一種鋰電池用涂碳鋁箔及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種鋰電池用涂炭鋁箔，其特征在于，包括鋁箔基體和涂炭層；所述涂炭層是由導電漿料經涂覆固化得到；所述導電漿料是由如下按重量份計的各組分制成：粘結劑15

【技術實現步驟摘要】
一種鋰電池用涂碳鋁箔及其制備方法


[0001]本專利技術涉及鋰電池
，尤其涉及一種鋰電池用涂炭鋁箔及其制備方法。

技術介紹

[0002]近年來，鋰電池廣泛應用于手機、便攜式電腦、照相機、攝像機等電子產品領域，而且應用領域仍在不斷擴展之中，已經成為動力電池的主要選擇。鋰電池具有能量密度大、電壓高、循環壽命長、自放電率低、無記憶效應、工作溫度范圍廣、放電電壓穩定、充放電快速和環保等優點。
[0003]鋰離子電池普遍使用鋁箔或涂碳鋁箔作為正極材料的載體，而通過在鋁箔表面涂覆導電碳層可抑制電池極化、減少熱效應、提高電池的倍率性能，同時可提高活性物質與鋁箔的粘附性，減少粘結劑的用量。采用上述涂炭鋁箔的鋰電池導電性、倍率性能和散熱性能好。然而，現有的鋰電池涂碳鋁箔或多或少存在涂炭層附著力較差易剝落，為提高附著力而增加碳導電漿料的粘結劑，會降低涂炭層的導電率；鋁箔表面存在氧化鋁膜，影響涂碳鋁箔的導電性能等缺陷。除此之外，現有的鋰電池涂碳鋁箔制備過程中忽略了對鋰電池表面氧化層和油污的有效處理，從而直接進行涂炭，導致導電能力差、無法降低界面電阻、降低了電池的低溫放電能力、縮短了循環壽命，同時涂碳方法不太合理，導致結果不盡人意。
[0004]為了解決上述問題，中國專利技術專利CN107507981B公開了一種含有聚多巴胺的涂炭集流體，涂層中包含聚多巴胺以及石墨烯，其特征在于，具體涂敷步驟如下：(1)將多巴胺單體溶于一定的HCl溶劑中，配制成多巴胺濃度為50～100mmol
·
L
?1的堿性溶液；(2)將集流體浸漬于步驟(1)的溶液中，靜置24h～48h，清洗，真空條件下，在100℃～120℃溫度范圍內烘干，放置至室溫后備用；(3)含有石墨烯的炭均勻分散在溶劑中；其針對在大電流充放電條件下，電池內部產生的大量熱不能很快散失的問題，利用聚多巴胺和石墨烯良好的導熱特性，在集流體表面涂覆石墨烯與聚多巴胺的復合涂層，進一步提高集流體與活性物質的結合強度，同時，達到降低電池內部溫度的作用。然而，該專利技術中由于涂炭層與正極活性物料的粘結性改進不明顯，且未對石墨烯進行改性，對涂碳鋁箔導電性的提高沒有明顯幫助。
[0005]因此，開發一種導電性、耐腐蝕性、散熱性和粘結性好，能有效提高鋰電池的低溫放電能力、延長循環壽命的鋰電池用涂炭鋁箔及其制備方法符合市場需求，具有廣泛的市場價值和應用前景，對促進鋰電池領域的進一步發展具有非常重要的意義。

