一種銅鋁電池電極及其加工方法技術

本發明專利技術公開了一種銅鋁電池電極，包括電極材料、纖維網、集流體和納米孔，集流體兩側涂覆有纖維網，纖維網外側涂覆有電極材料，集流體上加工有貫穿集流體的納米孔，電極材料由如下按照重量份的原料組成：銅40~60份、鋁40~60份、高密度聚乙烯20~35份、高密度聚丙烯15~30份、聚乙烯醇縮丁醛5~10份、碳納米管10~18份、烷基芳基磺酸鈉2~6份、硬脂酸1~5份、導電炭黑15~30份、酚醛5~10份、黏合劑1~4份和石墨10~15份。該種銅鋁電池電極的集流體上有納米孔，使兩側容量可以相互補充，提升電池使用壽命，該種電極材料具有電阻率低、穩定性好、比表面積大等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電池電極領域，具體而言，涉及一種銅鋁電池電極及其加工方法。
技術介紹
鋰離子電池主要由正極、負極、電解液、隔膜、外殼等組成。目前電池的正負極集流體分別是鋁箔和銅箔，電極材料涂覆在集流體兩側。然而，集流體兩側的電極材料容量不能相互補充，造成容量損失，減短電池使用壽命，此外，現有電極材料在電阻率、穩定性、比表面積等方面存在不足。因此，設計了一種銅鋁電池電極及其加工方法，以克服現有技術的不足。
技術實現思路
本專利技術目的在于解決上述問題，提供一種銅鋁電池電極及其加工方法。為實現上述目的，本專利技術提供了一種銅鋁電池電極，包括電極材料、纖維網、集流體和納米孔，所述集流體兩側涂覆有所述纖維網，所述纖維網外側涂覆有所述電極材料，所述集流體上加工有貫穿集流體的所述納米孔，所述電極材料由如下按照重量份的原料組成：銅40~60份、鋁40~60份、高密度聚乙烯20~35份、高密度聚丙烯15~30份、聚乙烯醇縮丁醛5~10份、碳納米管10~18份、烷基芳基磺酸鈉2~6份、硬脂酸1~5份、導電炭黑15~30份、酚醛5~10份、黏合劑1~4份和石墨10~15份。所述銅鋁電池電極的集流體為正極集流體或負極集流體。所述銅鋁電池電極的纖維網由熱塑性樹脂的纖維組成。所述銅鋁電池電極的集流體孔隙率為45~60%。所述銅鋁電池電極的納米孔直徑為50~300nm。所述銅鋁電池電極由如下按照重量份的原料組成：銅42~50份、鋁50~58份、高密度聚乙烯25~30份、高密度聚丙烯18~25份、聚乙烯醇縮丁醛6~9份、碳納米管12~15份、烷基芳基磺酸鈉3~5份、硬脂酸2~3.6份、導電炭黑20~28份、酚醛6~9份、黏合劑2~3.4份和石墨12~14份。所述銅鋁電池電極由如下按照重量份的原料組成：銅45份、鋁52份、高密度聚乙烯28份、高密度聚丙烯21份、聚乙烯醇縮丁醛8份、碳納米管14份、烷基芳基磺酸鈉3.6份、硬脂酸2.6份、導電炭黑25份、酚醛6.9份、黏合劑2.4份和石墨12份。所述銅鋁電池電極的加工方法，由以下步驟組成：（1）制備集流體（I）正極集流體采用壓延鋁箔，在壓延滾筒上增加納米柱，使鋁箔上有納米孔。（II）負極集流體采用電解銅箔，在銅吸附柱的滾筒上增加納米絕緣材料，使銅箔上有納米孔。（2）在得到的集流體兩側分別涂覆纖維網。（3）制備電解材料（I）按照權利要求7中的重量份稱取原料，將導電炭黑和石墨在100~120℃環境下烘干后備用。（II）將高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛、烷基芳基磺酸鈉和硬脂酸在攪拌機中混合均勻，得到混合物A。（III）將銅、鋁、酚醛、石墨、碳納米管和導電炭黑進行充分混合，投入捏合機中在260~300℃下捏合10~20min，取出冷卻，得到混合物B。（IV）將黏合劑、混合物A和混合物B攪拌均勻，投入雙螺桿擠出機熔融擠出，空冷造粒，得到所述電極材料。（4）在纖維網外側涂覆電極材料。本專利技術的有益效果：該種銅鋁電池電極的集流體上有納米孔，使兩側容量可以相互補充，提升電池使用壽命，該種電極材料具有電阻率低、穩定性好、比表面積大等優點。附圖說明圖 1為本專利技術的截面結構示意圖。其中：1、電池電極，2、纖維網，3、集流體，4、納米孔。具體實施方式如圖1所示，本專利技術采取以下技術方案來實現：該種銅鋁電池電極，包括電極材料1、纖維網2、集流體3和納米孔4，集流體3兩側涂覆有纖維網2，纖維網2外側涂覆有電極材料1，集流體3上加工有貫穿集流體3的納米孔4，電極材料由如下按照重量份的原料組成：銅40~60份、鋁40~60份、高密度聚乙烯20~35份、高密度聚丙烯15~30份、聚乙烯醇縮丁醛5~10份、碳納米管10~18份、烷基芳基磺酸鈉2~6份、硬脂酸1~5份、導電炭黑15~30份、酚醛5~10份、黏合劑1~4份和石墨10~15份。作為本專利技術的優選方案，銅鋁電池電極的集流體為正極集流體或負極集流體。作為本專利技術的優選方案，銅鋁電池電極的纖維網由熱塑性樹脂的纖維組成。作為本專利技術的優選方案，銅鋁電池電極的集流體孔隙率為50%。