[发明专利]凝胶态锂离子聚合物电解质材料及电池的制备方法

摘要

本发明是一种锂离子电池的电解质材料及其电池的制备方法。现有技术中的锂离子电池存在易漏液、腐蚀及燃烧等危险；即使是新一代产品，也存在方法复杂、制备工艺要求高等不足。本发明以丙烯酸酯系列衍生物为单体和交联剂，在热引发剂引发下，通过热化学交联方法使液态锂离子电解质溶液与丙烯酸酯聚合物形成凝胶态锂离子聚合物电解质材料。该方法用于制造丙烯酸酯类聚合物锂离子电池。

主权项

1、一种凝胶态锂离子聚合物电解质材料的制备方法，其特征是用丙烯酸酯及其衍生物单体，以含双官能团或三官能团的丙烯酸酯及其衍生物为交联剂，将电解质材料即丙烯酸酯及其衍生物单体、锂离子电解质液、丙烯酸酯及其衍生物交联剂、引发剂的混合液通过真空注液设备注入含有隔膜材料及正负极复合体的电池壳体内，加热电池壳体使该混合液聚合成凝胶态，通过热化学交联使丙烯酸酯聚合物网络与液态锂离子电解质溶液形成凝胶态锂离子聚合物电解质材料，热聚合温度40～100℃，时间3～20分钟，其中：丙烯酸酯及其衍生物单体结构式是：CH2＝C(R1)CO2(CH2CH2O)nR2，其中R1为H或CH3，n＝0～10；R2是下述结构中的任一种，CmH2m+1(m＝1～6)、-C6H5、-CH2-CF3、-CH2-CF2-CF2-CF3、-CH2-CF2-CHFCH3、-CH(CF3)2、-Si(OCH3)3及-Si(CH3)3；双官能团丙烯酸酯及其衍生物交联剂结构式为：CH2＝C(R1)CO2(CH2CH2O)n-R-(CH2CH2O)n，COC(R1)＝CH2，其中R1 是H或CH3，R是下述结构中的任一种：-C6H4-、-CO-C6H4-COO-、-(CH2CH2O)m-及含硅烷基团；n＝0～5，n’＝0～5，m＝0～3；三官能团丙烯酸酯及其衍生物交联剂结构是：(CH2＝C(R1)CO2(CH2CH2O)nCH2)3CR，其R1是H或CH3，n＝0～10，R为-CH3或-C2H5；上述丙烯酸酯及其衍生物单体、含双官能团或三官能团的丙烯酸酯及其衍生物的交联剂、热引发剂、锂离子电解质溶液的含量(按总量计)分别为(wt％)：单体：2～30；交联剂：0.1～10；热引发剂：0.1～1.2；锂离子电解质溶液：60～95。