CN107851845A - 将凝胶电解液组分包括在构成电极组件的隔板的孔中的电池单元 - Google Patents
将凝胶电解液组分包括在构成电极组件的隔板的孔中的电池单元 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种电池单元，所述电池单元包括：电极组件，所述电极组件具有其中隔板插置在阴极和阳极之间的结构，其中所述隔板形成有多个孔且所述孔包括凝胶电解液组分。
Description
技术领域
本发明涉及一种其中将凝胶电解液组分包括在构成电极组件的隔板的孔中的电池单元。
本申请要求于2015年10月07日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0140927号的权益和优先权，引入上述专利申请的全部内容作为本说明书的一部分。
背景技术
近年来，由于化石燃料的消耗导致能源价格上涨并且人们对环境污染的关注增加。因此，对环境友好型替代能源的需求已经成为未来生活不可缺少的因素。对诸如核电、太阳能发电、风力发电、潮汐发电之类的发电技术一直在进行各种研究，且用于更有效地利用如此产生的能源的电力储存装置也备受关注。
具体地说，随着技术发展和对这种移动装置的需求增加，对作为能源的电池的需求也迅速增加，并且对满足各种需求的电池已经进行了很多研究。
通常，就电池的形状而言，对能够应用于诸如具有小厚度的手机之类的产品的棱柱形二次电池和袋型二次电池的需求增加；而就材料而言，对具有诸如高能量密度、放电电压和输出稳定性之类的优点的诸如锂离子电池和锂离子聚合物电池之类的锂二次电池的需求增加。
此外，二次电池根据如何构建电极组件进行分类，电极组件具有其中堆叠有阴极、阳极以及插置在阴极和阳极之间的隔板的结构。通常，二次电池的实例可包括包卷型(卷绕型)电极组件，所述包卷型电极组件具有在其中将长片型阴极和阳极在隔板插置于它们之间的情况下进行卷绕的卷绕结构；堆叠型电极组件，在其中被切割成预定尺寸单元的多个阴极和阳极在隔板插置于它们之间的情况下进行顺序地堆叠；或类似者。近年来，为了解决包卷型电极组件和堆叠型电极组件的问题，作为具有其中混合有包卷型和堆叠型的进一步改进的结构的电极组件，开发了一种堆叠/折叠型电极组件，其具有以下结构：其中在单元电池中预定单元的阴极和阳极在隔板插置在它们之间的情况下进行堆叠，所述单元电池在被置于隔膜上的情况下进行顺序地卷绕。
此外，根据电池壳体的形状，二次电池被划分为圆柱型电池和棱柱形电池，在圆柱型电池和棱柱形电池中电极组件内嵌于圆柱型或棱柱形金属罐内；以及袋型电池，在袋型电池中电极组件内嵌于铝层压片的袋型壳体内。
具体地说，近年来，具有其中堆叠型或堆叠/折叠型电极组件内嵌于铝层压片的袋型电池壳体内的结构的袋型电池因制造成本低、重量小、易形变等引起极大的关注，并且袋型电池的使用也在逐渐增加。
一般而言，二次电池通过以下方式完成：通过将其中混合有电极活性材料、导电剂、粘合剂等的电极混合物涂布到电极集电器上并进行干燥来制造电极，将所制造的电极与隔板一起堆叠，然后将电极和隔板与电解液一起嵌入电池壳体中，并将电池壳体密封。
此时，隔板是具有高离子传输和机械强度的绝缘薄膜，且隔板包括具有预定直径的孔在内的结构。更具体地说，使用由诸如耐化学腐蚀的和疏水性的聚丙烯、玻璃纤维、聚乙烯或类似物制成的片材、无纺纤维、或类似物。当诸如聚合物的固体电解质用作电解质时，固体电解质也可充当隔板。
然而，当孔的尺寸较大或孔隙率较高时，隔板可能在锂离子的移动方面是有利的，但施加在阴极与阳极之间的绝缘性能可能会劣化，导致电池的安全性可能会劣化。
另一方面，当隔板的孔的尺寸太小或孔隙率太低时，随着电池的充电和放电循环的进行，由电解液的分解产生的副产物或类似物靠近隔板的孔，导致电池的电性能可能会劣化。
此外，当固体电解质充当隔板时，优点在于：电池中产生的气体减少或安全性得到提高，但浸渍性质和离子导电性低于液化电解液，导致电池的性能可能会劣化。
因此，对能够从根本上解决这些问题的技术的需求增加。
发明内容
技术问题
已做出本发明以解决现有技术的上述问题和先前所请求的技术问题。
本申请的发明人通过重复深入的研究和各种实验完成了本发明，其具有以下结构(下面将描述)：其中凝胶电解液组分被包括在形成于隔板上的多个孔中。通过这种结构，即使使用具有大直径孔的隔板时，也能够改善阴极和阳极之间的绝缘性以确保电池单元的安全性并防止由孔封闭导致的离子导电性劣化，保持高电解液浸渍性以防止电池单元的性能劣化，并且相较于仅包括液化电解液的结构，防止隔板因电池单元的温度变化而发生热收缩以改善稳定性。
技术方案
本发明的一个示例性实施方式提供一种电池单元。
