聚合物锂离子电池的生产
聚合物锂离子电池于1999年在日本率先实现产业化。我国也开始这方面的生 产,例如厦门宝龙电池有限公司和广东惠州TCL金能电池有限公司已开始生产。 目前各公司对于聚合物锂离子电池的生产路线并不xx相同,而且这些公司均对这 些技术不予以过多公开。下面就一些公开的技术进行说明。
{zx0}公开的为Bellcore(现改为Telcordia)公司,其生产流程示意。集流体分别为AI网(正极))和Cu网(负极)。通过热辊,将增塑的聚合物 PVDF-HFP进行熔融,然后夹在电极之间,成为一个组件。然后将组件放在有机溶剂中,把增塑剂(例如邻苯二甲酸二丁酯)浸泡出来,再把组件包在有A1层的 塑料袋中,减压加热,然后注入电解液,形成凝胶。其中最主要的工艺如下:①电极材料的预处理与电极浆料搅拌工艺;②电极制膜及分切工艺;③单体电池 (Bicell)的组装工艺;④电池的化成工艺。
由于聚合物锂离子电池与液体电解质锂离子电池相比,主要的不同在于隔膜和电解质。因此,电极材料的制备工艺基本上与上述的液体电解质相同(当然,也可 以稍加改动)。主要区别在于电解质膜和电池的组装工艺。当然如同液体电解质锂 离子电池一样,在组装过程中,环境xx也是重要的质量保证条件。
对于Bellcire公司的工艺而言,它比较复杂,而且残留有一定的溶剂,对产品 的性能影响大。因此价格高,在实际生产过程中很少采用。
索尼公司、三洋公司、摩托罗拉公司、Polystore公司等国际性大公司也开展这方面的研究。例如,三洋公司在多孔聚乙烯隔膜的基础上加入聚氧化乙烯前驱体和增塑剂,然后将聚氧化乙烯前驱体进行聚合。该法的缺点 在于氧化乙烯前驱体的聚合不xx,残留有少量的单体,影响电化学性能。如果采 用加热的方法,可以缩短聚合时间,但是对隔膜不利。
索尼公司在20世纪80年代末就开始对聚合物锂离子电池的研究。当然,当时 还没有聚合物锂离子电池这一术语,主要采用聚偏氟乙烯-六氟丙烯的嵌段共聚物 作为凝胶载体,其量可以低至3%~7.5% (质量)。有机电解液中加有PC,负极为与PC具有较好相容性的改性石墨。