本發(fā)明涉及鋰離子電池制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法。
背景技術(shù):
鋰離子電池由于工作電壓高、能量密度大、自放電率小、穩(wěn)定環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì),目前在數(shù)碼產(chǎn)品電源、汽車動(dòng)力電池以及大型儲(chǔ)能電池等方面扮演者及其重要的角色。從目前的情況來(lái)看,主流的鋰離子電池負(fù)極主要應(yīng)用的材料為石墨,因?yàn)槠錈o(wú)毒、對(duì)環(huán)境友好、原材料來(lái)源豐富,而且價(jià)格低廉、比能量高和熱穩(wěn)定性好,是目前最理想的材料,但因?yàn)槭牧媳旧淼男再|(zhì)特征,決定其在電池制備過程中有一定的缺陷,主要表現(xiàn)為:(1)比表面積大,合漿時(shí)分散困難,容易出現(xiàn)顆粒;(2)極片粘結(jié)性差,易掉料,且極片容易吸水;(3)密度小,造成電池體積容量差等等,這些直觀問題都在一定程度上阻礙了石墨負(fù)極的容量發(fā)揮,故需要對(duì)電池工藝深入研究,解決上述缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法,該方法可以增加集流體與負(fù)極材料和導(dǎo)電劑的粘結(jié)性,并可以降低集流體和負(fù)極材料的接觸內(nèi)阻,從而減小電池內(nèi)阻,提高電池綜合性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法,包括以下步驟:選取銅箔,在銅箔的兩面分別涂覆涂碳層,其中,銅箔的厚度為8~15μm,涂碳層的雙層厚度為1.5~3.5μm,涂碳層的單面面密度為0.5~0.7g/m2。
所述的鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法,所述涂碳層的涂碳漿料采用含碳導(dǎo)電漿料母液通過稀釋制備得到。
所述的鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法,所述涂碳漿料的制備方法,包括以下步驟:
(1)稱取一定量含碳導(dǎo)電漿料母液,通過攪拌混合漿液,攪拌速度為20~25Hz,攪拌時(shí)間25~40min。
(2)加入混合均勻的醇類水溶液,以20~25Hz的攪拌速度攪拌30~45min min。
(3)以20~35Hz的攪拌速高速攪拌35~50 min。
(4)以10~20Hz的攪拌速度勻漿料20~40 min后,得到所需的涂碳漿料。
所述的鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法,所述含碳導(dǎo)電漿料母液固含量為18~24%。
所述的鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法,所述醇類水溶液為異丙醇水溶液,其中異丙醇與水的比例為1:1.5~2。
所述的鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法,所述水為去離子水,其電導(dǎo)率小于或等于25us/cm。
所述的鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法,所述涂碳漿料出料固含量為10~20%,其粘度為60~160mPa·s。
所述的鋰離子電池負(fù)極集流體的制備方法,所述涂碳銅箔的厚度為10μm,涂碳層的雙層厚度為3μm,涂碳層的單面面密度為0.6g/m2
由上述技術(shù)方案可知,本發(fā)明采用涂碳銅箔作為負(fù)極集流體不但可以提高負(fù)極材料的粘結(jié)性,而且使用了導(dǎo)電涂層還可以有效降低負(fù)極材料與集流體之間的接觸內(nèi)阻,進(jìn)而減小電池內(nèi)阻,提高電池倍率性能。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明應(yīng)用在電池上且電池不同倍率充電曲線圖;
圖3 為本發(fā)明應(yīng)用在電池上且電池不同倍率放電曲線圖;
圖4為本發(fā)明應(yīng)用在電池上且電池循環(huán)400周曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例1
(1)稱取一定量固含量為18%的含碳導(dǎo)電漿料母液,通過攪拌混合漿液,攪拌速度為20Hz,攪拌時(shí)間25min;
(2)加入混合均勻的異丙醇水溶液,以20Hz的攪拌速度攪拌30min,其中異丙醇與水的比例為1:1.5,水為電導(dǎo)率為20us/cm的去離子水。
(3)以20Hz的攪拌速高速攪拌35 min;
(4)以10Hz的攪拌速度勻漿料20 min后,得到固含量為10%,其粘度為60mPa·s的涂碳漿料。
(5)選取銅箔1,在銅箔1的兩面分別均勻涂覆涂碳漿料制成涂碳層2,完成電池負(fù)極集流體的制備,其中,銅箔1的厚度為8μm,涂碳層2的雙層厚度為1.5μm,涂碳層2的單面面密度為0.5g/m2。
實(shí)施例2
(1)稱取一定量固含量為24%的含碳導(dǎo)電漿料母液,通過攪拌混合漿液,攪拌速度為25Hz,攪拌時(shí)間40min;
(2)加入混合均勻的異丙醇水溶液,以25Hz的攪拌速度攪拌45min,其中異丙醇與水的比例為1:2,水為電導(dǎo)率為25us/cm的去離子水。
(3)以35Hz的攪拌速高速攪拌50 min;
(4)以20Hz的攪拌速度勻漿料40 min后,得到固含量為20%,其粘度為160mPa·s的涂碳漿料。
(5)選取銅箔1,在銅箔1的兩面分別均勻涂覆涂碳漿料制成涂碳層2,完成電池負(fù)極集流體的制備,其中,銅箔1的厚度為15μm,涂碳層2的雙層厚度為3.5μm,涂碳層的單面面密度為0.7g/m2。
實(shí)施例3
(1)稱取一定量固含量為24%的含碳導(dǎo)電漿料母液,通過攪拌混合漿液,攪拌速度為23Hz,攪拌時(shí)間35min;
(2)加入混合均勻的異丙醇水溶液,以23Hz的攪拌速度攪拌40min,其中異丙醇與水的比例為1:1.5,水為電導(dǎo)率為15us/cm的去離子水。
(3)以30Hz的攪拌速高速攪拌45 min;
(4)以15Hz的攪拌速度勻漿料30 min后,得到固含量為15%,其粘度為100mPa·s的涂碳漿料。
(5)選取銅箔1,在銅箔1的兩面分別均勻涂覆涂碳漿料制成涂碳層2,完成電池負(fù)極集流體的制備,其中,銅箔1的厚度為10μm,涂碳層2的雙層厚度為3μm,涂碳層2的單面面密度為0.6g/m2。
實(shí)施例4
(1)稱取一定量固含量為20%的含碳導(dǎo)電漿料母液,通過攪拌混合漿液,攪拌速度為22Hz,攪拌時(shí)間30min;
(2)加入混合均勻的異丙醇水溶液,以25Hz的攪拌速度攪拌35min,其中異丙醇與水的比例為1:7,水為電導(dǎo)率為25us/cm的去離子水。
(3)以32Hz的攪拌速高速攪拌30 min;
(4)以18Hz的攪拌速度勻漿料35min后,得到固含量為18%,其粘度為90mPa·s的涂碳漿料。
(5)選取銅箔1,在銅箔1的兩面分別均勻涂覆涂碳漿料制成涂碳層2,完成電池負(fù)極集流體的制備,其中,銅箔的厚度為12μm,涂碳層2的雙層厚度為2μm,涂碳層2的單面面密度為0.5g/m2。
本發(fā)明采用涂碳銅箔作為負(fù)極集流體不但可以提高負(fù)極材料的粘結(jié)性,而且使用了導(dǎo)電涂層還可以有效降低負(fù)極材料與集流體之間的接觸內(nèi)阻,進(jìn)而減小電池內(nèi)阻,提高電池倍率性能。
以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。