(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211546195.0 (22)申请日 2022.12.05 (71)申请人 天能电池集团股份有限公司 地址 313100 浙江省湖州市长兴县 煤山镇 工业园区 (72)发明人 张海源　黄碧英　孙玉伟　陆一飞　 陈宇乐　沈钦　王树强　徐淳川　 黄耀峰　 (74)专利代理 机构 杭州天勤知识产权代理有限 公司 33224 专利代理师 沈金龙 (51)Int.Cl. H01M 10/0585(2010.01) H01M 10/0565(2010.01) H01M 10/04(2006.01)H01M 10/0525(2010.01) C08F 120/14(2006.01) C08G 65/06(2006.01) C08F 122/20(2006.01) C08F 120/28(2006.01) C08F 120/40(2006.01) C08F 118/00(2006.01) C08F 220/14(2006.01) C08F 220/28(2006.01) C08F 220/40(2006.01) C08F 218/00(2006.01) (54)发明名称 一种半固态电池及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种半固态电池及其制备方 法。 本发明半固态电池制备方法中， 通过两种不 同反应单体聚合速度不同， 导致生成的聚合物的 链长及分子量不同， 电解质分层自组装是随着聚 合反应时间和原位固化时间逐步完成的， 整个电 芯中体系的自组装分层也是随着时间逐步完成 的。 所述的上下两层聚合物层的界面是互相渗透 均匀过渡， 形成无界面状态， 有利于两层的结合 更加紧密牢固。 综合的电解质结构可以提升原位 聚合电池的安全性和循环稳定性。 采用自组装原 位聚合方式， 减小电池内电解质和电极的界面阻 抗， 方法简单易于扩大生产。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115548463 A 2022.12.30 CN 115548463 A 1.一种半固态电池的制备方法， 所述半固态电池包括电芯和电解质， 电芯包括叠放的 正、 负电极， 其特 征在于， 所述制备 方法包括以下步骤： （1） 将第一反应单体、 第二反应单体与部分基础电解液混合得到原位聚合电解液前驱 体一； （2） 将引发剂与剩余部分基础电解液混合得到原位聚合电解液前驱体二， 所述引发剂 用于分别引发第一反应单体和第二反应单体聚合； （3） 将所述原位聚合电解液前驱体一先注入电芯中浸润正、 负电极， 然后将所述原位聚 合电解液前驱体二注入电芯， 加热电芯到聚合温度引发原位聚合， 形成具有多层 网络电解 质结构的半固态电池， 其中， 所述第一反应单体比所述第二反应单体聚合速度快、 形成的聚合物分子量高。 2.根据权利要求1所述半固态电池的制备方法， 其特征在于， 所述第 一反应单体在加入 所述引发剂后聚合反应时间60 s即完成至少8 0%的聚合； 所述第二反应单体在加入所述引发 剂后聚合反应时间6 0s完成少于 50%的聚合。 3.根据权利要求1所述半固态电池的制备方法， 其特征在于， 所述第 一反应单体为以下 至少一种： 聚乙二醇、 1,3二氧五环、 二氧六环、 甲基丙烯酸、 丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯、 甲基 丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸丁酯、 聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、 乙烯基甲氧基硅烷、 2  (三甲基硅 氧基)甲基丙烯酸乙酯、 三乙烯基环三硅氧烷； 所述第二反应单体为以下至少一种： 碳酸亚乙烯酯、 碳酸乙烯亚乙酯、 烯丙基丙二酸二 甲酯、 烯丙基丙二酸二乙酯、 乙烯基醋酸酯、 聚乙二醇甲基丙烯酸酯、 聚乙二醇甲醚甲基丙 烯酸酯、 烯丙基二甲酸二甲酯、 烯丙基丙二酸二乙酯、 碳酸甲代烯丙基酯、 1,4  丁二醇二丙 烯酸酯、 1,6  己二醇二丙烯 酸酯、 甲基乙烯基砜、 乙基乙烯基砜、 醋酸乙烯酯、 乙氧基化三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯、 季戊四醇三丙烯酸酯、 季戊四醇四丙烯酸酯、 双季戊四醇五丙烯酸 酯、 双季戊四醇六丙烯 酸酯、 丙烯酰胺、 N， N  亚甲基双 丙烯酰胺、 N 甲基马来酰胺、 N  乙基马 来酰胺、 己内酰胺、 丁内酰胺、 马来酸酐、 丙烯腈、 2  腈基丙烯酸乙酯、 2  腈基 2 丙烯酸丁 酯、 2 腈基 3,3 二苯丙烯酸异 辛酯、 1 环己烯乙腈、 甲基丙烯 酸六氟丁酯、 甲基丙烯 酸三氟 乙酯、 对苯二甲酸二羟乙酯、 甲苯二异氰酸酯、 二苯甲烷二异氰酸酯、 异氟尔酮二异氰酸酯 和六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯。 4.根据权利要求1所述半固态电池的制备方法， 其特征在于， 所述引发剂为以下至少一 种： 偶氮二异 丁腈、 偶氮二异庚腈、 偶氮二异 丁酸二甲酯、 过氧化苯甲酰、 过氧化苯甲酰叔丁 酯、 过氧化甲乙酮、 辛酸亚锡、 醋酸锂、 三乙基磷、 三苯基磷、 三正丁基磷、 三丁基氧化锡、 钛 酸四丁酯、 锆酸四丁酯、 三烷基锡 醇盐、 二烷基锡氧化物、 N ‑甲基乙二胺、 二甲基甲酰胺、 三 乙烯乙二胺、 甲基二乙二醇胺、 三亚乙基二胺、 三氟甲基磺酸铝、 三氟甲基磺酸镁、 双氟磺酰 亚胺锂和三氟甲基磺酸锡。 5.根据权利要求1所述半固态电池的制备方法， 其特征在于， 所述第 一反应单体在原位 聚合电解液 前驱体一中的质量分数为5%~45%； 所述第二反应单体在原位聚合电解液 前驱体一中的质量分数为0.5%~45%； 所述引发剂在原位聚合电解液 前驱体二中的质量分数为0.1%~5%。 6.根据权利要求1所述半固态电池的制备方法， 其特征在于， 步骤 （3） 中， 原位聚合电解 液前驱体一和原位聚合电解液 前驱体二按质量比1∶ 1加入。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115548463 A 27.根据权利要求1所述半固态电池的制备方法， 其特征在于， 步骤 （3） 中， 原位聚合 时加 热的温度为 45~90℃， 加热时间为5分钟~48小时。 8.根据权利要求7所述半固态电池的制备方法， 其特征在于， 步骤 （3） 中， 原位聚合时， 加热后再静置， 静置温度为25~45℃， 静置时间24~120小时。 9.权利要求1~8任一所述制备 方法制备的半固态电池。 10.根据权利要求9所述半固态电池， 其特征在于， 为半固态扣式电池或半固态软包叠 片电池。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115548463 A 3