚偏氟乙烯，所述正极片的压实密度为3.5～4.2g/cm³；

所述负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体表面上的负极膜片，所述负极膜片包括重量配比为90％～98％的石墨、1％～2％的羧甲基纤维素钠、0.5％～5％的导电剂、0.5％～3％的丁苯橡胶，所述负极片的压实密度为1.55～1.70g/cm³。

2.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述正极活性材料为钴酸锂、磷酸铁锂和三元正极材料中的至少一种，所述三元正极材料为LiNi_1-x-y-zCo_xMn_yAl_zO₂，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1且0≤x+y+z≤1。

3.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述导电剂为导电炭黑、导电石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维和科琴黑中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述隔离膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、芳纶膜和聚酰亚胺膜中的至少一种，所述隔离膜的厚度为10～20μm，孔隙率为40％～50％。

5.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述电解液包括重量配比为5％～15％的锂盐、80％～90％的溶剂和1～10％的添加剂，所述添加剂为碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙烷磺酸内酯、1，4-丁烷磺酸内酯、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、硫酸乙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、丁二酸酐和4-乙基硫酸乙烯酯、丁二腈和己二腈中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述锂盐为六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂和双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯和丁酸丙酯中的至少一种。

8.一种根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将正极活性材料、聚偏氟乙烯、导电剂按重量配比90％～99％：0.5％～5％：0.5％～5％混合，加入N-甲基吡咯烷酮溶剂进行搅拌，制成正极浆料，然后涂覆在铝箔上进行烘干，烘干后进行辊压和分切操作，并在铝箔的中部焊接正极耳，制成正极片备用；

步骤二、将石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、导电剂按重量配比90％～98％：1％～2％：0.5％～3％：0.5％～5％混合，加入水溶剂进行搅拌，制成负极浆料，然后涂覆在铜箔上进行烘干，烘干后进行辊压和分切操作，并在铜箔的两端焊接负极耳，制成负极片备用；

步骤三、将氟乙烯类共聚物溶解在丙酮溶剂中，然后涂覆在隔离膜表面，制成聚合物多孔膜；

步骤四、在制备好的正极片和负极片之间加入聚合物多孔膜进行卷绕，制成卷芯；将卷芯置于包装壳中，顶侧封后注入电解液，然后通过化成、夹具烘烤、二封和分容工序制成聚合物锂离子电池。

9.根据权利要求8所述的聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述化成温度为60℃～80℃，充电截止电压为4.4V。