本發(fā)明屬于電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種涂布液、其使用方法及電池極片。
背景技術(shù):
常規(guī)的電化學(xué)裝置中,電池極片制作工藝是將活性材料漿料直接涂布于金屬集電體表面,干燥后通過(guò)粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)活性材料固定于集電體表面。然而,這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在如下兩方面的缺陷:1)剛性的金屬集電體與活性材料顆粒間的接觸面積有限,界面電阻較大,引起電池內(nèi)阻的上升,對(duì)于電化學(xué)裝置的性能存在負(fù)面影響;2)粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度有限,在持續(xù)的充放電過(guò)程中,很容易發(fā)生活性材料與集流體間的膨脹脫離,導(dǎo)致電池內(nèi)阻進(jìn)一步加大,使得循環(huán)壽命和電池的安全性能受到影響。因此,降低集電體與活性材料間的界面電阻,提高兩者之間的粘結(jié)強(qiáng)度是提升鋰二次電池性能的重要手段。在金屬集電體表面引入導(dǎo)電涂層可有效提高活性材料與金屬集電體之前的粘附力,降低界面阻抗,減少電解液對(duì)金屬集電體的腐蝕,有利于延長(zhǎng)電化學(xué)裝置的使用壽命及提高其安全性。
申請(qǐng)?zhí)枮?01180042480.2的中國(guó)專利公開(kāi)了一種用于金屬集電體的涂布液,該涂布液含導(dǎo)電材料,有多糖及多糖的衍生物,另含有有機(jī)酸及其衍生物。將該衍生物涂布于金屬表面后,通過(guò)多糖與有機(jī)酸之間的縮合反應(yīng)形成交聯(lián)涂層,從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電涂層在金屬表面的固定。
申請(qǐng)?zhí)枮閏n00814654.3的中國(guó)專利公開(kāi)一種用于涂覆金屬表面的涂層機(jī),該涂層劑含有導(dǎo)電材料、高溫下可固化的粘結(jié)劑及其他輔助性物質(zhì),其利用聚氨酯/丙烯酸酯共聚物、聚氨酯/聚碳酸酯分散體、聚氨酯/聚酯分散體和丙烯酸酯共聚物分散體劑其混合物在高溫下的交聯(lián)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電涂層的固化。
但上述兩種方法均采用一步法實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電涂層的固化,固化效率較低,導(dǎo)電涂層穩(wěn)定性較差,與集電體間的相互作用也較弱,這些缺點(diǎn)一方面會(huì)影響改性后集電體的導(dǎo)電性能,另一方面也影響其長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種涂布液、其使用方法及電池極片,該涂布液提高導(dǎo)電涂層的穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供了一種涂布液,包括a組分與b組分;
所述a組分包括:5~40重量份的第一聚合物、5~35重量份的第二聚合物、0.1~5重量份的第一交聯(lián)劑與10~70重量份的水;所述第一聚合物選自聚氨酯及其衍生物、聚乙烯醇及其衍生物、酚醛樹(shù)脂、聚丙烯酰胺及其衍生物中的一種或多種;所述第二聚合物選自聚丙烯酸及其衍生物、多糖類聚合物、聚乙烯醇及其衍生物、聚酯、聚氨酯及其衍生物的一種或多種;
所述b組分包括:0.01~5重量份的第二交聯(lián)劑與10~90重量份的水。
優(yōu)選的,所述a組分中第一聚合物、第二聚合物與第一交聯(lián)劑的總量在a組分中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于40%。
優(yōu)選的,所述第一交聯(lián)劑選自醛類交聯(lián)劑和/或酸酐類交聯(lián)劑。
優(yōu)選的,所述第二交聯(lián)劑選自醛類交聯(lián)劑、金屬的多核羥橋絡(luò)離子與酚類交聯(lián)劑中的一種或多種。
優(yōu)選的,所述醛類交聯(lián)劑選自甲醛、乙二醛、戊二醛與脲醛中的一種或多種;所述金屬的多核羥橋絡(luò)離子選自鋯的多核羥橋絡(luò)離子和/或鉻的多核羥橋絡(luò)離子;所述酚類交聯(lián)劑選自苯酚和/或間苯二酚。
優(yōu)選的,所述a組分還包括20~50重量份的導(dǎo)電材料。
本發(fā)明還提供了一種涂布液的使用方法,包括以下步驟:
