CN101047266A - 锂聚合物电池其萃取方法及专用设备 - Google Patents

锂聚合物电池其萃取方法及专用设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂聚合物电池的萃取方法以及该方法的专用设备。萃取方法：隔离膜的材料以重量比，高分子粘接剂聚偏二氟乙烯70－73％、高分子偶联剂乙烯基三硅烷2－3％、造孔剂邻苯二甲酸二丁酯3－5％、增韧剂邻苯二甲酸二丁脂0.5－1％、阻燃剂三异三聚氰酸酯0.5－1％、填料为白碳黑15－17％组配，经萃取而成。专用设备：在震动传导器的上部设有三个具有外箱体、内箱体、真空密封盖、水浴加热层、溶剂室组成的反应釜，水浴加热层设有水浴管向外连接着水浴加热器，溶剂室内具有萃取架，震动传导器设有调频震动器。

Description

锂聚合物电池其萃取方法及专用设备
                        技术领域
本发明涉及一种电池，特别是锂聚合物电池。本发明还涉及该电池的萃取方法以及该方法的专用设备。
                        背景技术
中国专利CN1487617公开了一种大容量聚合物锂离子电池及其制造方法，使电池的充放电性能得到提高；中国专利CN1591930公开了一种用于二次聚合物锂电池中的隔离膜及该隔离膜的制造方法，该隔离膜可以获得较高能量密度及良好性能的二次聚合物锂电池。以上二件专利的不足之处在于：所生产的固态锂聚合物电池的工作温度只适合在65℃左右，如果高于65℃则很难正常工作。
                        发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在工作温度很高的情况下仍然能够正常工作的锂聚合物电池。本发明的目的还有提供一种制造该锂聚合物电池的方法以及制造该锂聚合物电池的专用设备。
为了实现上述目的，本发明的锂聚合物电池的技术方案，包括以粘合剂与正极粉混合搅伴并经过涂布热压上铝箔集电体制得的正极片；以粘合剂与负极粉混合并经过涂布热压上铝箔集电体制得的负极片；在正极片与负极片之间有隔离膜；其隔离膜的材料以重量比是，高分子粘接剂聚偏二氟乙稀70-73％、高分子偶联剂乙烯基三硅烷2-3％、造孔剂邻苯二甲酸二丁酯3-5％、增韧剂邻苯二甲酸二丁脂0.5-1％、阻燃剂三异三聚氰酸酯0.5-1％、填料为白碳黑15-17％组配，经萃取而成。
本发明的萃取方法按以下步骤进行；<1>、在真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为25℃-45℃；震动频率为30-35HZ；震动时间为10-15分钟；萃取液浓度为90％±1的溶剂室内浸泡30-50分钟。<2>、在真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为25℃-45℃；震动频率为30-35HZ；震动时间为10-15分钟；萃取液浓度为94％±1的溶剂室内浸泡30-50分钟。<3>、在真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为25℃-45℃；震动频率为30-35HZ；震动时间为10-15分钟；萃取液浓度为98％±1的溶剂室内浸泡30-50分钟。所述的萃取液是甲醇。
本发明制造锂聚合物电池的专用设备是；在震动传导器的上部设有三个具有外箱体、内箱体、真空密封盖、水浴加热层、溶剂室组成的反应釜，水浴加热层设有水浴管管向外连接着水浴加热器，溶剂室内具有萃取架，震动传导器设有调频震动器，所述各反应釜以高位反应釜、中间位反应釜、低位反应釜排列，所述各反应釜设有传感器与水浴加热层、溶剂室相通，所述各反应釜的溶剂室之间具有管道、电磁循环控制阀相通，还具有真空连接管道、电磁真空控制阀相通，所述高位反应釜的溶剂室设有向外连接的上料软管连接着电磁循环控制阀、上料隔膜泵和进料管还设有向外连接的真空管和真空泵，所述低位反应釜的溶剂室设有向外连接的排料管和电磁循环控制阀。
本发明的有益效果在于：将锂聚合物电池的隔离膜采用高分子粘接剂聚偏二氟乙稀、高分子偶联剂、造孔剂、增韧剂邻苯二甲酸二丁脂、阻燃剂、填料为白碳黑组配，在本发明的专用设备中采用甲醇为萃取液，按照本发明的萃取方法将正、负极片以及隔离膜进行萃取。所制得的隔离膜其性能为溶胀比37％；抗拉性≥26Mpa；保液率≥54％；离子导电性2.4mS/cm；热稳定性160℃压缩蠕变4％；可加工性能的熔融粘度2500Pas/230℃；孔率40％左右；孔径平均50微米左右。工作时的温度为阶梯性增长，每30分钟增长5℃在135℃时能够持续50分钟正常工作。
                    附图说明
图1是本发明制造锂聚合物电池专用设备的示意图
