一种耐低温抗老化的聚合物电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐低温抗老化的聚合物电池及其制备方法，包括隔热壳、支撑架、电芯组件、泄压组件、连接柱、连接板、通气槽和调节组件，所述隔热壳中设置有支撑架，且隔热壳的底部设置有连接板，本发明专利技术，通过对隔膜和电解质进行改性处理，提高了电芯隔膜的保液能力和电解质的热稳定性，从而提高了电池的抗老化性能，利用设置的隔热壳对电芯组件进行封闭防护，同时避免低温环境影响电池的充放电特性，延长了电池的使用寿命，电池内部气压激增时，利用设置的泄压组件对压力进行宣泄，避免电池因内部气压过高而发生爆炸，提高了电池的安全性能，通过设置的调节组件来调整外接头之间的间距，满足了用户的个性化需求，提高了用户的使用体验。使用体验。使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温抗老化的聚合物电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚合物电池
，具体为一种耐低温抗老化的聚合物电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚合物电池是一种二次电池，它主要依靠离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，Li离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，充电时，Li离子从正极脱嵌，经过聚合物电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电时则相反，但是现有的聚合物电池隔膜大多使用PP隔膜作为离子交换的结构膜体，隔膜的保液能力差，同时电解质的热稳定性较低，影响了锂离子电池的抗老化性能，且现有的锂离子电池的耐低温性能差，低温环境会影响电池的充放电特性，从而缩短了电池的使用寿命，同时电池缺乏泄压结构，电池过热时内部气体受热碰撞会导致电池中的气压增高，内部气压过高会导致电池爆炸，存在一定的安全隐患，且现有聚合物电池的外界头大多固定安装在电池壳体的顶部，无法调节外界头之间的间距，难以满足用户的个性化需求，降低了用户的使用体验，因此设计一种耐低温抗老化的聚合物电池及其制备方法是很有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种耐低温抗老化的聚合物电池及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种耐低温抗老化的聚合物电池，包括隔热壳、支撑架、电芯组件、泄压组件、连接柱、连接板、通气槽和调节组件，所述隔热壳中设置有支撑架，且隔热壳的底部设置有连接板，连接板上开设有通气槽，支撑架中滑动连接有电芯组件中的电芯外壳。<br/>[0005]优选的，所述电芯组件由电芯外壳、支撑底板、电芯支柱、支撑件、电芯框架、电芯隔膜、封闭顶板、注入口、封闭块、密封柱、第一连接台、第二连接台、正极片和负极片组成，电芯外壳的内部底端设置有支撑底板，且支撑底板的顶部边缘处均匀设置有电芯支柱，电芯支柱上固定套接有支撑件，且支撑件与电芯外壳的内壁相互贴合。
[0006]优选的，所述支撑底板顶部中心处开设的凹槽中固定安装有电芯框架，且电芯框架中设置有电芯隔膜，电芯框架的两侧贴合在电芯外壳的内壁上，且电芯外壳的顶部固定套接有封闭顶板，封闭顶板与电芯支柱的连接处开设有凹槽，封闭顶板的顶部对称开设有注入口，且注入口中设置有密封柱，密封柱的顶部固定连接有封闭块，且封闭块固定安装在封闭顶板顶部开设的凹槽中。
[0007]优选的，所述封闭顶板顶部两侧对称开设的圆形槽中分别固定安装有第一连接台和第二连接台，且第一连接台和第二连接台的底部分别设置有正极片和负极片，封闭顶板与正极片和负极片的连接处均开设有通槽，第一连接台和第二连接台均设置有连接柱。
[0008]优选的，所述隔热壳的顶部设置有调节组件中的连接壳，所述调节组件由连接壳、
