[發明專利]一種微孔電池鋁箔的化學腐蝕制備方法

有效

• 申請號: 201710930893.3
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107699894B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 劉憶恩
• 申請（專利權）人: 山西沃特海默新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C23F1/14
• 分類號: C23F1/14;C23F3/03;C23G1/22;C23G1/12;H01M4/64
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張杰

本發明一種微孔電池鋁箔的化學腐蝕制備方法，屬于電池鋁箔的制備技術領域，本發明克服現有技術的不足，目的是提供一種高性能鋰電池微孔鋁箔的化學腐蝕制備方法，采用的技術方案為：按照下述步驟進行：第一步，對軋制后的電池鋁箔進行表面清洗祛除潤滑劑；第二步，將清洗后的電池鋁箔全部浸入化學腐蝕液：所述的化學腐蝕液為鹽溶液，含有摩爾濃度為0.1?3mol/L的Cl^?的陰離子，含有摩爾濃度為0.1?3mol/L的Fe³⁺和Cu²⁺的陽離子，腐蝕時間為20?120S；第三步，腐蝕后的電池鋁箔清洗表面殘留液體；第四步，烘干，本發明可廣泛應用到鋰電池微孔鋁箔的制造領域。

技術領域

本發明一種微孔電池鋁箔的化學腐蝕制備方法，屬于電池鋁箔的制備技術領域。

背景技術

新材料和清潔能源都是國家層面的重點發展方向，鋰離子電池是目前儲能技術中應用最廣泛的儲能電芯，提高電芯能量存儲密度是全世界追求的目標，電芯能量密度的提高主要依賴于其正、負極材料的發展進步，但也與鋰離子電池的正負極集流體、正負極粘結劑、電解液和隔膜等材料的進步有關。

鋰離子電池的正極采用的集流體一般為鋁箔以及涂覆在其上的正極粉料（磷酸鐵鋰、鈷酸鋰或三元材料）所組成。傳統的集流體材料一般選用表面光滑的鋁箔，采用99.7%純度的鋁箔直接涂覆上活性物質，但表面光滑的鋁箔與活性材料之間的結合較為松弛，對原料和輔料質量及工藝要求高，在加工及充放電過程中容易發生活性物質脫落或掉粉現象，降低了循環充放電效率及電池壽命，提高了元器件間的接觸電阻，導致正極板導電性下降，從而影響了電池的綜合性能。嚴重的影響了鋰離子的綜合性能。目前人們普遍采用粗化鋁箔表面的方法來增加鋁箔與正極粉料之間的黏結力，但該工藝并不能達到期望的效果。正極粉料與鋁箔在卷繞柱狀電池時和循環充放電過程中都會出現分離問題，進而導致產品合格率大副降低、使用壽命大副縮短和電池容量衰減明顯，對使用三元材料的電池影響最為嚴重。

為了改善正極鋁箔集流體，與正極漿料之間的粘結狀態，日本和臺灣的一些企業開發了微孔銅箔和微孔鋁箔，這兩種正負極集流體箔材每平方厘米上都制備了九個通孔，每個通孔的直徑約為1mm。但他們所制備的鋁箔和銅箔必須使用特制的電池自動生產線，其原因在于在原有的電池自動生產線上，使用此種通孔直徑在1mm的銅箔或鋁箔時，會出現背面滲漿現象，影響另一面的涂覆。

韓煒等人在專利CN 103618090A及CN 103617894A中利用酸性、堿性化學試劑，對鋁箔進行酸堿刻蝕處理。得到的氧化鋁箔接觸電阻降低不明顯，且在去腐蝕的過程中降低了鋁箔的機械強度。其他國家在鋁箔上成孔的方法，采用了滾壓或激光燒蝕，而本發明的鋁箔成孔采用的是鹽類化合物腐蝕法，技術路線完全不同，所得到的微孔電池鋁箔也具有特殊的結構與性能。

發明內容

本發明克服現有技術的不足，目的是提供一種高性能鋰電池微孔鋁箔的化學腐蝕制備方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種微孔電池鋁箔的化學腐蝕制備方法，其特征在于按照下述步驟進行：第一步，對軋制后的電池鋁箔進行表面清洗祛除潤滑劑；第二步，將清洗后的電池鋁箔全部浸入化學腐蝕液：所述的化學腐蝕液為鹽溶液，含有摩爾濃度為0.1-3mol/L的Cl^-的陰離子，含有摩爾濃度為0.1-3mol/L的Fe³⁺和Cu²⁺的陽離子，腐蝕時間為20-120S；第三步，腐蝕后的電池鋁箔清洗表面殘留液體；第四步，烘干。

在所述第三步和第四步之間設置有：亮化處理步驟。

亮化處理的亮化液包括：2-5g/L的 CrO₃、1-7g/L的 Na₂Cr₂O₇?2H₂O、0.1-1.5g/L的NaF。