s1)將a組分涂布于金屬表面,得到涂布后的金屬;
s2)將所述涂布后的金屬在b組分中浸漬,然后進(jìn)行水浴,干燥后得到表面附著有涂層的金屬;
所述a組分包括:5~40重量份的第一聚合物、5~35重量份的第二聚合物、0.1~5重量份的第一交聯(lián)劑與10~70重量份的水;所述第一聚合物選自聚氨酯及其衍生物、聚乙烯醇及其衍生物、酚醛樹(shù)脂、聚丙烯酰胺及其衍生物中的一種或多種;所述第二聚合物選自聚丙烯酸及其衍生物、多糖類聚合物、聚乙烯醇及其衍生物、聚酯、聚氨酯及其衍生物的一種或多種;
所述b組分包括:0.01~5重量份的第二交聯(lián)劑與10~90重量份的水。
優(yōu)選的,所述步驟s2)中b組分的溫度為100℃~150℃;所述干燥的溫度為50℃~150℃。
本發(fā)明還提供了一種電池極片,包括集電體與附著在集電體表面的活性物質(zhì)層;所述活性物質(zhì)層由上述的涂布液形成。
本發(fā)明還提供了一種電化學(xué)元件,包括上述的電極極片。
本發(fā)明提供了一種涂布液包括a組分與b組分;所述a組分包括:5~40重量份的第一聚合物、5~35重量份的第二聚合物、0.1~5重量份的第一交聯(lián)劑與10~70重量份的水;所述第一聚合物選自聚氨酯及其衍生物、聚乙烯醇及其衍生物、酚醛樹(shù)脂、聚丙烯酰胺及其衍生物中的一種或多種;所述第二聚合物選自聚丙烯酸及其衍生物、多糖類聚合物、聚乙烯醇及其衍生物、聚酯、聚氨酯及其衍生物的一種或多種;所述b組分包括:0.01~5重量份的第二交聯(lián)劑與10~90重量份的水。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用兩種組分的涂布液,采用兩步交聯(lián)的方法使涂層內(nèi)部形成交聯(lián)互傳網(wǎng)絡(luò),使得到的涂層對(duì)于金屬的粘附作用更強(qiáng),提高了涂層的穩(wěn)定性,并且借助交聯(lián)互傳網(wǎng)絡(luò)也使涂層具有更好的耐水、耐溶劑的性能。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中得到的附著有涂層的鋁箔與普通鋁箔的交聯(lián)內(nèi)阻曲線圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中得到的附著有涂層的鋁箔與普通鋁箔的倍率充電曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提供了一種涂布液,包括a組分與b組分;所述a組分包括:5~40重量份的第一聚合物、5~35重量份的第二聚合物、0.1~5重量份的第一交聯(lián)劑與10~70重量份的水;所述第一聚合物選自聚氨酯及其衍生物、聚乙烯醇及其衍生物、酚醛樹(shù)脂、聚丙烯酰胺及其衍生物中的一種或多種;所述第二聚合物選自聚丙烯酸及其衍生物、多糖類聚合物、聚乙烯醇及其衍生物、聚酯、聚氨酯及其衍生物的一種或多種;所述b組分包括:0.01~5重量份的第二交聯(lián)劑與10~90重量份的水。
其中,本發(fā)明對(duì)所有原料的來(lái)源并沒(méi)有特殊的限制,為市售即可。
按照本發(fā)明,所述a組分中第一聚合物的含量?jī)?yōu)選為4~35重量份;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述第一聚合物的含量?jī)?yōu)選為5重量份;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述第一聚合物的含量?jī)?yōu)選為28重量份;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,所述第一聚合物的含量?jī)?yōu)選為35重量份;所述第一聚合物為聚氨酯及其衍生物、聚乙烯醇及其衍生物、酚醛樹(shù)脂、聚丙烯酰胺及其衍生物中的一種或多種,優(yōu)選為聚氨酯及其衍生物。
所述第二聚合物的含量?jī)?yōu)選為5~30重量份,更優(yōu)選為8~25重量份;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述第二聚合物的含量?jī)?yōu)選為25重量份;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述第二聚合物的含量?jī)?yōu)選為10重量份;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,所述第二聚合物的含量?jī)?yōu)選為8重量份;所述第二聚合物為聚丙烯酸及其衍生物、多糖類聚合物、聚乙烯醇及其衍生物、聚酯、聚氨酯及其衍生物的一種或多種,優(yōu)選為多糖類聚合物,更優(yōu)選為甲殼素。