所述电池单元可包括电极组件，所述电极组件具有在其中隔板插置在阴极和阳极之间的结构，并且所述电池单元可以是如下结构：其中隔板形成有多个孔且所述孔包括凝胶电解液组分。
因此，即使使用具有大直径孔的隔板时，也能够保持阴极和阳极之间的绝缘性以确保电池单元的安全性并防止由孔封闭导致的离子导电性劣化，保持高电解液浸渍性以防止电池单元的性能劣化，并且相较于仅包括液化电解液的结构，防止隔板因电池单元的温度变化而发生热收缩以改善稳定性。
在一个具体实例中，隔板上形成的孔可具有0.01μm至100μm的平均直径，且更具体地，具有1μm至10μm的平均直径。
此外，隔板可具有40％至90％的孔隙率。
如果孔的平均直径和孔隙率太小超出上述范围，则不能展示出防止离子导电性劣化的效果，或者不能被充分地将凝胶电解质组分包括在内，因而电解液浸渍性可能会劣化。
另一方面，如果孔的平均直径和孔隙率太大超出上述范围，则即使将凝胶电解液组分包括在孔中，电绝缘性也会劣化，因此电池单元的安全性可能会劣化。
同时，在隔板被浸渍到包括呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分以及聚合引发剂在内的混合液中以使混合液插入隔板的孔中之后，电解液组分可发生聚合或固化。
更具体地说，包括在隔板的孔中的电解液组分不具有凝胶化然后插入所述孔中的结构，而是可具有以下结构：其中包括呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分以及聚合引发剂在内的混合液插入隔板的孔中，然后发生聚合或固化以在隔板的孔内稳定地凝胶化。
此时，隔板的孔可以在三维网状结构中互相连接，从而使得包括呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分以及聚合引发剂在内的混合液能够更加容易地插入隔板的孔中。
根据以上结构，电解液组分插入隔板的孔中，然后发生聚合或固化，然后在三维网状结构中互相连接，由此改善了结构稳定性。
在此，隔板的孔各自可具有独立形成的结构。
在一个具体实例中，呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分是选自由聚乙烯衍生物、聚环氧乙烷衍生物、聚环氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、多聚赖氨酸(agitationlysine)、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、或包括离子解离基团的聚合物构成的群组中的至少任意一种。
然而，电解液组分并不限于此，具体地，可包括选自由Li的氮化物、卤化物和硫酸盐：Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSiO4、LiSiO4-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4-LiI-LiOH、Li3PO4-Li2S-SiS2和类似物构成的群组中的至少任意一种。
也就是说，电解液组分可包括与有机固体电解质或无机固体电解质相同的组分。
此外，聚合引发剂能够通过从外部施加的热或光使呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分凝胶化。
换句话说，聚合引发剂可用于通过外部刺激使呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分聚合或固化，具体地说，通过热或光使电解液组分凝胶化，且更具体地说，考虑到隔板插置在阴极和阳极之间的事实，聚合引发剂可通过热使电解液组分凝胶化。
在此，插入到隔板的孔中的液化电解液组分可以是在40℃至90℃的温度范围内发生聚合或固化1小时至20小时的结构。
如果电解液组分超出以上范围在过低的温度范围中进行聚合或固化较短时间，隔板可能无法在包括电解液组分在内的混合液保持液体状态的状态下被浸渍，而如果电解液组分在过高的温度范围中进行聚合或固化较长时间时，聚合或固化电解液组分所需的时间和成本可能会增加。
进一步地，聚合引发剂可在该温度和时间条件下发生聚合或固化以在隔膜的孔中稳定地凝胶化，同时，聚合引发剂的组分没有特别限制，只要其不妨碍电池单元的电化学性能即可，具体地说，聚合引发剂可包括选自由过氧化苯甲酰(benzoyl peroxide，BPO)、过氧化乙酰(acetyl peroxide)、双十二烷基过氧化物(dilauryl peroxide)、二叔丁基过氧化物(di-tertbutylperoxide)、过氧化氢异丙苯(cumyl hydroperoxide)、过氧化氢(hydrogen peroxide)、2,2-偶氮双(2-氰基丁烷)(2,2-azobis(2-cyanobutane))、2,2-偶氮双(甲基丁腈)(2,2-azobis(methylbutyronitrile)、偶氮双(异丁腈)(azobis(isobutyronitrile)，AIBN)、和偶氮双二甲基-戊腈(azobisdimethyl-valeronitrile，AMVN)构成的组中的至少任意一种。
