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    聚合物鋰離子電池的制備技術與性能

    作者:admin????來源:未知????發布時間:2020-12-14 09:28????瀏覽量:
    聚合物鋰離子電池的制備技能與功能


    現在市面上的聚合物鋰離子電池大多是凝膠聚合物電解質,而凝膠聚合物電解質品種繁多,制備辦法也不盡相同,因而聚合物鋰離子電池的生產工藝也不盡相同。在凝膠態聚合物鋰離子電池的產業化過程中,BEI、Yuasa、Sony、SANYO、Ultrlife等幾大鋰離子電池生產廠家都有自己的生產工藝。這是一些凝膠聚合物


    復合鋰離子電池的生產技能。
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    1貝爾技能


    貝爾通信研究實驗室(現在的Telcordia)是第一個測驗將鋰離子聚合物電池商業化的實驗室,這個過程被稱為貝爾核心技能(Bellcoretechnology),是實驗室姓名的縮寫。如前文所述,PV3F-HFP共聚物作為聚合物基體,HFP的引進大大下降了PV3F的結晶度,有利于提高液體電解質的保存率。LiMn2O4正極活性物質,C作為陽極,鋁網、銅網流體分別為積極的和消極的,含有增塑劑PV3F-六氟聚合物薄膜夾在兩個電極之間,通過積極的和消極的熱輥軋制復合聚合物膜,之后提取(塑化劑的去除),干燥過程中,厭氧環境,到水里,折疊、切割,在密封袋、填料、封裝、并連接到保護電路,可獲得聚合物鋰離子電池。從量產的視點來看,Bellcore技能相當雜亂,對電池來說,最致命的要素之一便是去除增塑劑的困難,這會導致腸胃脹氣和電池循環的惡化。Ultralife電池是第一家運用Bellcore技能生產具有不同倍數充放電功能曲線的plb的公司。


    2索尼技能


    20世紀80年代后期,索尼開端對凝膠聚合物電解質鋰離子電池的運用進行研究和開發。聚合物基體為pvdf-hfp共聚物,但采用了兩種分子量共聚物的混合物。另一種是P2(5.5×10^5Mwb>3×10^5),用于下降凝膠聚合物電解質的粘度,最佳配比為3:7(質量比)。pvdf-hfp所含的液體電解質為LiPF6/EC10pc,不含低沸點溶劑,蒸氣壓極低,在高溫下具有很強的液體保持能力。但由于PC的運用,負極石墨資料應涂覆無定形碳表面,而LiCOO2為正極活性資料。為防止事故發生,電池生產中仍運用10um厚PE隔膜。索尼聚合物鋰離子電池制造技能的另一個獨特的方面是,電池單元封裝在一個鋁膜-聚合物復合袋。研發了一種新型粘結劑,提高了氣密性,使粘結邊由本來的5mm削減到2mm。


    3貝技能


    BEI(BatteryEngineering,Inc.)技能是將丙烯酸酯系列三組分單體原位聚合制備三元共聚物凝膠聚合物電解質膜,再與正負極復合制備PLB。


    單體含有PMMA、PEO結構單元,尤其是EGECMA單體,含有碳酸鹽結構,類似于液體電解質溶劑EC、PC等結構,聚合物與液體電解質具有相容性。


    BEI’sPLB的整個生產過程都是在無水、無氧的環境中進行的。正極膏體由活性物質LiCOO2、導電劑、粘結劑和鋰鹽組成。將糊狀物噴在鋁箔上,通過熱固化形成正片。負片為石墨,按正片工藝制備。聚合物電解質膜是三元單體和液體電解質的混合物,滲透到無紡布中進行聚合。這三種膜通過熱壓路機進行組合,然后切斷封裝成PLB。PLB的厚度與銀行信用卡差不多,外觀也很堅固。

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