[發明專利]一種鋰離子電池用負極集流體、極片及其制備方法在審

申請號：	202211207696.6	申請日：	2022-09-30
公開（公告）號：	CN115440989A	公開（公告）日：	2022-12-06
發明（設計）人：	崔日俊;王浩;王萬勝	申請（專利權）人：	楚能新能源股份有限公司
主分類號：	H01M4/66	分類號：	H01M4/66;H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/04;H01M10/0525;C23C18/40;C23C28/02;C23G1/22;C23C22/52;C25D3/38;C25D5/48;C25D7/06
代理公司：	武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247	代理人：	陳凱
地址：	430000 湖***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種鋰離子電池負極流體及其制備方法
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【說明書】：

本發明提出了一種鋰離子電池用負極集流體、極片及制備方法，屬于電化學儲能領域，通過在鋁箔上、下表面分別鍍銅，致密的銅既可以在負極的低電位下對內層鋁箔進行保護，較輕的鋁材也降低了負極集流體的重量，減少材料成本，同時還兼顧了導電性能；化學鍍銅厚度均勻，工藝設備簡單，鍍層光亮，化學鍍晶粒細，致密，孔隙率低，能有效改善電池循環性能；進行小電流電鍍增加銅鍍層厚度且鈍化處理后可減少鍍層表面缺陷，提高箔材耐用性。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，尤其涉及一種鋰離子電池用負極集流體、極片及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池電芯由正極片、負極片以及隔膜組成，其中，正、負極片是在金屬集流體上涂覆含有活性物質的漿料而成，正極集流體為鋁箔，負極集流體為銅箔。

但是，現有的負極集流體材質采用純金屬銅也有其缺陷：銅的價格及密度均高于鋁。負極集流體的成本占鋰電池成本的10％以上，采用銅作為負極集流體，其面密度也往往達到正極集流體的兩倍。

與之相對的，鋁的導電性僅次于銀、銅，雖然它的導電率只有銅的2/3，但密度只有銅的1/3，所以輸送同量的電，鋁線的質量只有銅線的一半。但是，由于金屬鋁的在低電位下與鋰離子發生合金化反應，無法用作負極集流體。

基于以上背景，發明人考慮在鋁集流體的表面鍍銅，從而用作負極集流體。但是，一般鍍銅常用技術為電解銅，但由于鋁金屬電位較低，鋁箔表面電解銅會迅速先氧化出一層致密的氧化鋁保護膜，影響后續鍍層的結合力。此外，采用真空鍍膜成本太高，難以大規模量產。因此，發明人考慮采用化學鍍銅的方式在鋁箔表面生成銅層，由銅對鋁箔進行保護，既滿足導電需求，而且可以降低電池重量，提高電池能量密度。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種鋰離子電池用負極集流體、極片及其制備方法，既滿足導電需求，而且可以降低電池重量，提高電池能量密度。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一方面，本發明提供了一種鋰離子電池用負極集流體，其包括鋁箔，鋁箔上、下表面分別設置有鍍銅層，所述鍍銅層包括附著在鋁箔表面的化學鍍銅層。

在以上技術方案的基礎上，優選的，所述鍍銅層還包括附著在化學鍍銅層表面的電鍍銅層。

在以上技術方案的基礎上，優選的，所述鋁箔厚度為6-13μm，銅鍍層的厚度為1-2μm。

第二方面，本發明提供了第一方面所述的鋰離子電池用負極集流體的制備方法，包括以下步驟，

S1，對鋁箔進行堿洗除油，超聲清洗，烘干，等離子清洗活化；

S2，對活化后的鋁箔兩面進行化學鍍銅，加熱烘干，得到鋰離子電池用負極集流體。

在以上技術方案的基礎上，優選的，步驟S1具體包括，將鋁箔置于堿性溶液中，在10-30℃條件下超聲清洗5-10min，再放入蒸餾水池超聲清洗，清洗后烘干。

更進一步優選的，所述堿性溶液包括氫氧化鈉、硅酸鈉、磷酸三鈉、碳酸鈉、檸檬酸鈉和蒸餾水，1L溶液中分別含有10-14g氫氧化鈉、1-5g硅酸鈉、10-14g磷酸三鈉、1-5g檸檬酸鈉和4-8g碳酸鈉。

更進一步優選的，步驟S1具體包括，采用卷對卷式真空等離子清洗機對烘干后的鋁箔進行等離子清洗活化，工作氣體為氧氣、氮氣和甲烷氣中的一種或多種，工作氣壓為0.4-0.8MPa。