[發明專利]一種涂碳集流體及其制備方法和電化學裝置

在審

• 申請號: 202210050207.4
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114407263A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 趙高科;梁士軒;黃禎;魏瀟博;黃璟
• 申請（專利權）人: 中汽創智科技有限公司
• 主分類號: B29C43/28
• 分類號: B29C43/28;B29C43/46;B29C43/52;H01M4/66;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉二艷

1.一種涂碳集流體的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

(1)將碳材料和第一粘結劑進行干法混合得到混合料，將所述混合料進行第一輥壓，得到碳膜；

其中，所述第一粘結劑為可纖維化的聚合物；

(2)將步驟(1)所述碳膜置于集流體的至少一側表面，進行第二輥壓，得到涂碳集流體。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述集流體為多孔集流體或無孔集流體，優選為多孔集流體；

優選地，所述集流體為鋁箔或銅箔；

優選地，所述集流體的厚度為6～10μm。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述碳材料和第一粘結劑的質量比為x:(1-x)，x為0.5～10，x進一步優選為0.5～1；

優選地，步驟(1)所述碳材料包括導電碳黑、石墨烯、石墨、乙炔黑、碳納米管和石墨烯碳納米管雜化物中的任意一種或至少兩種的組合，優選為導電碳黑和/或碳納米管；

優選地，步驟(1)所述第一粘結劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡膠和聚丙烯酸中的任意一種或至少兩種的組合，優選為聚四氟乙烯。

4.根據權利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述第一輥壓為第一熱輥壓；

優選地，所述第一熱輥壓的溫度為80～160℃；

優選地，所述第一熱輥壓的壓力為10～50T。

5.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述碳膜的厚度為2～10μm；

優選地，所述第一粘結劑在所述碳膜上的面載量為0.05～0.2mg/cm²。

6.根據權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，在步驟(2)所述碳膜置于集流體的至少一側表面前，還在所述碳膜靠近集流體的一側表面涂覆第二粘結劑；

優選地，所述第二粘結劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡膠和聚丙烯酸中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述第二粘結劑在所述碳膜上的面載量為0.01～0.2mg/cm²。

7.根據權利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述第二輥壓包括一體化輥壓和第二熱輥壓；

優選地，所述一體化輥壓的溫度為80～160℃；

優選地，所述一體化輥壓的壓力為10～50T；

優選地，所述第二熱輥壓的溫度為80～160℃；

優選地，所述第二熱輥壓的壓力為10～50T。

8.一種涂碳集流體，其特征在于，所述涂碳集流體采用根據權利要求1-7任一項所述的制備方法制備得到，所述涂碳集流體包括集流體和設置于所述集流體至少一側表面的碳膜。

9.根據權利要求8所述的涂碳集流體，其特征在于，所述涂碳集流體的厚度為8～20μm。

10.一種電化學裝置，其特征在于，所述電化學裝置的正極和/或負極包括根據權利要求8或9所述的涂碳集流體。