本發(fā)明涉及鋰離子電池技術領域,具體是一種導電涂層的制備方法。
背景技術:
目前,鋰離子電池的導電性能較差,循環(huán)性能及倍率性能都較低。而導電涂層很好地解決了其導電性差、界面阻抗大、循環(huán)性能及倍率性能的問題,現(xiàn)已廣泛用于鈦酸鋰、磷酸鐵鋰、三元等材料的集流體,具有廣闊的應用前景及強勁的發(fā)展勢頭。而目前的導電涂層普遍存在導電性不穩(wěn)定、附著力差,內阻偏差大的問題。
技術實現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種導電涂層的制備方法,以提高導電涂層的附著力及其導電性能。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明的制備方法如下:
(a)水溶膠液配置
將丙烯酸樹脂、海藻酸鹽和溶劑按比例在高溫下與堿加熱中和分散均勻,配制成水溶膠液;
(b)導電液配置
將導電碳黑、分散劑與溶劑混合加入球磨機球磨后,再在砂磨機砂磨配制成導電液;
(c)涂層膠液配制
將水溶膠液、導電液、羧甲基纖維素鈣、碳纖維、石墨烯、丙烯腈類水性粘合劑混合后高速分散;
(d)印刷
將涂層膠液印刷至鋁箔表面制成導電涂層,所述導電涂層由70-105℃高溫烘烤制成。
所述溶劑均為純水,電導率≤0.1us/cm。
所述水溶膠液由以下物質按照質量百分比制成:丙烯酸樹脂20%~30%、海藻酸鹽10%~20%、堿1%~10%、溶劑40%~60%;加熱溫度范圍在50~150℃,加熱時間在2~6h。
所述導電液由以下物質按照質量百分比制成:導電碳黑15%~20%、分散劑1%~5%、溶劑60%~84%。
所述涂層膠液由以下物質按照質量百分比制成:水溶膠液5%~20%、導電液30%~70%、羧甲基纖維素鈣1%~15%、碳纖維1%~10%、石墨烯1%~10%、丙烯腈類水性粘合劑5%~30%。
所述堿為氫氧化銨溶液或氫氧化鉀溶液。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,大大提高了鋰離子電池導電涂層的附著力,增強了其導電性,能有效減小集流體和材料的界面阻抗,具有優(yōu)異的電導率及較大的表面張力,可廣泛應用于各種鋰離子電池。
具體實施方式
實施例1
將質量百分比為丙烯酸樹脂20%、海藻酸鹽20%、氫氧化銨10%和純水50%在120℃下加熱中和分散均勻5h,制成水溶膠液。
將質量百分比為導電碳黑20%、分散劑1%與純水79%混合加入球磨機球磨后,再在砂磨機砂磨配制成導電液。
將質量百分比為水溶膠液10%、導電液60%、羧甲基纖維素鈣10%、碳纖維5%、石墨烯5%、丙烯腈類水性粘合劑10%混合后高速分散制成涂層膠液;
最后將涂層膠液印刷在鋁箔上制成導電涂層,導電涂層由100℃高溫烘烤制成。導電涂層垂直方向電阻0.079ω。
實施例2
將質量百分比為丙烯酸樹脂30%、海藻酸鹽10%、氫氧化鉀1%和純水59%在高溫110℃下加熱中和分散均勻6h,制成水溶液。
將質量百分比為導電碳黑15%、分散劑5%與純水80%混合加入球磨機后球磨,再在砂磨機砂磨后配制成導電液。
將質量百分比為水溶膠液15%、導電液55%、羧甲基纖維素鈣15%、碳纖維5%、石墨烯5%、丙烯腈類水性粘合劑5%混合后高速分散制成涂層膠液。
最后將涂層膠液印刷在鋁箔上制成導電涂層,導電涂層由95℃高溫烘烤制成。導電涂層垂直方向電阻0.086ω。
實施例3
將質量百分比為丙烯酸樹脂25%、海藻酸鹽15%、氫氧化鉀5%和純水55%在高溫110℃下與氫氧化鉀加熱中和分散均勻6h,制成水溶液。
將質量百分比為導電碳黑17%、分散劑3%與純水80%混合加入球磨機后球磨,再在砂磨機砂磨后配制成導電液。
將質量百分比為水溶膠液20%、導電液30%、羧甲基纖維素鈣10%、碳纖維10%、石墨烯10%、丙烯腈類水性粘合劑20%混合后高速分散制成涂層膠液。
最后將涂層膠液印刷在鋁箔上制成導電涂層,導電涂層由105℃高溫烘烤制成。導電涂層垂直方向電阻0.083ω。