[發(fā)明專利]一種涂炭箔的制備方法及鋰離子電池

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• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108428855A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 容亮斌;朱丹;張國恒;周穎;許輝;饒睦敏;李金林;李路偉
• 申請（專利權）人: 深圳市沃特瑪電池有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種涂炭箔的制備方法，先將碳納米管、分散劑和有機溶劑按質(zhì)量比1:(0.01～0.4):(3～100)混合進行預分散并制成碳納米管導電漿料；再向碳納米管導電漿料中添加石墨烯并進行分散處理，然后加入粘接劑進行攪拌并制成均勻的碳納米管/石墨烯復合導電漿料；最后將碳納米管/石墨烯復合導電漿料均勻的涂覆在所述箔層的一側(cè)或雙側(cè)以形成含碳復合層，然后將涂覆有含碳復合層的箔層在真空中干燥后經(jīng)滾壓制成涂炭箔。本發(fā)明還提供一種用上述方法制成的涂炭箔制作正極片與負極片的鋰離子電池。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：通過涂炭箔有效降低鋰離子電池的內(nèi)阻，并有效提高鋰離子電池的容量、6C充電恒流比及循環(huán)壽命。

【技術領域】

本發(fā)明涉及電池技術領域，具體的涉及一種涂炭箔的制備方法及鋰離子電池。

【背景技術】

鋰離子電池因具有能量密度較大、循環(huán)性能較好、重量輕等眾多優(yōu)點，已廣泛應用于3C數(shù)碼、電動汽車、儲能等方面。其中，高安全、長壽命、高能量密度和功率密度等均是鋰離子電池的重點發(fā)展方向。通常鋰離子電池的正極片與負極片分別采用為鋁箔與銅箔作為集流體，并在集流體上涂覆含有活性正負材料、導電劑、粘結劑等的混合漿料制成，然后與隔膜、殼體、電解液等共同組裝成鋰離子電池。然而，這樣制成的鋰離子電池的活性材料層與集流體之間接觸不牢，并導致接觸電阻過大。為改善上述問題，目前是在鋁箔或銅箔表面涂覆一層純炭黑、導電石墨等碳材料來降低接觸電阻，但導電性能不高。

鑒于此，實有必要提供一種新型的涂炭箔的制備方法及鋰離子電池以克服現(xiàn)有技術的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種涂炭箔的制備方法，并將使用該方法制成的涂炭箔制作鋰離子電池的正極片與負極片。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種涂炭箔的制備方法，包括以下步驟：

S1：將碳納米管、分散劑和有機溶劑按質(zhì)量比1:(0.01～0.4):(3～100)混合進行預分散并制成碳納米管導電漿料；

S2：向碳納米管導電漿料中添加石墨烯并進行分散處理，然后加入粘接劑進行攪拌并制成均勻的碳納米管/石墨烯復合導電漿料，石墨烯與碳納米管的質(zhì)量比為(0.2～0.6):1，碳納米管/石墨烯復合導電漿料的粘度為500～5000mPa·s；

S3：將碳納米管/石墨烯復合導電漿料均勻的涂覆在所述箔層的一側(cè)或雙側(cè)以形成含碳復合層，且含碳復合層的涂覆厚度為0.2～20μm，然后將涂覆有含碳復合層的箔層在溫度為90～130℃的真空中干燥后經(jīng)滾壓制成涂炭箔。

作為本發(fā)明涂炭箔的制備方法的一種改進，所述碳納米管導電漿料的預分散時間為0.5～2小時，所述碳納米管/石墨烯復合導電漿料的分散時間為0.2～1小時，所述碳納米管/石墨烯復合導電漿料的攪拌時間為0.5～2小時。

作為本發(fā)明涂炭箔的制備方法的一種改進，所述箔層采用純度為95wt％～100wt％的銅箔或純度為95wt％～100wt％的鋁箔制成，且所述箔層的厚度為6～50μm。

作為本發(fā)明涂炭箔的制備方法的一種改進，所述碳納米管為單壁碳納米管和多壁碳納米管中的一種或兩種，所述碳納米管的直徑為5～1000nm，長度為0.2～30μm。

作為本發(fā)明涂炭箔的制備方法的一種改進，所述石墨烯為單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯和多層石墨烯中的一種或多種，所述石墨烯呈片狀且大小為0.1～30μm，比表面積≥50m²/g。

作為本發(fā)明涂炭箔的制備方法的一種改進，所述分散劑為聚氨酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚環(huán)氧乙烷醚、聚丙烯酸胺及其衍生物中的一種或多種。

作為本發(fā)明涂炭箔的制備方法的一種改進，所述有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮、碳酸二丁酯、碳酸二甲酯、碳酸乙丙酯、異丙醇、丙二醇甲醚、碳酸亞乙烯酯中的一種或多種。