[发明专利]水系离子软包电池及其制备方法

权利要求书

1.一种水系离子软包电池，其特征在于，包括壳体和设置于壳体内的正极片、负极片、隔膜和电解液；

所述电解液为含有电解质的水溶液；所述电解液置于所述壳体内，并与正极和负极接触；

所述正极片、隔膜和负极片依次层叠；

所述正极包括正极活性物质和集流体；所述正极活性物质压入所述集流体的网络结构中；

所述正极活性物质包括锰酸锂；

所述负极包括负极活性物质和集流体；所述负极活性物质压入所述集流体的网络结构中；

所述负极活性物质包括聚酰亚胺；

所述聚酰亚胺的结构式如式I所示；

其中，选自萘基、苯基、环烷基中的至少一种；

R选自C2～C5的亚烷基中的至少一种；

n＝1000～10000。

2.根据权利要求1所述的水系离子软包电池，其特征在于，所述聚酰亚胺选自中的至少一种；

优选地，所述电解液中电解质的浓度为1.5M～2.5M；

优选地，所述电解质选自硫酸锂、硝酸锂、磷酸锂、碳酸锂中的至少一种；

优选地，所述正极活性物质包括锰酸锂；

优选地，所述正极活性物质与所述负极活性物质的质量比为1.05～2:1；

优选地，所述正极片上正极活性物质的面密度为0.05-0.10g/cm²；

所述负极片上负极活性物质的面密度为0.05-0.08g/cm²；

优选地，所述集流体选自不锈钢网、钛网、铜网、多孔铝箔中的至少一种；

优选地，所述隔膜选自玻璃纤维滤纸、吸附式玻璃纤维膜、无纺布中的至少一种；

优选地，所述隔膜的尺寸大于负极片的尺寸；所述负极片的尺寸大于正极片的尺寸。

3.根据权利要求2所述的水系离子软包电池，其特征在于，所述正极片上设置正极极耳；所述负极片上设置负极极耳；所述正极极耳和负极极耳延长至所述软包电池的壳体的外侧；

所述正极极耳和负极极耳位于所述软包电池的同侧的两端。

4.根据权利要求3所述的水系离子软包电池，其特征在于，所述正极极耳和负极极耳位于壳体的里端部分设置保护体；

所述保护体为极耳保护高温胶带。

5.权利要求1至4任一项所述的水系离子软包电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将正极活性物质压入所述集流体的网络结构中，得到正极片；将负极活性物质压入所述集流体的网络结构中，得到负极片；

b)将正极片、隔膜和负极片依次层叠，得到层叠结构；

c)将所述层叠结构置于所述壳体内，并注入电解液，得到所述水系离子软包电池。

6.根据权利要求5所述的水系离子软包电池的制备方法，其特征在于，步骤a)包括：

将含有负极活性物质、导电剂、粘结剂的原料，与溶剂混合，得到浆料，将所述浆料烘干至半干状态然后辊压到集流体上，得到所述负极片；

将含有正极活性物质、导电剂、粘结剂的原料，与溶剂混合，得到浆料，将所述浆料烘干至半干状态然后辊压到集流体上，得到所述正极片。

7.根据权利要求6所述的水系离子软包电池的制备方法，其特征在于，所述负极活性物质、导电剂、粘结剂的质量比为5.5～9.5：0.25～3：0.25～1.25。

8.根据权利要求6所述的水系离子软包电池的制备方法，其特征在于，所述正极活性物质、导电剂、粘结剂的质量比为7.5～9.5：0.25～2.25：0.25～2.25。

9.根据权利要求5所述的水系离子软包电池的制备方法，其特征在于，步骤b)包括：

对正极片、负极片分别进行裁剪，分别在正极片、负极片上设置条形的极耳；将正极片、隔膜和负极片依次层叠，然后进行极耳焊接，在正极片和负极片上分别焊接铝极耳和镍极耳；然后，镍极耳和铝极耳置于同侧的两端，得到层叠结构。

10.根据权利要求5所述的水系离子软包电池的制备方法，其特征在于，步骤c)包括：

将壳体的一部分冲压，得到凹陷结构，将层叠结构放入所述凹陷结构内，将所述壳体的另一部分对折，以盖合所述凹陷结构；然后，封装正极极耳和负极极耳一侧以及正极极耳和负极极耳垂直的一侧，注入电解液，封装正极极耳和负极极耳垂直的另一侧，得到所述水系离子软包电池。