[发明专利]一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法

权利要求书

1.一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

聚合物电解质初始膜制备步骤，将环氧乙烷、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈（PAN）、乙烯醇、偏氟乙烯中的一种或多种，汇同聚乙氧基乙烯亚胺（PEIE）和反应型锂盐，在溶剂中混合并加入引发剂，然后在30～90℃的温度环境下加热搅拌4～24小时制备得到聚合物乳液，将聚合物乳液降至室温并涂布在PET衬底上；

聚合物初始膜表面造孔步骤，将无机盐造孔剂和聚乙烯醇PVA溶解在与所述聚合物电解质初始膜制备步骤中所选用的相同的溶剂中，加热搅拌2～6小时后通过刮膜器刮涂在所述聚合物电解质初始膜制备步骤中制备的、作为初始基膜的PET衬底上，烘干后置于极性溶剂中进行浸泡萃取、洗去无机盐并抽取膜烘干得到干膜，然后将干膜从PET衬底上剥离，得到多孔聚合物电解质膜；

聚合物电解质制备步骤，通过磁控溅射工艺将补锂剂喷涂于所述聚合物初始膜表面造孔步骤中制备的多孔聚合物电解质膜的一个单面上形成补锂膜，然后将补锂膜浸入盛有电解液的料槽中浸泡静置12～24小时得到补锂型凝胶聚合物电解质膜；

半固态锂电池组装步骤，将聚合物电解质制备步骤中制得的补锂型凝胶聚合物电解质膜形成了补锂膜的一面贴合锂离子电池阳极、另一面贴合阴极，然后卷绕制备软包电芯。

2.如权利要求1所述的一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于：所述将聚乙氧基乙烯亚胺（PEIE）添加量为溶剂质量的10～40%。

3.如权利要求1所述的一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于：所述反应型锂盐为高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺亚胺锂中的一种或多种的混合；所述反应锂盐的添加量为溶液质量的5～60%。

4.如权利要求1、2或3所述的一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于：所述溶剂为二甲基甲酰胺（DMF）、四氢呋喃（THF）、二甲基亚砜（DMSO）、吡咯烷酮（NMP）、1,4-环氧六环中的一种或多种的混合。。

5.如权利要求1所述的一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈，添加量为溶剂质量的0.5～3%。

6.如权利要求1所述的一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于：所述无机盐造孔剂为无机造孔剂碱金属盐，具体的如碳酸钡BaCO₃、碳酸钙CaCO₃、碳酸氢铵NH₄HCO₃中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于：所述无机盐造孔剂加热易分解成CO₂或易挥发的小分子单体的有机造孔剂，如磷苯二甲酸、尿素、叔丁醇、乙二醇、异戊二醇、碳酸乙烯酯中的一种或者多种混合；则在得到干膜后，将干膜通过烘箱加热去除有机小分子形成丰富的多孔聚合物电解质膜。

8.如权利要求1、6或7所述的一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于：所述无机盐造孔剂的用量为总质量的10～60%。

9.如权利要求1所述的一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于：所述极性溶剂为丙酮、乙腈、去离子水中的一种或多种。

10.如权利要求1所述的一种网格状凝胶型聚合物电解质半固态电池制备方法，其特征在于：所述补锂剂为混有锂的氧化物和/或锂粉的胶液，所述补锂剂中氧化物和/或锂粉的干粉占补锂胶液质量百分比为5～40%。