[發(fā)明專利]一種鋰離子電池集流體用涂層漿料、集流體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910149139.5
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN109888295B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪江秀;鄭剛;李曉俊;楊茂萍;樊少娟;李格
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/80;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 金宇平

本發(fā)明公開了一種鋰離子電池集流體用涂層漿料、集流體及其制備方法，涂層漿料的原料按質(zhì)量百分比包括：石墨烯0.5?2％、碳納米管0.5?2％、導(dǎo)電炭黑1.2?2.5％、防沉分散液10?45％、粘結(jié)劑3?5％、表面活性劑0.3?1％、溶劑42.5?84.5％。本發(fā)明提出的鋰離子電池集流體用涂層漿料、集流體及其制備方法，所述漿料涂覆于集流體材料表面能縮小正負極的活性物質(zhì)遷移的距離，改善電池界面，提高電池循環(huán)和安全性能及倍率性能，同時能降低集流體的質(zhì)量，提高活性物質(zhì)的質(zhì)量，提升電池能量密度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池集流體用涂層漿料、集流體及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著人類發(fā)展對能源的需求增大和環(huán)境資源的限制雙重作用，需要在鋰電池中，盡可能的利用少的資源獲取較大的電池能量密度來發(fā)展電動汽車。但是電池的正負極的界面接觸性能會直接影響電池的特性，如電池的容量、內(nèi)阻、倍率、循環(huán)和自放電等性能。目前鋰離子電池正負極的集流體材料通常為高高純度的多孔鋁(銅)箔，而傳統(tǒng)正負極片的制片方式為直接將活性物質(zhì)涂覆與集流體本身上，而集流體與活性物質(zhì)通過物理接觸方式將電化學(xué)產(chǎn)生的活性離子匯集并導(dǎo)出至外電路，從而實現(xiàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)電池逐步活化時，溫度升高，集流體與活性物質(zhì)間通過物理接觸方式的接觸內(nèi)阻變大、自放電等出現(xiàn)不能滿足高比能量密度穩(wěn)定性的要求。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種鋰離子電池集流體用涂層漿料、集流體及其制備方法，所述漿料涂覆于集流體材料表面能縮小正負極的活性物質(zhì)遷移的距離，改善電池界面，提高電池循環(huán)和安全性能及倍率性能，同時能降低集流體的質(zhì)量，提高活性物質(zhì)的質(zhì)量，提升電池能量密度。

本發(fā)明提出的一種鋰離子電池集流體用涂層漿料，其原料按質(zhì)量百分比包括：石墨烯0.5-2％、碳納米管0.5-2％、導(dǎo)電炭黑1.2-2.5％、防沉分散液10-45％、粘結(jié)劑3-5％、表面活性劑0.3-1％、溶劑42.5-84.5％。

優(yōu)選地，所述防沉分散液由防沉分散劑和溶劑組成，且防沉分散劑與溶劑的質(zhì)量比為3-6：94-97。

優(yōu)選地，所述防沉分散劑為海藻酸鈉鹽、硅酸鈉鹽、硅溶膠、羧甲基纖維素鈉鹽中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為水性聚丙烯酸改性樹脂、聚乙烯醇、SBR、羧基丁苯膠乳、苯乙烯和丙烯酸共聚而成的陰離子型乳液樹脂、醋酸乙烯與丙烯酸酯共聚物乳液、導(dǎo)電銀膠、醋酸乙烯與乙烯共聚物、鋁箔膠、銅箔膠、低毒粘合劑LDT-876、丙烯腈多元共聚物中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述丙烯腈多元共聚物為丙烯腈多元共聚物L(fēng)A135、丙烯腈多元共聚物L(fēng)A132、丙烯腈多元共聚物L(fēng)A133中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述表面活性劑為聚醚改性硅油、氟碳表面活性劑中的一種或者兩種的混合物。

優(yōu)選地，所述氟碳表面活性劑為非離子氟碳表面活性劑、陰離子氟碳表面活性劑、陽離子氟碳表面活性劑、兩性氟碳表面活性劑、含硅氟碳表面活性劑中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，所述溶劑為水系溶劑。

優(yōu)選地，所述溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、甲醛溶液、乙醛溶液、酮、醚中的一種或多種的混合物。

優(yōu)選地，所述溶劑為水。

本發(fā)明還提出的一種鋰離子電池集流體，含有所述鋰離子電池集流體用涂層漿料制成的涂層。

本發(fā)明還提出的一種所述鋰離子電池集流體的制備方法，包括以下步驟：

S1、制備所述鋰離子電池集流體用涂層漿料；

S2、使用涂覆機將制備的鋰離子電池集流體用涂層漿料涂覆在經(jīng)過處理的集流體材料表面，烘干后得到所述鋰離子電池集流體。