[發明專利]一種鋰離子電池集流體的制備方法

在審

• 申請號: 201510989600.X
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN105489900A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 關成善;宗繼月;李濤;單傳省;梅慶虎
• 申請（專利權）人: 山東精工電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M10/0525
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李新鋒

技術領域

本發明涉及儲能技術領域，更具體地說，涉及一種鋰離子電池集流體的制備方法。

背景技術

目前，鋰離子電池作為新型能量儲存裝置在很多領域已經得到了廣泛的應用，如 軍事領域、移動通訊裝置、計算機以及電動汽車的混合電源等。集流體作為電化學電池的一 個重要組成部分，在鋰離子電池中，集流體表面通常承載電極活性材料并接觸電解液，為電 化學反應提供電子通道，以加快電子的轉移，并將電子傳輸到外電路形成電流。因此，集流 體對電化學電池的性能起到了至關重要的作用。作為集流體需要滿足電導率高、機械性能 好、粘附性能好以及內阻小等特點。

現有的集流體通常是由各種導電的金屬箔構成，如銅箔、鋁箔等。然而這些金屬箔 片很容易被腐蝕老化。另外，由于比表面積大、粘附性較差，正、負極漿料難以在這些箔片上 形成均勻的電極活性物質層，導致正、負極極片發生掉料、褶皺等現象，嚴重影響了鋰離子 電池的性能。

發明內容

為了很好地解決這些問題，本發明提出了一種鋰離子電池集流體的制備方法，不 僅有效防止集流體腐蝕老化，降低箔片的比表面積，使得活性物質材料更容易粘附在金屬 箔上，而且還可以提高鋰離子電池的能量密度。

本發明公開了一種鋰離子電池集流體的制備方法，其特征是采用以下步驟：

（1）提供一表面整潔、光滑的金屬箔作為基底；

（2）在AgNO₃或Cu(NO₃)?3H₂O的聚苯胺液體中滴加NaBH₄，制得銀或銅納米粒子溶液；

（3）將金屬箔浸入到銀或銅納米粒子溶液中，通過分子自組裝技術在金屬箔上形成一 層含有銀或銅納米粒子的聚合物薄膜。

上述為本發明的制備方法，更優選的是所述步驟(1)中的金屬箔為鋁箔或銅箔。

上述為本發明的制備方法，更優選的是所述步驟(2)中制備銀或銅納米粒子溶液 的具體步驟為：

將濃度為0.001-0.01mol/L的AgNO₃或Cu(NO₃)?3H₂O溶液加入到聚苯胺液體中，混合均 勻后，滴加濃度為0.005-0.05mol/L的NaBH₄溶液；所述AgNO₃或Cu(NO₃)?3H₂O溶液、聚苯胺 液體、NaBH₄溶液的體積比為50-10：20：2-10。

所述的聚苯胺液體為粒徑為5-50nm納米的聚苯胺水分散液體，濃度為0.005- 0.05mol/L。

上述的發明的制備方法，更優選的所述自組裝過程中金屬箔的浸漬時間為0.5- 5h。

本發明與現有技術相比較，通過上述方法制備的集流體中，Ag、Cu等納米粒子與聚 苯胺通過自組裝技術形成的聚合物薄膜層，不僅具有優異的抗腐蝕性能，而且能夠提高集 流體的導電性能，加快電荷轉移，提高庫倫效率。

具體實施方式

對比例

（1）提供表面整潔、光滑的鋁箔和銅箔作為集流體(放入酸性溶液中處理一下，然后用 去離子水洗干凈)；

（2）選取一定量的碳材料（石墨）、增稠劑（羧甲基纖維素鈉--CMC）、溶劑（去離子水）、膠 黏劑（丁苯橡膠--SBR）和導電劑（導電炭黑--Super-P）等制成負極漿料；選取一定量的 LiFePO4、溶劑（N-甲基吡咯烷酮--NMP）、粘結劑（聚偏氟乙烯--PVDF）和導電劑（導電炭黑-- Super-P）等制備成正極漿料。將混合好的正、負極漿料涂覆到集流體上，經過烘干、輥壓、切 片等工序制成鋰離子電池的正、負極片；

（3）以PE材質作為鋰電池隔膜，將隔膜-負極-隔膜-正極卷繞成卷芯；以LiPF6為電解 質，以碳酸乙烯酯等為溶劑構成的溶液為電解液，采用真空浸漬技術填充電解液，組裝成圓 柱鋰離子電池。

實施例1

（1）提供表面整潔、光滑銅箔（與對比例相同）作為集流體(放入酸性溶液中處理一下， 然后用去離子水洗干凈)；

（2）將20mL0.005mol/LAgNO₃加入到20mL0.01mol/L的聚苯胺溶