所述第一交聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為0.5~5重量份,更優(yōu)選為1~5重量份,再優(yōu)選為2~4重量份,最優(yōu)選為2~3重量份;所述第一交聯(lián)劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的交聯(lián)劑即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為醛類交聯(lián)劑和/或酸酐類交聯(lián)劑;所述醛類交聯(lián)劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的醛類交聯(lián)劑即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為甲醛、乙二醛、戊二醛與脲醛中的一種或多種;所述酸酐類交聯(lián)劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的酸酐類交聯(lián)劑即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為鄰苯二甲酸酐。
按照本發(fā)明,在a組分中所述第一聚合物、第二聚合物與第一交聯(lián)劑的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選小于等于40%,更優(yōu)選為10%~40%,再優(yōu)選為20%~40%,最優(yōu)選為20%~30%;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,在a組分中所述第一聚合物、第二聚合物與第一交聯(lián)劑的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為20%;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,在a組分中所述第一聚合物、第二聚合物與第一交聯(lián)劑的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為25.5%;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,在a組分中所述第一聚合物、第二聚合物與第一交聯(lián)劑的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為30.4%。
所述a組分中水的含量?jī)?yōu)選為20~70重量份,更優(yōu)選為40~70重量份,再優(yōu)選為50~70重量份。
按照本發(fā)明,所述a組分中優(yōu)選還包括20~50重量份的導(dǎo)電材料,更優(yōu)選還包括30~50重量份的導(dǎo)電材料,再優(yōu)選還包括40~50重量份的導(dǎo)電材料,最優(yōu)選還包括45~50重量份的導(dǎo)電材料;所述導(dǎo)電材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的導(dǎo)電材料即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為導(dǎo)電碳質(zhì)材料和/或金屬粉末;所述導(dǎo)電碳質(zhì)材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的導(dǎo)電碳質(zhì)材料即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為乙炔黑、科琴黑、碳原纖、碳納米管、碳納米纖維與石墨中的一種或多種;所述金屬粉末優(yōu)選為金、銀、銅、鎳與鋁粉末中的一種或多種。
所述a組分中優(yōu)選還包括0.1~10重量份的助劑,更優(yōu)選還包括1~10重量份的助劑,再優(yōu)選還包括1~8重量份的助劑,最優(yōu)選還包括2~5重量份的助劑;所述助劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的助劑即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選有機(jī)溶劑、增稠劑、增粘劑與流動(dòng)劑中的一種或多種;所述有機(jī)溶劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的有機(jī)溶劑即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