另一方面，相对于呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分，聚合引发剂的含量可为0.01wt％至5wt％。
如果相对于呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分，聚合引发剂的含量低于0.01wt％，则呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分可能无法充分地聚合或固化，如果聚合引发剂的含量超过5wt％并且过量包括聚合引发剂，则电解液组分的含量相对减少，从而可能无法表现出所期望的效果。
在一个具体实例中，电池单元可以是其中进一步包括液化电解液的结构。
此时，液化电解液可以是在浸渍电极组件的状态下被密封在电池壳体中的结构。
更具体地说，电池单元可包括电极组件，所述电极组件具有其中包括在多个孔中凝胶化的电解液组分在内的隔板插置在阴极和阳极之间的结构，电池单元可以是其中单独的液化电解液在浸渍电极组件的状态下被密封在电池壳体中的结构，并且电池单元除凝胶电解液组分之外可进一步包括液化电解液。
因此，所述电池单元可改善电极组件相对于电解液的浸渍性，能够补充除凝胶电解液组分之外的额外电解液，由此改善电池单元的电性能。
在这种情况下，液化电解液可以是与位于隔板的孔中的凝胶电解液组分不同的组分，具体地说，液化电解液可以是选自由N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、1,2-二甲氧基乙烷、四羟基法兰克(franc)、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜、1,3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯、和丙酸乙酯构成的群组中的至少任意一种。
在一个具体实例中，电池单元的类型没有特别限制，但其具体实例可包括具有诸如高能量密度、放电电压和输出稳定性之类的优点的锂二次电池，诸如锂离子电池和锂离子聚合物电池。
一般而言，锂二次电池包括阴极、阳极、隔板、和包含锂盐的非水电解液。
阴极例如通过以下方法制备：将阴极活性材料、导电材料和粘合剂的混合物涂布在阴极集电器上并进行干燥，可选地，可进一步将填料添加至所述混合物。
阴极活性材料可以是：诸如锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物(LiNiO2)等的层状化合物、或由一种或多种过渡金属取代的化合物；锂锰氧化物，诸如Li1+xMn2-xO4(其中x为0至0.33)、LiMnO3、LiMn2O3、LiMnO2以及类似物；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物，诸如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5、和Cu2V2O7；由化学式LiNi1-xMxO2(其中M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，且x＝0.01至0.3)表示的Ni-位型锂镍氧化物；由化学式LiMn2-xMxO2(其中M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，且x＝0.01至0.1)或Li2Mn3MO8(其中M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂锰复合氧化物；LiMn2O4，其中化学式中Li部分地被碱土金属离子取代；二硫化合物；Fe2(MoO4)3和类似物，但并不限于此。
以包含阴极活性材料在内的混合物的总重量计，导电材料一般添加的量为1wt％至30wt％。所述导电材料没有特别限制，只要其具有导电性且不会在电池中引起化学变化即可，导电材料的实例可包括：石墨，诸如天然石墨或人工石墨；炭黑，诸如炭黑、乙炔黑、Ketjen黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、和夏黑；导电纤维，诸如碳纤维和金属纤维；金属粉末，诸如氟化碳、铝和镍粉；导电晶须，诸如氧化锌和钛酸钾；导电金属氧化物，诸如钛氧化物；导电材料，诸如聚苯撑衍生物；和类似物。
