新能源汽车续航用高比容中高压电极箔及其生产方法技术

本发明专利技术公开一种新能源汽车续航用高比容中高压电极箔及其生产方法，经过除油抛光、电化学腐蚀成孔、化学腐蚀扩孔和锂盐浸渍预处理，得到新能源汽车续航用高比容中高压电极箔。与现有技术相比，本发明专利技术的生产方法制备工艺简单，采用间歇性脉冲通电进行电解腐蚀成孔与化学腐蚀扩孔结合起来，兼顾了两种工艺的优点，得到了具有孔径大小均匀、孔径、孔深可控且机械性能强的电极箔，通过锂盐浸渍对电极箔进行预处理，既可避免引入杂质离子，还使其表面形成一层致密的保护膜，可有效抑制铝基体的腐蚀反应。该方法制备的电极箔产品结构性能稳定，具有比表面积大、热稳定好和耐腐蚀性好的特点，能够有效提高电容器的比容和稳定性，延长电容器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
新能源汽车续航用高比容中高压电极箔及其生产方法
本专利技术涉及电极箔腐蚀制备领域，特别涉及一种新能源汽车续航用高比容中高压电极箔及其生产方法。
技术介绍
近年来，伴随着便携电子装置(电话、电脑、摄像机等等)和新能源汽车的发展，对于用作驱动电源的电池的需求日益增加。锂离子动力汽车是新能源汽车的代表之一。而锂离子动力汽车的关键技术是锂离子电池，在锂离子电池中采用铝电极箔作为正电极的基体材料。锂离子电池的正极采用的集流体一般为铝电极箔以及涂覆在其上的正极材料所组成。然而，表面光滑的铝箔与正极材料之间的结合较为松弛，在加工及充放电过程中容易发生活性物质脱落或掉粉现象，降低了循环充放电效率及电池寿命，增大元器件间的接触电阻，导致正极板导电性下降，从而影响了电池的综合性能，采用化学腐蚀制备得到腐蚀铝箔脆，机械强度低，并且孔径大小不均匀，蚀孔的深度和大小也不可控，而孔的形态和分布方式进而影响到电极箔的容量和折弯性能，在电池使用过程中，电极箔存在被对其施加的正电极活性材料腐蚀或被电池中的电解质溶液腐蚀的风险，从而引起电池自放电。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种高倍率锂电池正极和锂电池，以解决既能有效提高电极箔的比表面积，又能保持电极箔的强度和容量，并有效抑制电解质溶液对电极箔的腐蚀，提高耐蚀性的问题。一种新能源汽车续航用高比容中高压电极箔的生产方法，关键在于包括以下步骤：步骤一、将铝箔经过除油、抛光、清洗后待用；步骤二、将步骤一制得的铝箔置于酸性电解液中采用间断性脉冲通电模式进行电解腐蚀后，清洗，得到表面微孔孔长为5-100μm的微孔铝箔；步骤三、将步骤二制得的微孔铝箔置于扩孔剂中进行浸泡扩孔后，清洗干燥，得到表面微孔孔径为0.1-50μm的微孔铝箔；步骤四、将步骤三制得的微孔铝箔置于锂盐钝化剂中进行浸渍钝化后，清洗干燥，得到表面形成抗蚀层的新能源汽车续航用高比容中高压电极箔。优选的，所述步骤二中酸性电解液为质量分数为0.5-10％wt的盐酸水溶液。优选的，所述步骤二中间断性脉冲通电模式为：腐蚀电流为3-8A，通电时间为18-45s，断电时间为0.1s，电量为5-12C/cm2。优选的，所述步骤三中的扩孔剂为质量分数为0.1-5％wt的硝酸水溶液。优选的，所述步骤三中的浸渍温度为45-65℃，浸渍时间为30-60min。优选的，所述步骤四中的锂盐钝化剂为质量浓度为5-10g/L的碳酸锂水溶液。优选的，所述步骤四中的浸渍温度为20-35℃，浸渍时间为3-10min。一种新能源汽车续航用高比容中高压电极箔，关键在于：所述新能源汽车续航用高比容中高压电极箔由以上任一项所述的方法制备而成，包括微孔铝箔及微孔铝箔上形成的抗蚀层。优选的，所述抗蚀层的厚度为5-50nm。有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供了一种新能源汽车续航用高比容中高压电极箔的生产方法制备工艺简单，将间歇性脉冲通电进行电解腐蚀成孔与化学腐蚀扩孔结合起来，兼顾了两种工艺的优点，得到了具有孔径大小均匀、孔径、孔深可控且机械性能强的电极箔，通过锂盐浸渍对电极箔进行预处理，既可避免引入杂质离子，还使其表面形成一层致密的保护膜，可有效抑制铝基体的腐蚀反应。该方法制备的新能源汽车续航用高比容中高压电极箔成本低，产品结构性能稳定，具有比表面积大、热稳定好和耐腐蚀性好的特点，能够有效提高电容器的比容和稳定性，从而延长电容器的使用寿命。具体实施方式为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作详细说明。实施例1新能源汽车续航用高比容中高压电极箔I的生产步骤一、将铝箔先用无水乙醇清洗以除油，然后放入体积比为1:3的高氯酸分析纯和乙醇分析纯的混合液中进行抛光处理，抛光温度为0℃，抛光时间为10min，再利用去离子水超声清洗后待用；步骤二、将步骤一制得的铝箔置于质量分数为0.5％wt的盐酸水溶液中，在间断性脉冲通电模式下进行电解腐蚀，腐蚀电流为3A，通电时间为18s，断电时间为0.1s，电量为5C/cm2，然后利用去离子水清洗，得到排布规则的表面微孔孔长为5μm的微孔铝箔；步骤三、将步骤二制得的微孔铝箔置于质量分数为0.1％wt的硝酸水溶液中进行浸泡扩孔，浸渍温度为45℃，浸渍时间为30min，然后用去离子水清洗，在25℃下真空干燥2h，得到表面微孔孔径为0.1μm的微孔铝箔；步骤四、将步骤三制得的微孔铝箔置于质量浓度为5g/L的碳酸锂水溶液中进行浸渍钝化，浸渍温度为20℃，浸渍时间为3min，然后依次用去离子水、丙酮清洗，在25℃下真空干燥2h，得到表面形成抗蚀层的新能源汽车续航用高比容中高压电极箔I。