[發明專利]一種隔膜、電極和集流體一體化結構以及電池的制備方法

在審

• 申請號: 201711182290.6
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107946519A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 楊誠;鄒培超;吳鐺
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/18
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 余敏

1.一種隔膜、電極和集流體一體化結構的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：S1，以隔膜為基體，通過印刷技術或打印技術在所述隔膜表面印制電極漿料，使所述電極漿料呈圖案化分布在所述隔膜表面；S2，將步驟S1得到的隔膜進行真空干燥，使所述隔膜表面的電極漿料固化，形成圖案化分布的電極材料；S3，通過真空鍍膜技術或噴涂沉積技術，在圖案化分布的電極材料的整個表面鍍上或沉積上一層導電薄膜作為集流體，制得所述一體化結構。

2.根據權利要求1所述的一體化結構的制備方法，其特征在于：步驟S1中，所述電極漿料呈點陣圖案或者蛇形圖案分布在所述隔膜表面。

3.根據權利要求1所述的一體化結構的制備方法，其特征在于：步驟S2中，固化后形成的電極材料的厚度為500nm～500μm。

4.根據權利要求1所述的一體化結構的制備方法，其特征在于：步驟S3中，通過噴涂沉積技術沉積導電薄膜時，將所需體積的導電材料配制成分散液，然后分1～5次噴涂至所述電極材料的整個表面，且相鄰兩次噴涂之間的間隔時間為30s～5min。

5.根據權利要求1所述的一體化結構的制備方法，其特征在于：步驟S3中，通過金屬靶材的真空鍍膜技術形成金屬薄膜作為所述導電薄膜時，控制形成的所述金屬薄膜的厚度在50nm～5μm；或者，步驟S3中，通過噴涂沉積形成導電薄膜時，控制形成到的導電薄膜的厚度在200nm～5μm；其中，所述導電薄膜中的導電材料為微觀結構為納米線、納米片或納米顆粒的金屬顆粒，或者為石墨烯、導電炭黑、碳納米管中的一種或多種的混合。

6.根據權利要求1所述的一體化結構的制備方法，其特征在于：所述的隔膜為通過如下過程制得：將聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、苯乙烯類熱塑性彈性體、聚氨酯類熱塑性彈性體、聚烯烴類熱塑性彈性體、聚酰胺類熱塑性彈性體中的一種作為樹脂基體，采用靜電紡絲技術制成紡絲隔膜。

7.一種根據權利要求1所述的制備方法制得的隔膜、電極和集流體的一體化結構。

8.一種隔膜、電極和集流體一體化結構的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：S1，以隔膜為基體，通過印刷技術或打印技術在所述隔膜的一側表面印制正極電極漿料，在所述隔膜的另一側表面印制負極電極漿料，使所述正極電極漿料和負極電極漿料均呈圖案化分布在所述隔膜的兩側表面上；S2，將步驟S1得到的隔膜進行真空干燥，使所述隔膜表面的電極漿料固化，形成圖案化分布的正極電極材料、負極電極材料；S3，通過真空鍍膜技術或噴涂沉積技術，分別在圖案化分布的正極電極材料、負極電極材料的整個表面鍍上或噴上一層導電薄膜作為正極集流體、負極集流體，制得所述一體化結構。

9.一種隔膜、電極和集流體一體化結構的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：根據權利要求1所述的制備方法分別制得正電極或者負電極后，將所述正電極中的隔膜與所述負電極中的隔膜貼合在一起制得隔膜、電極和集流體的一體化結構。

10.一種電池的制備方法，其特征在于：根據權利要求8或者9所述的制備方法制備隔膜、電極和集流體的一體化結構，然后將所述一體化結構和電解液組裝成電池。