粘合剂是辅助在活性材料与导电材料之间的粘合以及辅助与集电器的粘合的一种组分，且通常以基于含有阴极活性材料的混合物的总重量1wt％至30wt％的量添加粘合剂。粘合剂的实例可包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶、各种共聚物和类似物。
填料是可选地用作抑制阴极膨胀的一种组分，且填料没有特别限制，只要其是纤维材料且不会在电池中引起化学变化即可。填料的实例可包括：烯烃基聚合物，诸如聚乙烯和聚丙烯；纤维材料，诸如玻璃纤维、碳纤维和类似物。
阳极通过以下方法制备：将阳极活性材料涂布在阳极集电器上并进行干燥，可选地，阳极可根据需要进一步包括如上所述的组分。
阳极活性材料的实例可包括：碳，诸如非石墨化碳和石墨类的碳；金属复合氧化物，诸如LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)、SnxMe1-xMe’yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me’：Al、B、P、Si、元素周期表第I、II和III族元素、卤素；0≤x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)；锂金属；锂合金；硅系合金；锡系合金；金属氧化物，诸如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4、和Bi2O5；导电聚合物，诸如聚乙炔；Li-Co-Ni系材料；和类似物。
为了改善电池的安全性，隔板和/或隔膜可以是有机/无机复合多孔安全性强化隔板(SRS)。
SRS隔板是通过利用位于聚烯烃基隔板基体上的无机颗粒和粘合剂聚合物作为活性层组分来制备的。此时，除包含在隔板基板本身中的孔结构之外，SRS隔板还具有藉由作为活性层组分的无机材料颗粒之间的间隙体积(interstitial volume)形成的均匀的孔结构。
相较于使用一般隔板，使用有机/无机复合多孔隔板可以抑制形成时由于膨胀(swelling)导致的电池厚度的增加，且当液化电解液浸渍时，可凝胶化的聚合物被用作粘合剂聚合物组分时，所述隔板可被用作电解质。
此外，由于有机/无机复合多孔隔板可通过控制隔板中的作为活性层组分的无机颗粒和粘合剂聚合物的含量而表现出优异的粘合力特性，因此能够容易地执行电池组装工序。
无机材料颗粒没有特别限制，只要其是电化学稳定的即可。也就是说，本发明中使用的无机材料颗粒没有特别限制，只要在应用电池的工作电压范围(例如，基于Li/Li+的0V至5V)内不发生氧化和/或还原反应即可。具体地，当使用具有离子传输能力的无机材料颗粒时，能够提高电化学装置中的离子导电性以改善性能，因而优选的是离子导电性尽可能高。此外，当无机物颗粒具有高密度时，由于难以在涂布时分散颗粒，且在电池生产中存在重量增加的问题，因此，优选的是尽可能地减小密度。此外，具有高介电常数的无机材料颗粒有助于增加电解质盐(例如液化电解质中的锂盐)的解离，从而改善电解液的离子导电性。
锂盐是一种能够在非水电解质中很好地溶解的材料，且锂盐的实例可包括LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低级脂肪族碳酸锂、四苯硼酸锂、酰亚胺和类似物。
此外，为了改善充电/放电特性、阻燃性和类似特性，在非水电解液中，例如可添加吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、n-乙二醇二甲醚、六磷酸三酰胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N-取代的恶唑烷酮、N,N-取代的咪唑啉、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化铝和类似物。在一些情况下，可进一步添加诸如四氯化碳或三氟乙烯之类的含卤溶剂，以赋予不燃性，或者，可进一步添加二氧化碳气体，以改善高温存储特性。
同时，本发明的示例性实施方式提供一种制造电池单元的方法，所述方法包括：
a)通过将隔板插置在阴极和阳极之间来制造电极组件；
b)将步骤a)中制造的电极组件浸渍到包括呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分以及聚合引发剂在内的混合液中；
c)将电极组件和液化电解液一起注入电池壳体中，然后密封所述电池壳体；以及
d)聚合或固化插入到隔板的孔中的单体和/或寡聚体状态的电解液组分。