為醇溶劑和/或n-甲基吡咯烷酮,更優(yōu)選為c1~c4的醇溶劑和/或n-甲基吡咯烷酮;所述增稠劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的增稠劑即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為羧甲基纖維素鈉;所述增粘劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的增粘劑即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為聚丙烯酸酯;所述流動(dòng)劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的流動(dòng)劑即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為硅烷類流動(dòng)劑和/或硅氧烷類流動(dòng)集,更優(yōu)選為三甲氧基甲基硅烷、異丁基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷與β(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷中的一種或多種。
所述b組分包括0.01~5重量份的第二交聯(lián)劑與10~90重量份的水;其中,所述第二交聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為1~5重量份,更優(yōu)選為2~5重量份;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述b組分中第二交聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為4重量份;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述b組分中第二交聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為2重量份;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,所述b組分中第二交聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為5重量份;所述第二交聯(lián)劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的交聯(lián)劑即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為醛類交聯(lián)劑、金屬的多核羥橋絡(luò)離子與酚類交聯(lián)劑中的一種或多種;所述醛類交聯(lián)劑優(yōu)選為甲醛、乙二醛、戊二醛與脲醛中的一種或多種;所述金屬的多核羥橋絡(luò)離子優(yōu)選為鋯的多核羥橋絡(luò)離子和/或鉻的多核羥橋絡(luò)離子;所述酚類交聯(lián)劑優(yōu)選為苯酚和/或間苯二酚;所述水的含量?jī)?yōu)選為10~60重量份,更優(yōu)選為20~50重量份,再優(yōu)選為30~40重量份。
本發(fā)明采用兩種組分的涂布液,采用兩步交聯(lián)的方法使涂層內(nèi)部形成交聯(lián)互傳網(wǎng)絡(luò),使得到的涂層對(duì)于金屬的粘附作用更強(qiáng),提高了涂層的穩(wěn)定性,并且借助交聯(lián)互傳網(wǎng)絡(luò)也使涂層具有更好的耐水、耐溶劑的性能。
本發(fā)明還提供了一種上述涂布液的使用方法,包括以下步驟:
s1)將a組分涂布于金屬表面,得到涂布后的金屬;
s2)將所述涂布后的金屬在b組分中浸漬,然后進(jìn)行水浴,干燥后得到表面附著有涂層的金屬;
所述a組分包括:5~40重量份的第一聚合物、5~35重量份的第二聚合物、0.1~5重量份的第一交聯(lián)劑與10~70重量份的水;所述第一聚合物選自聚氨酯及其衍生物、聚乙烯醇及其衍生物、酚醛樹(shù)脂、聚丙烯酰胺及其衍生物中的一種或多種;所述第二聚合物選自聚丙烯酸及其衍生物、多糖類聚合物、聚乙烯醇及其衍生物、聚酯、聚氨酯及其衍生物的一種或多種;
所述b組分包括:0.01~5重量份的第二交聯(lián)劑與10~90重量份的水。
其中,所述a組分與b組分均同上所述,在此不再贅述。
按照本發(fā)明,優(yōu)選先將金屬金屬預(yù)處理;所述金屬的預(yù)處理方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為采用低濃度的酸溶液或堿溶液進(jìn)行清洗,然后再用水或丙酮進(jìn)行沖洗;所述酸溶液或堿溶液的濃度優(yōu)選為1%~10%,更優(yōu)選為2%~8%,再優(yōu)選為3%~6%,最優(yōu)選為5%。