调节板、调节滑槽、电性滑板、连接套管、电性滑块、电池顶板、外接头、防滑套管和电性柱组成，连接壳中设置有调节板，且调节板上开设有调节滑槽，调节滑槽中对称设置有电性滑板，且电性滑板电性连接有连接套管，连接套管对称安装在调节板底部开设的凹槽中，且连接套管滑动连接连接柱的顶端，调节滑槽中滑动连接有电性滑块，且电性滑块的底部与电性滑板的顶部相互贴合，电性滑块的顶部设置有电性柱。
[0009]优选的，所述连接壳的顶部设置有电池顶板，且电池顶板的底部与电性滑块的顶部相互贴合，电池顶板与电性柱的连接处开设有通槽，且电性柱的顶端设置有外接头，外接头上套接有防滑套管。
[0010]优选的，所述连接板的底部设置有泄压组件中的泄压壳，所述泄压组件由泄压壳、泄压槽、泄压框、密封套、泄压板、锁止槽、锁止弹簧和锁止滑块组成，泄压壳的两侧对称开设有泄压槽，且泄压壳中设置有泄压框，泄压框上开设有锁止槽，且锁止槽中滑动连接锁止滑块的一端，锁止滑块的另一端滑动连接在泄压板一侧开设的滑移槽中，锁止滑块的另一端设置有锁止弹簧，且锁止弹簧位于泄压板一侧开设的滑移槽内部，泄压板上套接有密封套，且密封套与锁止滑块的连接处开设有通槽，密封套与泄压框相互贴合。
[0011]一种耐低温抗老化的聚合物电池制备方法，包括以下步骤：步骤一，隔膜改性；步骤二，电芯组装；步骤三，电解质填充；步骤四，连接装配；其中上述步骤一中，首先在反应瓶中加入质量分数为450份的无水乙醇、重量份数为5份的二氧化硅纳米粒子和重量份数为50份的去离子水，随后进行超声波分散30min，接着向反应瓶中加入重量分数为0.6份的3
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安丙基三乙氧基硅烷，并将反应瓶放入搅拌箱中，之后在60℃的温度下进行搅拌处理200min，搅拌处理后进行离心过滤，之后经烘干得到二氧化硅枝接氨基，备用，接着将初始隔膜放入重量份数为300份，且pH为8.5的Tris溶液中，之后向Tris溶液中加入重量份数为10份的多巴胺和重量份数为10份的二氧化硅枝接氨基，随后进行超声处理30min，超声处理后在60℃的温度下进行真空干燥180min，真空干燥后经裁切得到电芯隔膜，之后将电芯隔膜固定在电芯框架中；其中上述步骤二中，将支撑底板放置在电芯外壳的内部底端，使支撑件与电芯外壳的内壁相互贴合，接着将电芯框架安装在支撑底板顶部开设的凹槽中，之后将封闭顶板安装在电芯外壳的顶部，使电芯支柱的顶端套接在封闭顶板底部的凹槽中，之后将第一连接台和第二连接台固定安装在封闭顶板顶部两侧对称开设的圆形槽中，使第一连接台和第二连接台底部的正极片和负极片插入电芯外壳的内部；其中上述步骤三中，在反应瓶中分别加入质量分数为85份的共聚单体丙烯腈、重量份数为85份的丙烯酸甲酯和重量份数为50份的乙酸乙烯酯，随后向反应瓶中加入重量份数为0.25份的硫酸铵，接着将混合液放入反应釜中，在65℃的温度下进行恒温反应60min，恒温反应的过程中持续向反应釜中通入氮气，之后向反应釜中加入重量份数为35份的LiBIB，随后在65℃的温度下进行搅拌处理120min，搅拌处理后得到复合型聚合物，之后将复合型聚合物放入烘箱中在75℃的温度下烘烤2400min，烘烤后取出放入电解基液中浸渍处理30min，之后经过离心分离得到凝胶聚合物电解质，随后将凝胶聚合物电解质从注入口中注入，注满电芯外壳后，将封闭块防止在封闭顶板顶部开设的凹槽中，使密封柱套接在注入口中，接着将封闭块焊接在封闭顶板进行密封；其中上述步骤四中，将密封套套接在泄压板上，再将泄压板安装在泄压框中，使锁
止滑块在锁止弹簧的作用下配合连接在泄压框上的锁止槽中，之后将泄压壳固定在连接板的底部，接着将电芯外壳放置在隔热壳内部的支撑架中，随后将连接壳固定在隔热壳的顶部，使连接套管套接在第一连接台和第二连接台上的连接柱上，接着将电池顶板固定在连接壳的顶部，再将防滑套管套接在电性柱上，即得到耐低温抗老化的聚合物电池。