也就是说，通过以下方式形成电池单元：通过将隔板插置在阴极和阳极之间来制造电极组件，将所述电极组件浸渍到包括呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分以及聚合引发剂在内的混合液中，并再次将电极组件和液化电解液一起注入电池壳体中并密封电池壳体，并通过聚合或固化插入到隔板的孔中的电解液组分而使电池单元老化来制造电池单元。
如果单独将隔板浸渍到包括呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分以及聚合引发剂在内的混合液中然后进行聚合或固化时，则可能会由于包括在隔板中的电解液组分导致不易执行组装具有插置在阴极和阳极之间的隔板的电极组件的工序。
另一方面，根据本发明的用于制造电池单元的方法能够更容易地组装电极组件，由此节省工序所需的成本和时间，并进一步改善电极组件的结构稳定性。
此时，步骤d)中插入到隔板的孔中的单体和/或寡聚体状态的电解液组分充分地凝胶化并且可在40℃至90℃的温度范围内发生聚合或固化1小时至20小时，因而可将所述电解液组分稳定地包括在隔板的孔中。
如果在远低于上述温度范围进行聚合或固化较短时间，则插入到隔板的孔中的单体和/或寡聚体状态的电解液组分可能无法充分地凝胶化，而如果在过高温度下进行聚合或固化较长时间时，则可能会成为降低电池单元的电性能的因素。
同时，用于制造电池单元的方法可进一步包括脱气步骤，用于将在使电解液组分发生聚合或固化的老化步骤中在电池单元中产生的气体排出。
本发明还提供一种包括所述单元电池的电池组和一种包括所述电池组作为电源的装置，其中所述装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、电动工具、可穿戴电子装置、电动汽车、混合电动汽车、插电式混合电动汽车和电力储存装置。
由于所述电池组和装置是本领域众所周知的，因此本文将省略对它们的详细描述。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明一个实施方式的电池单元的结构的示意图；
图2是示意性地示出制造图1的电池单元的工序的示意图。
具体实施方式
下文中，将根据本发明的各个实施方式参照附图详细地描述本发明，但本发明的范围并不限于此。
图1是示意性地示出根据本发明一个实施方式的电池单元的结构的示意图。
参照图1，电池单元100包括电极组件110，其中电极组件110在被浸渍到液化电解液130中的同时被密封在电池壳体120中。
电极组件110具有以下结构：其中阴极111和阳极112交替地堆叠且隔板113插置在阴极111和阳极112之间。
多个孔114形成在隔板113中且凝胶电解液组分115被包括在孔114中。
因此，即使当使用具有大直径孔114的隔板113时，包括在孔114中的凝胶电解液组分115也能够稳定地支撑隔板113以确保阴极111和阳极112之间的绝缘性并改善结构稳定性。
当考虑到便于制造时，孔114可具有不同的尺寸，但并不限于此。孔114可具有相同的尺寸。
孔114形成为分离的，但并不限于此。孔114可互相连接作为三维网状结构，且孔114可藉由包括在孔114中的凝胶电解液组分115更加稳定地支撑隔板113。
图2是示意性地示出制造图1的电池单元的工序的示意图。
参照图2，首先将电极组件110浸渍到包括呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分211以及聚合引发剂212在内的混合溶液中。
因此，混合液210可充分地插入形成在电极组件110的隔板113中的多个孔114中。
之后，将其中混合液210插入隔板113的孔114中的电极组件110与液化电解液130一起注入电池壳体120中，并密封电池壳体120，由此制造电池单元100。
将电池单元100在40℃至90℃范围内的温度下老化1小时至20小时，使呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分211可发生聚合或固化，从而能够将凝胶电解液组分115稳定地包括在隔板113的孔114中。
本领域技术人员将理解的是，在不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上作出各种改变。
工业实用性
如上所述，根据本发明的电池单元具有其中将凝胶(gel)电解液组分包括在形成于隔板上的多个孔中的结构。通过这种结构，即使使用具有大直径孔的隔板时，也能够改善阴极和阳极之间的绝缘性以确保电池单元的安全性并防止由孔封闭导致的离子导电性劣化，保持高电解液浸渍性以防止电池单元的性能劣化，并且相较于仅包括液化电解液的结构，防止隔板因电池单元的温度变化而发生热收缩以改善稳定性。