然后將a組分涂布于預(yù)處理后的金屬表面,得到涂布后的金屬;所述涂布的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選使用滾筒牽引,將涂布液涂布于預(yù)處理后的金屬表面,更優(yōu)選采用凹版印刷的方式將涂布液涂布于預(yù)處理后的金屬表面,并采用凹版網(wǎng)紋輥控制涂層的厚度;所述涂布后的金屬的涂層的厚度優(yōu)選為20nm~5μm,更優(yōu)選為50nm~3μm,再優(yōu)選為100nm~2μm,再優(yōu)選為200nm~500nm。
將所述涂布后的金屬在b組分中浸漬;所述b組分的溫度優(yōu)選為100℃~150℃,更優(yōu)選為110℃~140℃,再優(yōu)選為120℃~140℃,最優(yōu)選為130℃~135℃;所述浸漬的時(shí)間優(yōu)選為2~60s,更優(yōu)選為10~50s,再優(yōu)選為20~30s;在本發(fā)明中優(yōu)選將涂布后的金屬經(jīng)滾筒牽引進(jìn)入b組分中;所述牽引的速度優(yōu)選為2~150m/min,更優(yōu)選為5~150m/min,再優(yōu)選為50~150m/min,再優(yōu)選為50~100m/min,再優(yōu)選為80~100m/min。
浸漬后,進(jìn)行水?。凰鏊〉臅r(shí)間優(yōu)選為2~60s,更優(yōu)選為30~60s;在本發(fā)明中,優(yōu)選經(jīng)滾筒牽引進(jìn)入水?。凰鰻恳乃俣葍?yōu)選為2~150m/min,更優(yōu)選為5~150m/min,再優(yōu)選為50~150m/min,再優(yōu)選為50~100m/min,再優(yōu)選為80~100m/min。在此過(guò)程中發(fā)生第一聚合物的交聯(lián)反應(yīng)。
水浴后進(jìn)行干燥;所述干燥的溫度優(yōu)選為50℃~150℃,更優(yōu)選為80℃~150℃,再優(yōu)選為100℃~150℃,最優(yōu)選為120℃~140℃;所述干燥的時(shí)間優(yōu)選為10~180s。在此過(guò)程中可除去水溶劑,同時(shí)發(fā)生第一聚合物與第二聚合物的交聯(lián),形成交聯(lián)聚合網(wǎng)絡(luò)。
該涂布液與涂布方法可用于改性集電體制備電池極片,還可用于金屬薄膜制品表面的改性,如用于海洋領(lǐng)域方面的金屬設(shè)置的防腐等。
本發(fā)明采用兩步法實(shí)現(xiàn)涂層的固化,通過(guò)第一步使其中一部分組分先交聯(lián)固化,然后通過(guò)后續(xù)加熱過(guò)程出去水分,并使涂層進(jìn)一步交聯(lián)形成交聯(lián)互傳網(wǎng)絡(luò)。采用兩步交聯(lián)的方法使涂層內(nèi)部形成交聯(lián)互傳網(wǎng)絡(luò),從而使得到的涂層與金屬之間的粘附作用更強(qiáng),提高了涂層的穩(wěn)定性,同時(shí)也借助交聯(lián)互傳網(wǎng)絡(luò)使涂層具有更好的耐水、耐溶劑的性能。
本發(fā)明還提供了一種電池極片,包括集電體與附著在集電體表面的活性物質(zhì)層;所述活性物質(zhì)層由上述涂布液形成;所述活性物質(zhì)層可附著于集電體的一面或兩面,并無(wú)特殊的限制。
本發(fā)明提供的電池極片具有較高的電子電導(dǎo)率,這是保證其在電化學(xué)裝置中良好使用的重要基礎(chǔ)。
本發(fā)明還提供了一種電化學(xué)元件,包括上述的電池極片。
本發(fā)明還提供了一種供電系統(tǒng),包括上述的電化學(xué)元件。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種涂布液、其使用方法及電池極片進(jìn)行詳細(xì)描述。
以下實(shí)施例中所用的試劑均為市售。
實(shí)施例1
1.1涂布液的制備:
將2重量份的羧甲基纖維素鈉加入60重量份的溶劑水中混合均勻,然后再將5重量份的第一聚合物聚丙烯酰胺、25重量份的第二聚合物甲殼素、2重量份的第二交聯(lián)劑鄰苯二甲酸酐加入上述溶液中混合均勻,最后加入45重量份的導(dǎo)電納米石墨,進(jìn)行高速分散混合,得到a組分;
將4重量份的第一交聯(lián)劑乙二醛和30重量份溶劑水進(jìn)行混合,得到b組分。
1.2金屬薄膜的預(yù)處理:即將鋁箔首先采用5wt%濃度的鹽酸溶液進(jìn)行清洗,然后采用溶劑去離子水沖洗,然后再置于150℃溫度下進(jìn)行干燥處理,以除去鋁箔表面雜質(zhì),使鋁箔表面形成均勻的毛化層。