实施例2新能源汽车续航用高比容中高压电极箔II的生产步骤一、将铝箔先用无水乙醇清洗以除油，然后放入体积比为1:3的高氯酸分析纯和乙醇分析纯的混合液中进行抛光处理，抛光温度为5℃，抛光时间为30min，再利用去离子水超声清洗后待用；步骤二、将步骤一制得的铝箔置于质量分数为10％wt的盐酸水溶液中，在间断性脉冲通电模式下进行电解腐蚀，腐蚀电流为8A，通电时间为45s，断电时间为0.1s，电量为12C/cm2，然后利用去离子水清洗，得到排布规则的表面微孔孔长为100μm的微孔铝箔；步骤三、将步骤二制得的微孔铝箔置于质量分数为5％wt的硝酸水溶液中进行浸泡扩孔，浸渍温度为65℃，浸渍时间为60min，然后用去离子水清洗，在25℃下真空干燥2h，得到表面微孔孔径为50μm的微孔铝箔；步骤四、将步骤三制得的微孔铝箔置于质量浓度为10g/L的碳酸锂水溶液中进行浸渍钝化，浸渍温度为35℃，浸渍时间为10min，然后依次用去离子水、丙酮清洗，在25℃下真空干燥2h，得到表面形成抗蚀层的新能源汽车续航用高比容中高压电极箔II。实施例3新能源汽车续航用高比容中高压电极箔III的生产步骤一、将铝箔先用无水乙醇清洗以除油，然后放入体积比为1:3的高氯酸分析纯和乙醇分析纯的混合液中进行抛光处理，抛光温度为3℃，抛光时间为20min，再利用去离子水超声清洗后待用；步骤二、将步骤一制得的铝箔置于质量分数为4％wt的盐酸水溶液中，在间断性脉冲通电模式下进行电解腐蚀，腐蚀电流为6A，通电时间为30s，断电时间为0.1s，电量为10C/cm2，然后利用去离子水清洗，得到排布规则的表面微孔孔长为10μm的微孔铝箔；步骤三、将步骤二制得的微孔铝箔置于质量分数为2％wt的硝酸水溶液中进行浸泡扩孔，浸渍温度为55℃，浸渍时间为45min，然后用去离子水清洗，在25℃下真空干燥2h，得到表面微孔孔径为10μm的微孔铝箔；步骤四、将步骤三制得的微孔铝箔置于质量浓度为6g/L的碳酸锂水溶液中进行浸渍钝化，浸渍温度为30℃，浸渍时间为5min，然后依次用去离子水、丙酮清洗，在25℃下真空干燥2h，得到表面形成抗蚀层的新能源汽车续航用高比容中高压电极箔III。实施例4对比例设备和操作同实施例3，不同的是将光滑铝箔进行步骤一处理后直接进行步骤四处理，得到电极箔IV。实施例5对比例采用未经过预处理的光滑铝箔作为电极箔V。对各实施例制备得到电极箔进行电化学性能测试：将各实施例制备得到的电极箔制备的电池I-V，以锂片为电池负极，1MLiPF6电解液和玻璃纤维隔膜组装成电池I-IV，采用蓝电测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车续航用高比容中高压电极箔的生产方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将铝箔经过除油、抛光、清洗后待用；步骤二、将步骤一制得的铝箔置于酸性电解液中采用间断性脉冲通电模式进行电解腐蚀后，清洗，得到表面微孔孔长为5‑100μm的微孔铝箔；步骤三、将步骤二制得的铝箔置于扩孔剂中进行浸泡扩孔后，清洗干燥，得到表面微孔孔径为0.1‑50μm的微孔铝箔；步骤四、将步骤三制得的微孔铝箔置于锂盐钝化剂中进行浸渍钝化后，清洗干燥，得到表面形成抗蚀层的新能源汽车续航用高比容中高压电极箔。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车续航用高比容中高压电极箔的生产方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将铝箔经过除油、抛光、清洗后待用；步骤二、将步骤一制得的铝箔置于酸性电解液中采用间断性脉冲通电模式进行电解腐蚀后，清洗，得到表面微孔孔长为5-100μm的微孔铝箔；步骤三、将步骤二制得的铝箔置于扩孔剂中进行浸泡扩孔后，清洗干燥，得到表面微孔孔径为0.1-50μm的微孔铝箔；步骤四、将步骤三制得的微孔铝箔置于锂盐钝化剂中进行浸渍钝化后，清洗干燥，得到表面形成抗蚀层的新能源汽车续航用高比容中高压电极箔。2.根据权利要求1所述的新能源汽车续航用高比容中高压电极箔的生产方法，其特征在于：所述步骤二中酸性电解液为质量分数为0.5-10％wt的盐酸水溶液。3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车续航用高比容中高压电极箔的生产方法，其特征在于所述步骤二中间断性脉冲通电模式为：腐蚀电流为3-8A，通电时间为18-45s，断电时间为0.1s，电量为5-12C/cm2。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉民，马坤松，相志明，
申请(专利权)人：扬州宏远电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32