Claims (19)
1.一种电池单元，包括：电极组件，所述电极组件具有其中隔板插置在阴极和阳极之间的结构，其中所述隔板形成有多个孔且所述孔包括凝胶电解液组分。
2.根据权利要求1所述的电池单元，其中：
形成在所述隔板上的所述孔具有0.01μm至100μm的平均直径。
3.根据权利要求1所述的电池单元，其中：
所述隔板具有40％至90％的孔隙率。
4.根据权利要求1所述的电池单元，其中：
在所述隔板被浸渍到包括呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分以及聚合引发剂在内的混合液中以使所述混合液插入所述隔板的所述孔中之后，所述电解液组分发生聚合或固化。
5.根据权利要求4所述的电池单元，其中：
呈液化单体和/或寡聚体状态的所述电解液组分是选自由聚乙烯衍生物、聚环氧乙烷衍生物、聚环氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、多聚赖氨酸、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、或包括离子解离基团的聚合物构成的群组中的至少任意一种。
6.根据权利要求4所述的电池单元，其中：
所述电解液组分包括选自由Li的氮化物、卤化物和硫酸盐：Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSiO4、LiSiO4-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4-LiI-LiOH、Li3PO4-Li2S-SiS2构成的群组中的至少任意一种。
7.根据权利要求4所述的电池单元，其中：
所述聚合引发剂通过从外部施加的热或光使呈液化单体和/或寡聚体状态的所述电解液组分凝胶化。
8.根据权利要求4所述的电池单元，其中：
插入到所述隔板的所述孔中的所述液化电解液组分在40℃至90℃的温度范围内发生聚合或固化1小时至20小时。
9.根据权利要求4所述的电池单元，其中：
所述聚合引发剂包括选自由过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化乙酰、双十二烷基过氧化物、二叔丁基过氧化物、过氧化氢异丙苯、过氧化氢、2,2-偶氮双(2-氰基丁烷)、2,2-偶氮双(甲基丁腈)、偶氮双(异丁腈)(AIBN)、和偶氮双二甲基-戊腈(AMVN)构成的群组中的至少任意一种。
10.根据权利要求4所述的电池单元，其中：
相对于呈液化单体和/或寡聚体状态的所述电解液组分，所述聚合引发剂的含量为0.01wt％至5wt％。
11.根据权利要求1所述的电池单元，进一步包括：
液化电解液。
12.根据权利要求11所述的电池单元，其中：
所述液化电解液在浸渍所述电极组件的状态下被密封在电池壳体中。
13.根据权利要求11所述的电池单元，其中：
所述液化电解液包括选自由N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、1,2-二甲氧基乙烷、四羟基法兰克(tetrahydroxyfranc)、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜、1,3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、焦磷酸甲酯、和丙酸乙酯构成的群组中的至少任意一种。
14.根据权利要求1所述的电池单元，其中：
所述电池单元是锂二次电池。
15.一种用于制造权利要求1所述的电池单元的方法，包括：
a)通过将隔板插置在阴极和阳极之间来制造电极组件；
b)将步骤a)中制造的所述电极组件浸渍到包括呈液化单体和/或寡聚体状态的电解液组分以及聚合引发剂在内的混合液中；
c)将所述电极组件和液化电解液一起注入电池壳体中，然后密封所述电池壳体；以及
d)聚合或固化插入到所述隔板的孔中的呈液化单体和/或寡聚体状态的所述电解液组分。
16.根据权利要求15所述的方法，其中：
步骤d)中插入到所述隔板的所述孔中的呈液化单体和/或寡聚体状态的所述电解液组分在40℃至90℃的温度范围内发生聚合或固化1小时至20小时。
17.一种电池组，所述电池组包括根据权利要求1所述的电池单元。
18.一种装置，所述装置包括根据权利要求17所述的电池组作为能源。
19.根据权利要求18所述的装置，其中：
所述装置是手机、平板电脑、笔记本电脑、电动工具、可穿戴式电子装置、电动汽车、混合电动汽车、插电式混合电动汽车和电力储存装置中的任意一种。
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