技術實現思路

[0006]本專利技術目的是為了克服現有技術的不足而提供一種導電性、耐腐蝕性、散熱性和粘結性好，能有效提高鋰電池的低溫放電能力、延長循環壽命的鋰電池用涂炭鋁箔及其制備方法。該制備方法簡單，對設備依賴性小，制備效率和良品率高，適合連續規?；a需求。
[0007]為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是：一種鋰電池用涂炭鋁箔，其特征在于，包括鋁箔基體和涂炭層；所述涂炭層是由導電漿料經涂覆固化得到；所述導電漿料是由
如下按重量份計的各組分制成：粘結劑15
?
20份、碳納米管1
?
3份、石墨烯3
?
7份、普通導電炭黑1
?
3份、含環氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物1
?
3份、聚乙撐二氧噻吩納米管陣列0.2
?
0.4份、N
?
(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸鈉鹽0.5
?
1份、溶劑30
?
50份。
[0008]優選的，所述粘結劑是由如下按重量份計的各原料制成：哌嗪
?
N,N'
?
雙(2
?
羥基丙烷磺酸)1
?
3份、煙酰胺腺嘌呤雙核苷酸2
?
4份、水溶性殼聚糖4
?
6份、聚乙二醇型端氨基聚氨酯35
?
55份。
[0009]優選的，所述含環氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的制備方法參見中國專利技術專利申請CN202010346147.1中的實施例3。
[0010]優選的，所述聚乙撐二氧噻吩納米管陣列的制備方法參見中國專利技術專利CN103343377B中實施例1。
[0011]優選的，所述水溶性殼聚糖的取代度為70
?
80％，重均分子量為10
?
15萬。
[0012]優選的，所述聚乙二醇型端氨基聚氨酯的數均分子量為3
?
6萬，是由數均分子量為200的聚乙二醇與2,4
?
甲苯二異氰酸酯縮聚反應制成。
[0013]優選的，所述溶劑為乙醇、異丙醇或N,N
?
二甲基甲酰胺中的任意一種。
[0014]本專利技術的另一個目的，在于提供一種所述鋰電池用涂炭鋁箔的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將導電漿料各組分按重量份混合均勻后，研磨，得到導電漿料；然后將導電漿料涂覆于所述鋁箔基體上，烘干后得到所述涂炭鋁箔。
具體實施方式
[0015]下面將結合對本專利技術優選實施方案進行詳細說明。
[0016]本申請鋰電池用涂炭鋁箔，包括鋁箔基體和涂炭層；所述涂炭層是由導電漿料經涂覆固化得到；所述導電漿料是由如下按重量份計的各組分制成：粘結劑15
?
20份、碳納米管1
?
3份、石墨烯3
?
7份、普通導電炭黑1
?
3份、含環氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物1
?
3份、聚乙撐二氧噻吩納米管陣列0.2
?
0.4份、N
?
(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸鈉鹽0.5
?
1份、溶劑30
?
50份。
[0017]優選的，所述粘結劑是由如下按重量份計的各原料制成：哌嗪
?
N,N'
?
雙(2
?
羥基丙烷磺酸)1
?
3份、煙酰胺腺嘌呤雙核苷酸2
?
4份、水溶性殼聚糖4
?
6份、聚乙二醇型端氨基聚氨酯35
?
55份。
[0018]優選的，所述含環氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物的制備方法參見中國專利技術專利申請CN202010346147.1中的實施例3。
[0019]優選的，所述聚乙撐二氧噻吩納米管陣列的制備方法參見中國專利技術專利CN103343377B中實施例1。
[0020]優選的，所述水溶性殼聚糖的取代度為70
?
80％，重均分子量為10
?
15萬。
[0021]優選的，所述聚乙二醇型端氨基聚氨酯的數均分子量為3
?
6萬，是由數均分子量為200的聚乙二醇與2,4
?
甲苯二異氰酸酯縮聚反應制成。
[0022]優選的，所述溶劑為乙醇、異丙醇或N,N
?
二甲基甲酰胺中的任意一種。
[0023本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種鋰電池用涂炭鋁箔，其特征在于，包括鋁箔基體和涂炭層；所述涂炭層是由導電漿料經涂覆固化得到；所述導電漿料是由如下按重量份計的各組分制成：粘結劑15
?
20份、碳納米管1
?
3份、石墨烯3
?
7份、普通導電炭黑1
?
3份、含環氧基的聚硅氧硼烷超支化聚合物1
?
3份、聚乙撐二氧噻吩納米管陣列0.2
?
0.4份、N
?
(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸鈉鹽0.5
?
1份、溶劑30
?
50份。2.根據權利要求1所述的鋰電池用涂炭鋁箔，其特征在于，所述粘結劑是由如下按重量份計的各原料制成：哌嗪
?
N,N'
?
雙(2
?
羥基丙烷磺酸)1
?
3份、煙酰胺腺嘌呤雙核苷酸2
?
4份、水溶性殼聚糖4
?
6份、聚乙二醇型端氨基聚氨酯35
?
55份...

【專利技術屬性】
技術研發人員：岳永，徐偉農，湯有清，
申請(專利權)人：蘇州多彩鋁業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：