[發明專利]一種多孔金屬集流體、制備方法、負電極及電池

有效

• 申請號: 202011167138.2
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112349911B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 車勇;曹翊;楊鵬;丁波
• 申請（專利權）人: 北京恩力動力科技有限公司;上海恩力動力技術有限公司;恩力能源科技有限公司;恩力能源科技（南通）有限公司;恩力能源科技（安徽）有限公司
• 主分類號: H01M4/70
• 分類號: H01M4/70;H01M4/80;H01M10/0525;H01M4/04
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 郭大美

1.一種多孔金屬集流體的制備方法，其特征在于，包括步驟由樹枝狀的金屬顆粒粉末和有機物粘合劑通過預先混合后壓制成型；所述金屬顆粒粉末包括通過電解方法制備的電解金屬顆粒粉末，所述電解金屬顆粒粉末具有以下特征：具有樹枝狀結構，粒徑分布在0.1-100微米之間，振實密度在2.0-3.5g/cm³，純度大于90％；

包括以下具體步驟：

1)將金屬顆粒粉末和有機物粘合劑按照重量比例充分混合均勻；

2)上述混合物通過定量供給均勻地輸送至加壓壓制成型設備；

3)通過加壓將混合物顆粒粉末壓制成型為符合要求的厚度的精度和一致性的多孔金屬箔材；

所述加壓壓制成型設備包括依次銜接的金屬顆粒粉末與有機粘合劑混料裝置(11)、定量供給裝置(12)、加壓輥輪(13)、厚度精密調整用對輥輪(14)、整平裝置(15)、清掃吸塵裝置(16)、應力調整裝置(17)和收卷裝置(18)；

所述加壓輥輪(13)采用油壓施加壓力，壓力在10噸-60噸之間；加壓輥輪(13)通過高周波進行加熱，溫度在100-600℃之間；或所述厚度精密調整用對輥輪(14)采用油壓施加壓力，壓力在0.1噸-20噸之間，厚度精密調整用對輥輪(14)通過高周波進行加熱，溫度在100-600℃之間。

2.根據權利要求1所述的多孔金屬集流體的制備方法，其特征在于，所述金屬為金屬鎳、錫、鋁、鎂、銅中的至少一種或其合金。

3.根據權利要求2所述的多孔金屬集流體的制備方法，其特征在于，所述有機物粘合劑選自硼酸、微晶纖維素、石蠟、羧丙基纖維素(HPC)、聚乙二醇(PEG)、陰離子聚丙烯酰胺(APAM)等材料的一種或幾種，所述有機粘合劑占金屬集流體的重量百分比在0.1-20wt％。

4.根據權利要求3所述的多孔金屬集流體的制備方法，其特征在于，所述加壓壓制成型設備包括依次銜接的金屬顆粒粉末與有機粘合劑混料裝置、定量供給裝置、布料裝置和壓片機，所述壓片機上設有沖模裝置、加壓裝置和自動出片裝置；或所述加壓裝置采用油壓施加壓力，壓力在10噸-50噸之間；所述沖模裝置的上下沖頭采用高周波進行加熱，溫度在100-500℃之間。

5.一種由權利要求1至4任一項所述的方法得到的多孔金屬集流體，該集流體的孔隙率大于40％，比表面積大于集流體的幾何表面積的10倍以上，厚度為1-1000微米。

6.一種負電極，其特征在于，包括如權利要求5所述的多孔金屬集流體。

7.一種含有液態電解液或是固態電解液的二次電池，包括有如權利要求6所述的負電極。