[發明專利]一種氟硼酸改善正極鋁箔集流體性能方法

在審

• 申請號: 201811245994.8
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109346724A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 許仁貴;劉文濤;劉萍萍
• 申請（專利權）人: 遵義源創生產力促進中心有限公司
• 主分類號: H01M4/64
• 分類號: H01M4/64;H01M4/66
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明涉及電池電極技術領域，尤其是一種氟硼酸改善正極鋁箔集流體性能方法，經過將鋁箔預熱處理后，與氟硼酸鈉處理液處理，并將氟硼酸鈉處理液中添加有磷酸鹽、氟化銨、醋酸鹽等成分，使得生成多孔性磷酸鋁，進而形成多孔性表面膜的過程中，能夠實現對鋁表面改性，使得改善后的鋁箔集流體作為鋰離子電池正極集流體時，其不僅耐折性能好、與正極材料的粘結力強、阻抗小、充放電性能優異，而且還能夠提高充放電穩定性，降低充放電過程容量衰減率。

技術領域

本發明涉及電池電極技術領域，尤其是一種氟硼酸改善正極鋁箔集流體性能方法。

背景技術

鋰離子電池具有電壓高、能量密度高、無記憶效應、循環壽命長、自放電低等優點，被廣泛應用。正極材料的性能，將決定著鋰離子電池的性能。目前，鋰離子電池主要由有機電解液、隔膜、正極、負極、集流體等部件組成。由于鋰離子電池使用的液態有機電解液的導電能力較弱，為了實現鋰離子電池的大電流充放電性能，鋰離子電池的正極材料和負極材料一般都加工成粉末狀，再將正極材料的粉末或負極材料的粉末，采用粘合劑粘結在集流體上，實現電流的收集。因此，對于鋰離子電池來說，集流體的表面狀況、集流體與正極材料和負極材料之間的接觸阻抗、集流體在充放電過程中表面狀況變化情況，對電池的性能均有著較大程度的影響，例如：充電時，鋰離子電池的正極鋁箔集流體容易發生鈍化而增大電極的極化，使得電池的充放電性能明顯下降；鋰離子電池的正極鋁箔集流體與正極材料間粘接不牢固而出現掉粉的現象，影響著電池充放電性能和電池的安全性能。

鋰離子電池正極材料的粉末與鋁箔集流體粘結時，粘結部分是由被粘結鋁箔、膠粘劑和石墨導電劑等組成；目前，對被粘結鋁箔表面進行處理的研究較少，主要都是通過在鋰離子電池正極的鋁箔集流體上預先涂覆石墨烯或者碳粉等，以達到改善鋁箔的性能，實現抑制電池極化、減少熱效應、提高倍率性能、降低電池內阻等作用的，但由于該處理方法的作用有限，并且制備工藝較為復雜、成本高，使得依然不理想。為此，有研究者針對該現象進行了研究，采用氟硼酸改善處理，例如專利號為201410125066.3的文獻公開了，采用氟硼酸鈉處理液在35-78℃的溫度區間處理1-30min，用水沖洗干凈后，自然干燥或者用70-160℃溫度區間的熱空氣干燥，制得含轉化膜的正極鋁箔集流體，使得其耐折性能好，粘接力強，阻抗小，充放電性能優異等特征。但是，對于其改性后的鋁箔集流體在正極材料上面的應用，對于電池的循環充放電容量的穩定性依然不理想，使得50次循環充放電處理后的容量衰減較高，導致電池性能較差。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種氟硼酸改善正極鋁箔集流體性能方法。

具體是通過以下技術方案得以實現的：

氟硼酸改善正極鋁箔集流體性能方法，包括以下步驟：

(1)將鋁箔預熱到35-45℃后，將其置于氟硼酸鈉處理液中，浸泡處理5-20min，采用水沖洗干凈；

(2)將沖洗干凈的鋁箔采用100-130℃的熱空氣干燥，即可；

其中，氟硼酸鈉處理液是由磷酸鹽4-11g/L，氟化銨1-5g/L，醋酸鹽3-8g/L，氟硼酸鈉14-17g/L以及水組成。

優選，所述的氟硼酸鈉處理液是由磷酸鹽8g/L，氟化銨3g/L，醋酸鹽5g/L，氟硼酸鈉16g/L以及水組成。

優選，所述的磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸鈣、磷酸二氫鈣、磷酸氫二鈣、磷酸銨鎂中的一種或者任意幾種的任意質量比混合。

優選，所述的醋酸鹽為醋酸鋅、醋酸鉀中的一種或者兩種的任意質量比混合。

上述的正極鋁箔集流體可用于鋰電池、鋰離子電池、聚合物電池或者超級電池。

與現有技術相比，本發明創造的技術效果體現在：