作為本專利技術的優選方案，銅鋁電池電極的納米孔直徑為200nm。作為本專利技術的優選方案，銅鋁電池電極由如下按照重量份的原料組成：銅42~50份、鋁50~58份、高密度聚乙烯25~30份、高密度聚丙烯18~25份、聚乙烯醇縮丁醛6~9份、碳納米管12~15份、烷基芳基磺酸鈉3~5份、硬脂酸2~3.6份、導電炭黑20~28份、酚醛6~9份、黏合劑2~3.4份和石墨12~14份。作為本專利技術的優選方案，銅鋁電池電極由如下按照重量份的原料組成：銅45份、鋁52份、高密度聚乙烯28份、高密度聚丙烯21份、聚乙烯醇縮丁醛8份、碳納米管14份、烷基芳基磺酸鈉3.6份、硬脂酸2.6份、導電炭黑25份、酚醛6.9份、黏合劑2.4份和石墨12份。該種銅鋁電池電極的加工方法，由以下步驟組成：（1）制備集流體（I）正極集流體采用壓延鋁箔，在壓延滾筒上增加納米柱，使鋁箔上有納米孔。（II）負極集流體采用電解銅箔，在銅吸附柱的滾筒上增加納米絕緣材料，使銅箔上有納米孔。（2）在得到的集流體兩側分別涂覆纖維網。（3）制備電解材料（I）按照權利要求7中的重量份稱取原料，將導電炭黑和石墨在100℃環境下烘干后備用。（II）將高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛、烷基芳基磺酸鈉和硬脂酸在攪拌機中混合均勻，得到混合物A。（III）將銅、鋁、酚醛、石墨、碳納米管和導電炭黑進行充分混合，投入捏合機中在260℃下捏合10min，取出冷卻，得到混合物B。（IV）將黏合劑、混合物A和混合物B攪拌均勻，投入雙螺桿擠出機熔融擠出，空冷造粒，得到電極材料。（4）在纖維網外側涂覆電極材料。該種銅鋁電池電極的集流體上有納米孔，使兩側容量可以相互補充，提升電池使用壽命，該種電極材料具有電阻率低、穩定性好、比表面積大等優點。以上詳細描述了本專利技術的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本專利技術的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本
中技術人員依本專利技術的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種銅鋁電池電極，其特征在于：包括電極材料、纖維網、集流體和納米孔，所述集流體兩側涂覆有所述纖維網，所述纖維網外側涂覆有所述電極材料，所述集流體上加工有貫穿集流體的所述納米孔，所述電極材料由如下按照重量份的原料組成：銅40~60份、鋁40~60份、高密度聚乙烯20~35份、高密度聚丙烯15~30份、聚乙烯醇縮丁醛5~10份、碳納米管10~18份、烷基芳基磺酸鈉2~6份、硬脂酸1~5份、導電炭黑15~30份、酚醛5~10份、黏合劑1~4份和石墨10~15份。

【技術特征摘要】
1.一種銅鋁電池電極，其特征在于：包括電極材料、纖維網、集流體和納米孔，所述集流體兩側涂覆有所述纖維網，所述纖維網外側涂覆有所述電極材料，所述集流體上加工有貫穿集流體的所述納米孔，所述電極材料由如下按照重量份的原料組成：銅40~60份、鋁40~60份、高密度聚乙烯20~35份、高密度聚丙烯15~30份、聚乙烯醇縮丁醛5~10份、碳納米管10~18份、烷基芳基磺酸鈉2~6份、硬脂酸1~5份、導電炭黑15~30份、酚醛5~10份、黏合劑1~4份和石墨10~15份。2.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于：所述集流體為正極集流體或負極集流體。3.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于：所述纖維網由熱塑性樹脂的纖維組成。4.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于：所述集流體孔隙率為45~60%。5.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于：所述納米孔直徑為50~300nm。6.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于：由如下按照重量份的原料組成：銅42~50份、鋁50~58份、高密度聚乙烯25~30份、高密度聚丙烯18~25份、聚乙烯醇縮丁醛6~9份、碳納米管12~15份、烷基芳基磺酸鈉3~5份、硬脂酸2~3.6份、導電炭黑20~28份、酚醛6~9份、黏...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡兵，
申請(專利權)人：寧國冠寧電器有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34