[发明专利]一种凝胶聚合物锂离子电容电池及其制备方法

权利要求书

1.一种凝胶聚合物锂离子电容电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 将电极活性材料与导电剂、锂盐、PEO聚合物粉末按重量比投入粉体混料机中，进行均匀混合；

S2. 经混合后的粉体投入机械融合机中，在加温状态下进行融合造粒处理，得到类圆形的混合颗粒，所述步骤S2中的加温状态是指将粉末在60～120℃下进行加热；

S3. 混合颗粒经热辊压机反复热辊压处理，得到均匀厚度的电极膜片，所述步骤S3中，所述热辊压处理的温度为80～100℃；

S4. 电极膜片和表面两侧涂有导电涂层的集流体经热压复合，得到正负极片；

S5. 将正负极片裁切成合适尺寸的电池电极，并在叠片机上用表面两侧涂有PVDF共聚物的电池隔膜叠片成电芯；

S6. 电芯经高温热压整形处理、焊接极耳、顶侧封、干燥、注液、封口工序处理后得到锂离子聚合物电池，所述高温热压整形处理的温度为80～100℃，所述步骤S6中，电解液的注液量为0.2～1.2g/Ah之间；

S7. 锂离子聚合物电池经高温陈化处理，注入的电解液促使聚合物充分溶胀，形成凝胶聚合物锂离子电容电池；

S8. 对凝胶聚合物锂离子电容电池按照常规锂离子电池的生产工序进行化成、分容和二次封口操作，得到最终的成品凝胶聚合物锂离子电容电池。

2.如权利要求1所述的一种凝胶聚合物锂离子电容电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述电极活性材料为活性炭、炭纤维、碳气凝胶、磷酸铁锂、磷酸铁锰锂、磷酸钒锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、镍锰酸锂正极材料中的一种或多种混合物，或石墨、中间相炭微球、软碳、硬炭、碳纤维、钛酸锂负极材料中的一种或多种混合物；所述导电剂为炭黑、碳纳米管、石墨烯、气相生长碳纤维、鳞片石墨中的一种或几种混合物，所述锂盐为六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷锂有机锂盐中的一种或多种混合物；PEO聚合物为分子量在20～700万范围的聚氧化乙烯。

3.如权利要求1所述的一种凝胶聚合物锂离子电容电池的制备方法，其特征在于所述热压复合成型的温度为100～120℃，所述步骤S4中的导电涂层是含有包括羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种热熔型粘结剂的导电碳层，或选择含有包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯中的一种导电剂的导电浆料涂布成型的导电涂层。

4.如权利要求1所述的一种凝胶聚合物锂离子电容电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中的电池隔膜为基材含有聚乙烯、聚丙烯、纤维素纸、PET中的一种或两种，并在隔膜表面两侧涂布有聚偏二氟乙烯共聚物PVDF-HFP的电池隔膜。

5.如权利要求1所述的一种凝胶聚合物锂离子电容电池的制备方法，其特征在于，步骤S7中，所述高温陈化温度为60～90℃；高温陈化时间为0.5～8h。

6.一种采用权利要求1~5任一所述方法制备的凝胶聚合物锂离子电容电池。