                    具体实施方式
图1所示的制造锂聚合物电池的专用设备；在震动传导器20的上部设有三个具有外箱体12、内箱体7、真空密封盖4、水浴加热层2、溶剂室3组成的反应釜，水浴加热层2设有水浴管道14向外连接着水浴加热器21，可获得25℃-45℃的温水，溶剂室3内具有萃取架6，震动传导器20设有调频震动器19，产生30-35HZ的震动频率。各反应釜以高位反应釜、中间位反应釜、低位反应釜排列。高位反应釜的溶剂室3内装有浓度为98％±1的甲醇，中间位反应釜的溶剂室3内装有浓度为94％±1的甲醇，低位反应釜的溶剂室3内装有浓度为90％±1的甲醇，各反应釜设有传感器10与水浴加热层2、溶剂室3相通，用于检测水浴加热层2和溶剂室3。各反应釜的溶剂室3之间具有管道8、电磁循环控制阀9相通，还具有真空连接管道11、电磁真空控制阀5相通，用于调整各溶剂室3内的液面高度和真空度。高位反应釜的溶剂室3设有向外连接的上料软管1连接着电磁循环控制阀9、上料隔膜泵17和进料管18还设有向外连接的真空管15和真空泵16用于获取甲醇和抽真空。低位反应釜的溶剂室3设有向外连接的排料管13和电磁循环控制阀9，用于排放已经使用过的甲醇。
具体实施方案1，
以粘合剂与正极粉混合搅伴并经过涂布热压上铝箔集电体制得的正极片；以粘合剂与负极粉混合并经过涂布热压上铝箔集电体制得的负极片；其隔离膜是高分子粘接剂聚偏二氟乙稀70％、高分子偶联剂2％、造孔剂3％、增韧剂邻苯二甲酸二丁脂0.5％、阻燃剂0.5％、填料为白碳黑15％组配。在本发明的低位反应釜内在真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为25℃；震动频率为30HZ；震动时间为10分钟；甲醇浓度为90±1的溶剂室内浸泡50分钟，然后在中间位反应釜内真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为25℃；震动频率为30HZ；震动时间为10分钟；甲醇浓度为94±1的溶剂室内浸泡50分钟，然后在高位反应釜内真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为25℃；震动频率为30HZ；震动时间为10分钟；甲醇浓度98±1的溶剂室内浸泡50分钟即可。
具体实施方案2，
以粘合剂与正极粉混合搅伴并经过涂布热压上铝箔集电体制得的正极片；以粘合剂与负极粉混合并经过涂布热压上铝箔集电体制得的负极片；其隔离膜是高分子粘接剂聚偏二氟乙稀71.5％、高分子偶联剂2.5％、造孔剂4％、增韧剂邻苯二甲酸二丁脂0.75％、阻燃剂0.75％、填料为白碳黑16％组配。在本发明的低位反应釜内在真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为35℃；震动频率为32HZ；震动时间为13分钟；甲醇浓度为90±1的溶剂室内浸泡40分钟，然后在中间位反应釜内真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为35℃；震动频率为32HZ；震动时间为13分钟；甲醇浓度为94±1的溶剂室内浸泡40分钟，然后在高位反应釜内真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为35℃；震动频率为32HZ；震动时间为13分钟；甲醇浓度98±1的溶剂室内浸泡40分钟即可。
具体实施方案3，
以粘合剂与正极粉混合搅伴并经过涂布热压上铝箔集电体制得的正极片；以粘合剂与负极粉混合并经过涂布热压上铝箔集电体制得的负极片；其隔离膜是高分子粘接剂聚偏二氟乙稀73％、高分子偶联剂3％、造孔剂5％、增韧剂邻苯二甲酸二丁脂1％、阻燃剂1％、填料为白碳黑17％组配。在本发明的低位反应釜内在真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为45℃；震动频率为35HZ；震动时间为15分钟；甲醇浓度为90±1的溶剂室内浸泡30分钟，然后在中间位反应釜内真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为45℃；震动频率为35HZ；震动时间为15分钟；甲醇浓度为94±1的溶剂室内浸泡30分钟，然后在高位反应釜内真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为45℃；震动频率为35HZ；震动时间为15分钟；甲醇浓度98±1的溶剂室内浸泡30分钟即可。
当然，本发明的具体实施方案有非常多的组合形式，在具体实施中温度、震动频率、震动时间、浸泡时间可以作出许多的组合，同样可以达到本发明的目的。