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该一种耐低温抗老化的聚合物电池及其制备方法，利用二氧化硅粒子对隔膜进行改性处理，提高了电芯隔膜的保液能力，同时使用硫酸铵对电解质进行改性处理，提高了制备后电解质的热稳定性，从而提高了电池的抗老化性能，利用设置的隔热壳对电芯组件进行封闭防护，同时避免低温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐低温抗老化的聚合物电池，包括隔热壳（1）、支撑架（2）、电芯组件（3）、泄压组件（4）、连接柱（5）、连接板（6）、通气槽（7）和调节组件（8），其特征在于：所述隔热壳（1）中设置有支撑架（2），且隔热壳（1）的底部设置有连接板（6），连接板（6）上开设有通气槽（7），支撑架（2）中滑动连接有电芯组件（3）中的电芯外壳（301）。2.根据权利要求1所述的一种耐低温抗老化的聚合物电池，其特征在于：所述电芯组件（3）由电芯外壳（301）、支撑底板（302）、电芯支柱（303）、支撑件（304）、电芯框架（305）、电芯隔膜（306）、封闭顶板（307）、注入口（308）、封闭块（309）、密封柱（310）、第一连接台（311）、第二连接台（312）、正极片（313）和负极片（314）组成，电芯外壳（301）的内部底端设置有支撑底板（302），且支撑底板（302）的顶部边缘处均匀设置有电芯支柱（303），电芯支柱（303）上固定套接有支撑件（304），且支撑件（304）与电芯外壳（301）的内壁相互贴合。3.根据权利要求2所述的一种耐低温抗老化的聚合物电池，其特征在于：所述支撑底板（302）顶部中心处开设的凹槽中固定安装有电芯框架（305），且电芯框架（305）中设置有电芯隔膜（306），电芯框架（305）的两侧贴合在电芯外壳（301）的内壁上，且电芯外壳（301）的顶部固定套接有封闭顶板（307），封闭顶板（307）与电芯支柱（303）的连接处开设有凹槽，封闭顶板（307）的顶部对称开设有注入口（308），且注入口（308）中设置有密封柱（310），密封柱（310）的顶部固定连接有封闭块（309），且封闭块（309）固定安装在封闭顶板（307）顶部开设的凹槽中。4.根据权利要求3所述的一种耐低温抗老化的聚合物电池，其特征在于：所述封闭顶板（307）顶部两侧对称开设的圆形槽中分别固定安装有第一连接台（311）和第二连接台（312），且第一连接台（311）和第二连接台（312）的底部分别设置有正极片（313）和负极片（314），封闭顶板（307）与正极片（313）和负极片（314）的连接处均开设有通槽，第一连接台（311）和第二连接台（312）均设置有连接柱（5）。5.根据权利要求1所述的一种耐低温抗老化的聚合物电池，其特征在于：所述隔热壳（1）的顶部设置有调节组件（8）中的连接壳（801），所述调节组件（8）由连接壳（801）、调节板（802）、调节滑槽（803）、电性滑板（804）、连接套管（805）、电性滑块（806）、电池顶板（807）、外接头（808）、防滑套管（809）和电性柱（810）组成，连接壳（801）中设置有调节板（802），且调节板（802）上开设有调节滑槽（803），调节滑槽（803）中对称设置有电性滑板（804），且电性滑板（804）电性连接有连接套管（805），连接套管（805）对称安装在调节板（802）底部开设的凹槽中，且连接套管（805）滑动连接连接柱（5）的顶端，调节滑槽（803）中滑动连接有电性滑块（806），且电性滑块（806）的底部与电性滑板（804）的顶部相互贴合，电性滑块（806）的顶部设置有电性柱（810）。6.根据权利要求5所述的一种耐低温抗老化的聚合物电池，其特征在于：所述连接壳（801）的顶部设置有电池顶板（807），且电池顶板（807）的底部与电性滑块（806）的顶部相互贴合，电池顶板（807）与电性柱（810）的连接处开设有通槽，且电性柱（810）的顶端设置有外接头（808），外接头（808）上套接有防滑套管（809）。7.根据权利要求1所述的一种耐低温抗老化的聚合物电池，其特征在于：所述连接板（6）的底部设置有泄压组件（4）中的泄压壳（401），所述泄压组件（4）由泄压壳（401）、泄压槽（402）、泄压框（403）、密封套（404）、泄压板（405）、锁止槽（406）、锁止弹簧（407）和锁止滑块...

【专利技术属性】
技术研发人员：李再新，江海军，王演军，
申请(专利权)人：深圳市贵航电子有限公司，
类型：发明
国别省市：