[發(fā)明專利]一種集流體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910978091.9
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110676463B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波銨特姆新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 楊靜文

本發(fā)明提供一種集流體及其制備方法，涉及化學(xué)電源技術(shù)領(lǐng)域，包括導(dǎo)電的基底層，和至少一層具有規(guī)則立體的格紋結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電涂層；所述導(dǎo)電涂層涂布于所述基底層上。本發(fā)明提供的集流體，通過在導(dǎo)電的基底層涂布至少一層具有規(guī)則立體的格紋結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電涂層，能夠增加電極材料與導(dǎo)電涂層之間的接觸面積，在增加集流體與電極材料結(jié)合強度的同時，還有利于提高集流體與電極材料之間的電子導(dǎo)通能力，從而能夠在保證集流體電化學(xué)性能的同時，減少粘結(jié)劑的使用量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種集流體及其制備方法。

背景技術(shù)

用于電化學(xué)體系的集流體，主要作用是提供良好的電子導(dǎo)通能力；現(xiàn)有技術(shù)中的集流體，包括直接使用鋁箔、銅箔或其他具有電子導(dǎo)通能力的基底膜作為集流體，以及涂層改性的集流體。

其中涂層改性的集流體是通過將改性涂層涂布于鋁箔、銅箔或其他具有導(dǎo)電能力的基底表面而得到；涂層改性的集流體在使用過程中，由于涂覆于基底表面的涂層與電極材料層之間連接不牢固，導(dǎo)致電極材料和集流體連接不牢固，使得電極極片整體的電子導(dǎo)通能力較差，影響電化學(xué)體系大電流充放電條件下的性能發(fā)揮，并產(chǎn)生安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是如何提高涂層改性的集流體與電極材料之間的結(jié)合力。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種集流體，包括一導(dǎo)電的基底層，和至少一層具有規(guī)則立體的格紋結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電涂層；所述導(dǎo)電涂層涂布于所述基底層上。

可選地，所述格紋結(jié)構(gòu)的橫截面形狀為菱形、六邊形、U形、蛇形、方形、陰網(wǎng)點形、山形中的一種。

可選地，所述格紋結(jié)構(gòu)的頂端與所述基底層之間的距離范圍為0.05μm～5μm；所述格紋結(jié)構(gòu)的頂端與所述格紋結(jié)構(gòu)域的底端之間的距離范圍為0.05μm～3μm。

可選地，所述格紋結(jié)構(gòu)的最大寬度范圍為0.01μm～2000μm。

可選地，所述基底層選自銅箔、鋁箔、不銹鋼箔、鎳箔、碳紙、多孔金屬箔、具有導(dǎo)電能力的膜體、具有導(dǎo)電能力的非金屬膜體中的一種。

可選地，所述導(dǎo)電涂層包括導(dǎo)電材料、高分子粘結(jié)劑和導(dǎo)電聚合物。

可選地，所述導(dǎo)電材料選自碳黑、乙炔黑、碳納米管、碳纖維、石墨、納米石墨、石墨烯、富勒烯、導(dǎo)電氧化物中的至少一種。

可選地，所述導(dǎo)電聚合物選自聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚對苯撐、聚對苯撐乙烯，和聚雙炔物與氮氧基有機自由基聚合及其衍生物或嵌段、接枝共聚物中的至少一種。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述的集流體的制備方法，包括如下步驟：

S1：將導(dǎo)電材料、高分子粘結(jié)劑、導(dǎo)電聚合物和溶劑混合，進行乳化研磨，得到導(dǎo)電涂層漿料；

S2：對基底層進行表面粗化預(yù)處理，得到預(yù)處理的基底層；

S3：采用具有規(guī)則立體格紋結(jié)構(gòu)版輥的正相印刷式涂布機，將所述導(dǎo)電涂層漿料涂布于所述預(yù)處理的基底層的表面，并于50℃～200℃進行烘烤干燥，得到所述集流體。

可選地，步驟S3中所述涂布的速度范圍為1～180米/分鐘。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的集流體具有如下優(yōu)勢：

本發(fā)明提供的集流體，通過在導(dǎo)電的基底層涂布至少一層具有規(guī)則立體的格紋結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電涂層，能夠增加電極材料與導(dǎo)電涂層之間的接觸面積，在增加集流體與電極材料結(jié)合強度的同時，還有利于提高集流體與電極材料之間的電子導(dǎo)通能力，從而能夠在保證集流體電化學(xué)性能的同時，減少粘結(jié)劑的使用量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的導(dǎo)電涂層的結(jié)構(gòu)示意圖；