Claims (9)

1.一种锂聚合物电池，包括以粘合剂与正极粉混合搅伴并经过涂布热压上铝箔集电体制得的正极片，以粘合剂与负极粉混合并经过涂布热压上铝箔集电体制得的负极片，在正极片与负极片之间有隔离膜，其特征在于：隔离膜的材料以重量比，高分子粘接剂聚偏二氟乙稀70-73％、高分子偶联剂乙烯基三硅烷2-3％、造孔剂邻苯二甲酸二丁酯3-5％、增韧剂邻苯二甲酸二丁脂0.5-1％、阻燃剂三异三聚氰酸酯0.5-1％、填料为白碳黑15-17％组配，经萃取而成。
2.一种制造权利要求1所述的锂聚合物电池的方法，其特征在于：按以下步骤进行；<1>、在真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为25℃-45℃；震动频率为30-35HZ；震动时间为10-15分钟；萃取液浓度为90％±1的溶剂室内浸泡30-50分钟。<2>、在真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为25℃-45℃；震动频率为30-35HZ；震动时间为10-15分钟；萃取液浓度为94％±1的溶剂室内浸泡30-50分钟。<3>、在真空度保持在不低于-0.8Pa；温度为25℃-45℃；震动频率为30-35HZ；震动时间为10-15分钟；萃取液浓度为98％±1的溶剂室内浸泡30-50分钟。
3.根据权利要求2所述的制造锂聚合物电池的方法，其特征在于：所述的萃取液是甲醇。
4.实现权利要求2所述制造锂聚合物电池方法的专用设备，其特征在于：在震动传导器(20)的上部设有三个具有外箱体(12)、内箱体(7)、真空密封盖(4)、水浴加热层(2)、溶剂室(3)组成的反应釜，水浴加热层(2)设有水浴管管(14)向外连接着水浴加热器(21)，溶剂室(3)内具有萃取架(6)，震动传导器(20)设有调频震动器(19)。
5.根据权利要求4所述制造锂聚合物电池方法的专用设备，其特征在于：所述各反应釜以高位反应釜、中间位反应釜、低位反应釜排列。
6.根据权利要求5所述制造锂聚合物电池方法的专用设备，其特征在于：所述各反应釜设有传感器(10)与水浴加热层(2)、溶剂室(3)相通。
7.根据权利要求5所述制造锂聚合物电池方法的专用设备，其特征在于：所述各反应釜的溶剂室(3)之间具有管道(8)、电磁循环控制阀(9)相通，还具有真空连接管道(11)、电磁真空控制阀(5)相通。
8.根据权利要求5所述制造锂聚合物电池方法的专用设备，其特征在于：所述高位反应釜的溶剂室(3)设有向外连接的上料软管(1)连接着电磁循环控制阀(9)、上料隔膜泵(17)和进料管(18)还设有向外连接的真空管(15)和真空泵(16)。
9.根据权利要求5所述制造锂聚合物电池方法的专用设备，其特征在于：所述低位反应釜的溶剂室(3)设有向外连接的排料管(13)和电磁循环控制阀(9)。
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