专利名称：三元共聚物电解质膜及电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池，特别是涉及一种三元共聚物电解质膜和使用三元共聚物电解质膜的电池。
目前，大多数液态电池不足之处是电液吸附在电极和隔膜的空隙中，电液可以自由流动，容易发生泄漏；隔膜上的孔径较大，电极上容易形成枝晶而造成短路。
《电池商讯》1998年第4期第22页公开了一种使用三种多元醇丙烯酸酯单体共聚形成的三元共聚物电解质膜。其电解质膜由三种共聚单体混合后在使用现场交联，其缺点是工艺较为复杂，不易控制，在US5,456,000和5,429,891公开了一种由偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物制成的聚合物电解质膜及电池。其缺点为可溶性、柔韧性、交联性较差。
本发明的目的是提供一种具有较好的可溶性、柔韧性、交联性，工艺简单的三元共聚物电解质及电池。它能有效地防止电极上枝晶的形成和短路事故的发生。
本发明的目的可以通过以下措施达到电池由三元共聚物型聚合物电解质膜、正极和负极构成。聚合物电解质膜由偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物和增塑剂组成。增塑剂可选用有机酯和电池常用电液。聚合物电解质膜可加入添加剂，可以是粉末状、颗粒状或纤维状的云母粉、白炭黑或陶瓷粉。聚合物电解质膜中还可加入膜状支撑物，可选用聚合物膜或无机绝缘材料膜中的无纺布或石棉布。聚合物电解质膜中也可添加能与电液形成凝胶的其它聚合物材料。聚合物电解质膜也可经过交联、接枝方法处理而成。
正极由常规的正极活性物质、导电剂、粘接剂和聚合物材料组成。负极由常规的负极活性物质、导电剂、粘接剂和聚合物材料组成。正、负极中的聚合材料为可与电池形成凝胶的聚合物材料。
本发明由于在电极中添加可与电液形成凝胶的聚合物材料，使用了具有良好溶解性、交联性、柔韧性的三元共聚物型聚合物电解质膜，致使电液与聚合物形成凝胶而不流动，有效地防止了电极上枝晶的形成和短路事故的发生。
附图的图面说明如下
图1是使用三元共聚物电解质膜的电池结构示意图。
图2是图1所示电池成形示意图。
下面结合具体的实施例及附图对本发明作进一步详述图1示出使用三元共聚物型聚合物电解质膜1、正极2、负极3组成的电池。三元共聚物型聚合物电解质膜1按3克偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物、0.1～20亳升乙烯酯、适量二甲基甲酰胺按比例混合成浆料涂布成膜，将二甲基甲酰胺挥发干净而成。正极2由7克氧化钴锂、1～2克乙炔黑、1～5克偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物和适量二甲基甲酰胺按比例混合成浆料，将浆料涂布成膜，并将二甲基甲酰胺挥发干净，形成正极膜4，并将正极膜4压在正极集流体5上而成。负极由7克石墨、0.5～2克乙炔黑、1～5克偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物和适量二甲基甲酰胺按比例混合成浆料，将浆料涂布成膜，并将二甲基甲酰胺挥发干净，形成负极膜6，然后将负极膜6压在负极集流体7上而成。
图2是图1中的电池经乙醚反复清洗，直至将碳酸乙烯酯除净并连接上正极耳10和负极耳11，然后将除掉碳酸乙烯酯的电池吸入电解液，将吸满电液的电芯9，放进两块铝塑复合膜8之中，通过真空包装制成电池。这类电池通常都用在移动电话、笔记本电脑等便携式电子装置之中。
权利要求
1.一种聚合物电解质膜(1)，其特征是由偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物和增塑剂组成，增塑剂可选用有机酯或电池电液。
2.一种电池，包括正极、负极和聚合物电解质膜，其特征是聚合物电解质膜(1)由偏氟乙烯一四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物和增塑剂组成，增塑剂可选用有机酯或电池电液。
3.根据权利要求1所述聚合物电解质膜，其特征是可以经过交联、接枝处理的聚合物电解质膜(1)中可加入添加剂，可选用粉末状、颗粒状或纤维状的云母粉、白炭黑或陶瓷粉。
4.根据权利要求1所述聚合物电解质膜，其特征在于聚合物电解质膜(1)中可加入支撑物，可选用膜状聚合物膜或膜状无机绝缘材料膜，可以是无纺布或石棉布。
5.根据权利要求1所述聚合物电解质膜，其特征是聚合物电解质膜(1)中可添加其它能与电液形成凝胶的其它聚合物材料。
全文摘要
本发明公开一种三元共聚物电解质膜及电池,涉及电池的聚合物电解质膜,是在电极中添加可与电液形成凝胶的聚合物材料,用偏氟乙烯－四氟乙烯－六氟丙烯和增塑剂,可对聚合物电解质膜进行交联、接枝处理制成聚合物电解质膜。其中可加入粉末、颗粒、纤维状添加剂和膜状支撑物,使电液与聚合物形成凝胶,防止电极上枝晶的形成和电解液的泄露。该电池应用于便携式电子装置中。
文档编号C08L27/16GK1327009SQ00107999
公开日2001年12月19日 申请日期2000年6月7日 优先权日2000年6月7日
发明者陈益奎, 赵晖, 张遥 申请人:信息产业部电子第十八研究所