1.3使用滾筒以80米/分鐘速度牽引鋁箔,采用凹版印刷的方式將涂布液均勻的涂布于預(yù)處理的鋁箔表面,并采用凹版網(wǎng)紋輥控制控制涂層厚度,涂層厚度控制在1μm。
1.4將涂布后的鋁箔經(jīng)滾筒牽引進(jìn)入b組分,溫度為130℃,牽引速度為:100米/分鐘,經(jīng)過(guò)30秒后出b組分。
1.5涂布后的鋁箔從b組分出來(lái)以后直接進(jìn)入水浴。牽引速度與前面保持一致,水浴時(shí)間1分鐘。
1.6從水浴出來(lái)以后進(jìn)入高溫烘干區(qū),高溫烘干區(qū)溫度為140℃,時(shí)間1分鐘,烘干聚合完成后的附著有涂層的鋁箔收卷待用。
涂布液在pet膜上干燥后采用四探針測(cè)試電導(dǎo)率為23.6s/cm。
將實(shí)施例1中得到的在n-甲基吡咯烷酮和電解液中浸泡30天后,涂層未發(fā)生任何脫落、起泡等現(xiàn)象。
將實(shí)施例1中得到的附著有涂層的鋁箔組裝入鋰離子電池,測(cè)試電池性能,得到其交流內(nèi)阻曲線圖,如圖1所示,從結(jié)果可以看出,相較于普通鋁箔,電池內(nèi)阻由6.6mω降低至3.7mω;得到其倍率充電曲線圖,如圖2所示,倍率充電性能2.5c倍率以后提升達(dá)100%以上。
實(shí)施例2
2.1涂布液的制備:
將5重量份的羧甲基纖維素鈉加入70重量份溶劑水中混合均勻,然后再將28重量份的第一聚合物聚丙烯酰胺、10重量份的第二聚合物甲殼素、3重量份的第二交聯(lián)劑鄰苯二甲酸酐加入上述溶液中混合均勻,最后加入45重量份的質(zhì)量比為2:1的導(dǎo)電碳黑和納米石墨,進(jìn)行高速分散混合,得到a組分;
將2重量份的第一交聯(lián)劑乙二醛和30重量份溶劑水進(jìn)行混合,得到b組分。
2.2金屬薄膜的預(yù)處理:即將鋁箔首先采用5wt%濃度的鹽酸溶液進(jìn)行清洗,然后采用溶劑去離子水沖洗,然后再置于150℃溫度下進(jìn)行干燥處理,以除去鋁箔表面雜質(zhì),使鋁箔表面形成均勻的毛化層。
2.3使用滾筒以150米/分鐘速度牽引鋁箔,采用凹版印刷的方式將涂布液均勻的涂布于預(yù)處理的鋁箔表面,并采用凹版網(wǎng)紋輥控制控制涂層厚度,涂層厚度控制在500nm。
2.4將涂布后的鋁箔經(jīng)滾筒牽引進(jìn)入b組分,溫度為135℃,牽引速度為:150米/分鐘,經(jīng)過(guò)10秒后出b組分。
2.5涂布后的鋁箔從b組分出來(lái)以后直接進(jìn)入水浴。牽引速度與前面保持一致,水浴時(shí)間為30秒。
2.6從水浴出來(lái)以后進(jìn)入高溫烘干區(qū),高溫烘干區(qū)溫度為120℃,時(shí)間1分鐘,烘干聚合完成后的附著有涂層的鋁箔收卷待用。
涂布液在pet膜上干燥后采用四探針測(cè)試電導(dǎo)率為12.5s/cm。
將實(shí)施例2中附著有涂層的鋁箔在n-甲基吡咯烷酮和電解液中浸泡30天后,涂層未發(fā)生任何脫落、起泡等現(xiàn)象。
實(shí)施例3
3.1涂布液的制備:
將3重量份的羧甲基纖維算加入60重量份溶劑水中混合均勻,然后再將35重量份的第一聚合物聚丙烯酰胺、8重量份的第二聚合物甲殼素、2重量份的第二交聯(lián)劑鄰苯二甲酸酐加入上述溶液中混合均勻,最后加入50重量份的質(zhì)量比為3:1的納米石墨和碳納米管,進(jìn)行高速分散混合,得到a組分;
將5重量份的第一交聯(lián)劑乙二醛和40重量份溶劑水進(jìn)行混合,得到b組分。
3.2金屬薄膜的預(yù)處理:即將銅箔首先采用5wt%濃度的硫酸溶液進(jìn)行清洗,然后采用溶劑去離子水沖洗,然后再置于120℃溫度下進(jìn)行干燥處理,以除去銅箔表面雜質(zhì),使銅箔表面形成均勻的毛化層。
3.3使用滾筒以60米/分鐘速度牽引銅箔,采用凹版印刷的方式將涂布液均勻的涂布于預(yù)處理的銅箔表面,并采用凹版網(wǎng)紋輥控制控制涂層厚度,涂層厚度控制在1μm(。
3.4將涂布后的銅箔經(jīng)滾筒牽引進(jìn)入b組分,溫度為130℃,牽引速度為:30米/分鐘,經(jīng)過(guò)1分鐘后出b組分。
3.5涂布后的銅箔從b組分出來(lái)以后直接進(jìn)入水浴。牽引速度與前面保持一致,水浴時(shí)間1分鐘。
3.6從水浴出來(lái)以后進(jìn)入高溫烘干區(qū),高溫烘干區(qū)溫度為120℃,時(shí)間為2分鐘,烘干聚合完成后的附著有涂層的銅箔收卷待用。
涂布液在pet膜上干燥后采用四探針測(cè)試電導(dǎo)率為36.2s/cm。
將附著有涂層的銅箔在n-甲基吡咯烷酮和電解液中浸泡30天后,涂層未發(fā)生任何脫落、起泡等現(xiàn)象。