一种涂炭铝箔的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种涂炭铝箔的制备方法，包括如下步骤：将导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为1‑15kV，溶液流速为0.1‑1.5mL·h

【技术实现步骤摘要】
一种涂炭铝箔的制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种涂炭铝箔的制备方法。
技术介绍
锂离子电池具有高比能量，循环寿命长，无记忆效应的特性，又具有安全、可靠且能快速充放电优点，因此成为研究的热点。铝箔集流体在锂电池中起到附着活性物质和电子导电的功能。锂电池正极活性物质的颗粒粒径较大，使得颗粒与集流体之间的接触是点与面的接触，减少了电子的传导途径，从而增加了电阻。涂炭铝箔是将分散好的纳米导电石墨和碳黑颗粒均匀、细腻地覆着在铝箔的表面上。这种涂层可以提供极佳的静态导电性能，收集活性物质的微电流，从而可以大幅降低正极材料和集流体之间的接触电阻，并能提高两者之间的附着能力，进而显著提高电池的综合性能。目前，通常将导电浆料涂覆在铝箔上来制备涂炭铝箔，但是导电浆料用量较大，涂碳铝箔的性能并不太好，进而影响所制备的电池的性能。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种涂炭铝箔的制备方法，本专利技术操作简单，导电浆料用量少且在铝箔上均匀分布；本专利技术制备得到的涂炭铝箔能减小电池内阻，提高电池的能量密度和循环性能。本专利技术提出的一种涂炭铝箔的制备方法，包括如下步骤：将导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为1-15kV，溶液流速为0.1-1.5mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为1-20cm，对铝箔进行喷涂，然后烘干得到涂炭铝箔。优选地，导电浆料的固含量为10-25wt％，粘度为20-100mPa·S。优选地，导电浆料的原料包括：导电粉体、粘结剂和溶剂。优选地，导电粉体为石墨、炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。优选地，粘结剂为丙烯酸酯类粘结剂或丙烯腈类粘结剂。优选地，溶剂为去离子水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的至少一种。优选地，导电粉体为炭黑和石墨。优选地，粘结剂为丙烯酸类粘结剂。优选地，溶剂为去离子水。优选地，静电纺电压可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或4kV，溶液流速可以为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3或1.4mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离可以为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18或19cm。优选地，静电纺电压为13kV，溶液流速为1.0mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为12cm。本专利技术通过选择适宜的原料相互配合得到导电浆料，并选择适宜固含量和粘度的导电浆料，选用静电纺丝喷涂的方法，并选择适宜的静电纺丝参数，使得导电浆料均匀的涂覆在铝箔上，增加涂炭铝箔的均匀性，并且能大大减少导电浆料的用量，从而增加活性物质与集流体涂炭铝箔之间的导电性，减小电池内阻；本专利技术制备得到的涂炭铝箔的涂层较薄，从而降低涂炭铝箔的面密度，提高了电池的能量密度；本专利技术制备得到的涂炭铝箔还能增加极片活性物质的剥离强度，提高了电池的循环性能；且本专利技术操作简单。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1一种涂炭铝箔的制备方法，包括如下步骤：将导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为8kV，溶液流速为0.8mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为10cm，对铝箔进行喷涂，然后烘干得到涂炭铝箔。实施例2一种涂炭铝箔的制备方法，包括如下步骤：将固含量为10wt％，粘度为100mPa·S导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为1kV，溶液流速为1.5mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为1cm，对铝箔进行喷涂，然后烘干得到涂炭铝箔，其中，导电浆料的原料包括：乙炔黑、丙烯腈类粘结剂和异丙醇。实施例3一种涂炭铝箔的制备方法，包括如下步骤：将固含量为25wt％，粘度为20mPa·S导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为15kV，溶液流速为0.1mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为20cm，对铝箔进行喷涂，然后烘干得到涂炭铝箔，其中，导电浆料的原料包括：石墨、碳纳米管、丙烯酸酯类粘结剂、乙醇、丙醇。实施例4一种涂炭铝箔的制备方法，包括如下步骤：将固含量为15wt％，粘度为80mPa·S导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为6kV，溶液流速为1.1mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为5cm，对铝箔进行喷涂，然后烘干得到涂炭铝箔，其中，导电浆料的原料包括：炭黑、石墨烯、丙烯酸类粘结剂和甲醇。实施例5一种涂炭铝箔的制备方法，包括如下步骤：将固含量为20wt％，粘度为40mPa·S导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为10kV，溶液流速为0.5mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为15cm，对铝箔进行喷涂，然后烘干得到涂炭铝箔，其中，导电浆料的原料包括：石墨、炭黑、乙炔黑、丙烯酸类粘结剂、离子水、甲醇、乙醇。实施例6一种涂炭铝箔的制备方法，包括如下步骤：将石墨粉、炭黑加入去离子水中浸泡20h后，加入丙烯酸类粘结剂，然后移入高速分散机中高速分散0.5h，匀浆0.5h，过100目筛得到导电浆料，其中，石墨粉、炭黑的重量比为1：1，炭黑、去离子水、丙烯酸类粘结剂的重量比为20：180：1，导电浆料的固含量为10.5wt％，粘度为31mPa·S；将导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为13kV，溶液流速为1.0mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为12cm，对铝箔进行喷涂，待铝箔表面喷满导电浆料后，置于烘箱中烘干得到涂炭铝箔。实施例7一种涂炭铝箔的制备方法，包括如下步骤：将石墨粉、炭黑加入去离子水中浸泡20h后，加入丙烯酸类粘结剂，然后移入高速分散机中高速分散0.5h，匀浆0.5h，过100目筛得到导电浆料，其中，石墨粉、炭黑的重量比为7：3，炭黑、去离子水、丙烯酸类粘结剂的重量比为20：180：1，导电浆料的固含量为10.5wt％，粘度为31mPa·S；将导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为15kV，溶液流速为0.8mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为10cm，对铝箔进行喷涂，待铝箔表面喷满导电浆料后，置于烘箱中烘干得到涂炭铝箔。试验例以铝箔为对照组，将正极材料分别涂在实施例6制备得到的涂炭铝箔、实施例7制备得到的涂炭铝箔和铝箔上，以LiFePO4为正极材料、石墨作为负极、LiPF6溶液作为电解液，经热压，组装，化成、分容后得到锂离子电池，对三组锂离子电池进行电性能数据检测，结果如下表：项目内阻mΩ厚度mm剥离强度N/m1C恒流比％实施例61.4419.040.2498.56实施例71.4519.110.2398.45对照组1.5119.210.1897.91由上表可以看出使用本专利技术制备得到的涂炭铝箔厚度更薄、剥离强度高，其所制备的锂离子电池内阻低、能量密度和循环性能好。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂炭铝箔的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为1‑15kV，溶液流速为0.1‑1.5mL·h

【技术特征摘要】
1.一种涂炭铝箔的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将导电浆料装入静电纺丝装置中，调节静电纺电压为1-15kV，溶液流速为0.1-1.5mL·h-1，静电纺丝喷头与铝箔的距离为1-20cm，对铝箔进行喷涂，然后烘干得到涂炭铝箔。2.根据权利要求1所述涂炭铝箔的制备方法，其特征在于，导电浆料的固含量为10-25wt％，粘度为20-100mPa·S。3.根据权利要求1或2所述涂炭铝箔的制备方法，其特征在于，导电浆料的原料包括：导电粉体、粘结剂和溶剂。4.根据权利要求3所述涂炭铝箔的制备方法，其特征在于，导电粉体为石墨、炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。5.根据权利要求3或4所述涂炭...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚冬，陈萌，代北北，张壁，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34