一种紫外光固化的导电浆料和涂碳铝箔集流体制造技术

本发明专利技术涉及一种紫外光固化的导电浆料和涂碳铝箔集流体，导电浆料包含导电组分

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光固化的导电浆料和涂碳铝箔集流体


[0001]本专利技术属于锂电池材料
，具体涉及一种紫外光固化的导电浆料和涂碳铝箔集流体
。

技术介绍

[0002]磷酸铁锂
(LiFePO4)
由于原材料来源丰富
、
价格便宜
、
对环境无污染，而且结构稳定
、
安全性高
、
循环寿命长等特点，已成为国内外研究的热点
。
但是因为
LiFePO4材料本身电子和离子电导率低且存在与集流体的粘结不牢固等问题，其应用又受到了一定限制
。
涂碳铝箔具有较低的接触阻抗和较高的粘附性，将涂碳铝箔材料应用于
LiFePO4正极集流体中，可降低两者之间的电荷转移电阻，弱化电池内部极化，提高锂离子在材料中的扩散速率，进而提升电池的倍率性能和循环性能等
。
涂炭铝箔是在铝箔表面涂覆一层碳材料导电层，碳材料导电层处于正极活性物质与铝箔之间，起到过渡作用增加了铝箔与活性物质的充分接触，降低了正极材料与集流体的界面电阻
。
而导电浆料的配置是涂炭铝箔技术的关键
。
[0003]中国专利
CN106299380A
揭示一种紫外光固化涂碳铝箔集流体及制备方法，该集流体使用的导电浆料由碳材料5～
20
％
、
紫外光固化树脂3～
10
％
、
光引发剂
0.5
～
10
％
、
溶剂
65
～
90
％和助剂
0.03
～1％构成，其中，紫外光固化树脂采用环氧改性丙烯酸树脂
、
聚氨酯改性丙烯酸树脂
、
聚酯改性丙烯酸树脂
、
含碳碳双键的丙烯酸树脂中的一种或多种，溶剂为二甲苯
、
水
、
醇类
、
酮类
、
酯类中的一种或多种的组合
。
该专利采用丙烯酸树脂作为分散剂和固化剂，显著降低有机树脂的用量，增加碳材料将的接触，降低了电阻
。
然而该专利中的导电碳浆中含有大量的溶剂，需要加热辅助溶剂的挥发，能耗大
。
而且若是采用水为溶剂，容易造成铝箔的点蚀，对电池的安全性带来隐患
。
[0004]中国专利
CN116314835A
揭示一种导热性能良好的涂碳铝箔，其采用的导电导热碳浆料包括碳材料5～
15
份
、
增强粒子5～8份
、
紫外光固化树脂3～5份
、
改性纤维素纳米晶3～5份
、
光引发剂
0.5
～1份
、
去离子水
65
～
90
份和助剂
0.3
～1份，其中，改性纤维素纳米晶是分子链通过化学键连接活性聚噻吩的纤维素纳米晶，引入的聚噻吩能一定程度上提高碳层的导电性
。
然而该专利中的导电导热碳浆料也含有大量溶剂，挥发需辅助
80℃
的热风，同样存在能耗大，铝箔点蚀的现象
。
此外聚噻吩的引入工艺复杂
。
[0005]综上，现有的导电浆料仍然或多或少存在以下一些问题：
[0006](1)
溶剂用量大，大量的溶剂挥发需要加热或热风辅助，能耗大，溶剂挥发存在环保性问题；
[0007](2)
以水为分散介质，易造成铝箔的点蚀，对电池的安全性带来隐患；
[0008](3)
引入聚噻吩能一定程度上提高碳层的导电性，但工艺复杂；
[0009](4)
上述专利中均没有涉及碳层的粘接性能
。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是克服现有技术中的一个或多个不足，提供一种改进的环保型的紫
外光固化的导电浆料，将其用于集流体上，具有低能耗
、
低阻抗，以及较高的粘接性等优异性能
。
[0011]为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0012]一种紫外光固化的导电浆料，其包含导电组分，所述导电浆料还包含环氧单体
、
噻吩组分
、
活性稀释剂
、
润湿剂和光引发剂，所述环氧单体
、
噻吩组分
、
活性稀释剂
、
润湿剂和光引发剂的质量比为
1:0.5
‑
5:0.2
‑4：
0.02
‑
0.5:0.05
‑
0.5
；
[0013]所述环氧单体为
3,4
‑
环氧环己基甲基
‑3′
,4
′‑
环氧环己基甲酸酯
、
双
((3,4
‑
环氧环己基
)
甲基
)
己二酸酯
、3,4
‑
环氧环己基甲基丙烯酸酯中的一种或多种的组合；
[0014]所述噻吩组分的结构式为：其中，
R1、R2独立选自为
H、C1
～
C8
的烷基，或者
R1与
R2连接并和与它们相连的碳一起形成环，所述环为5元环或6元环，所述环上还可选择地含有1个或2个氧原子；
[0015]以质量百分含量计，所述导电组分的用量占所述导电浆料总质量的
20
‑
50
％
。
[0016]在本专利技术一些优选方面，所述环氧单体
、
噻吩
、
活性稀释剂的质量比为
1:0.8
‑
3.5:0.5
‑
3。
[0017]在本专利技术的一些实施方面，所述
R1为
H
，
R2为
H、
甲基
、
乙基
、
丙基
、
异丙基
、
丁基
、
叔丁基
、
异丁基或己基；或者所述环为6元环，且所述环上含有2个相对设置的氧原子
。
优选地，所述噻吩组分为噻吩
、3
‑
己基噻吩
、3
，4‑
乙撑二氧噻吩中的一种或几种的组合
。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述活性稀释剂为氧杂环丁烷类化合物
。
[0019]在本专利技术的一些具体实施方式中，所述活性稀释剂为3‑
乙基
‑3‑
[(
苄氧基
)
甲基
]氧杂环丁烷
、3
，3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种紫外光固化的导电浆料，其包含导电组分，其特征在于：所述导电浆料还包含环氧单体
、
噻吩组分
、
活性稀释剂
、
润湿剂和光引发剂，所述环氧单体
、
噻吩组分
、
活性稀释剂
、
润湿剂和光引发剂的质量比为
1:0.5
‑
5:0.2
‑4：
0.02
‑
0.5:0.05
‑
0.5
；所述环氧单体为
3,4
‑
环氧环己基甲基
‑3′
,4
′‑
环氧环己基甲酸酯
、
双
((3,4
‑
环氧环己基
)
甲基
)
己二酸酯
、3,4
‑
环氧环己基甲基丙烯酸酯中的一种或多种的组合；所述噻吩组分的结构式为：其中，
R1、R2独立选自为
H、C1
～
C8
的烷基，或者
R1与
R2连接并和与它们相连的碳一起形成环，所述环为5元环或6元环，所述环上还可选择地含有1个或2个氧原子；以质量百分含量计，所述导电组分的用量占所述导电浆料总质量的
20
‑
50
％
。2.
根据权利要求1所述的紫外光固化的导电浆料，其特征在于：所述环氧单体
、
噻吩组分
、
活性稀释剂的质量比为
1:0.8
‑
3.5:0.5
‑
3。3.
根据权利要求1所述的紫外光固化的导电浆料，其特征在于：所述
R1为
H
，
R2为
H、
甲基
、
乙基
、
丙基
、
异丙基
、
丁基
、
叔丁基
、
异丁基或己基；或者所述环为6元环，且所述环上含有2个相对设置的氧原子
。4.

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓辉，崔秀峰，夏耀韬，刘家祥，陈凯歌，
申请(专利权)人：江苏道赢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：