【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电源器件，具体涉及一种复合铝箔及其制备方法、电极集流体。
技术介绍
1、在二次电源器件中，铝箔是一种重要的电极集流体材料，它能够在二次电源充放电过程中收集来自活性物质的微电流。但是，铝箔在空气中易被氧化，铝箔氧化后在其表面形成一层al2o3钝化膜。将含有活性物质的浆料直接涂布在表面氧化的铝箔上，会造成界面阻抗增大，致使电极的电子导电性和离子导电性均较差。并且，铝箔的表面相对光滑，即使通过砂磨、腐蚀、电火花放电等粗面化处理，铝箔的纳料能力依然有限，以致活性物质涂层在铝箔表面的结合力不强。
2、为了改善电极集流体性能，通常会在铝箔表面包覆炭材料。然而，现有的包覆炭材料的方法存在铝箔基体和炭层之间结合强度低、生产设备昂贵、生产过程不安全等问题。
技术实现思路
1、鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种复合铝箔的制备方法，该方法能够在铝箔表面形成炭层，并且在炭层和铝箔的接触界面处形成碳化铝稳定相结构，从而提高炭层和铝箔的结合强度。
2、第一方面，本专利技术提供一种复合铝箔的制备方法，包括以下步骤：
3、在铝箔的至少一个表面上形成胶层，得到覆膜铝箔；
4、将所述覆膜铝箔在保护气氛下煅烧，得到复合铝箔；
5、其中，所述胶层包括有机胶黏剂；
6、煅烧温度大于或等于所述胶层的碳化温度，并且小于所述铝箔的熔点。
7、本专利技术通过将胶层涂覆在铝箔上并煅烧碳化，得到了复合铝箔，胶层碳化后形成炭层
8、另外，本专利技术方法无需借助昂贵的生产设备，且无需使用易燃易爆原料，成本低、安全性高。
9、在一些实施例中，所述有机胶黏剂包括有机硅胶、聚乙烯醇、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、羧基丁苯胶乳、聚丙烯腈中的一种或多种。这些有机胶黏剂都是含有碳元素的高分子有机聚合物，煅烧碳化后，能够形成炭层，提高铝箔的比表面积，以及提高电极集流体的电子导电性和离子导电性。
10、在一些实施例中，所述胶层还包括有机基材层，所述有机基材层的2个表面上均涂覆有所述有机胶黏剂，所述有机基材层的1个表面通过所述有机胶黏剂粘贴在所述铝箔上。本专利技术的胶层既可以是有机胶黏剂，也可以是有机胶黏剂和有机基材层形成的胶膜。例如，可通过在铝箔的至少一个表面上粘贴双面胶，并去除双面胶的离型膜，从而在铝箔上形成所述胶层，得到覆膜铝箔。采用双面胶形成胶层，工艺更加简单，易于大规模生产，另外，采用双面胶形成的胶层厚度均匀，使碳化后所得炭层的厚度同样均匀。
11、在一些实施例中，所述有机基材层为聚酰亚胺薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚偏二氟乙烯薄膜、乙烯-乙酸乙烯共聚物薄膜、聚氨酯薄膜或聚酰胺树脂薄膜。这些有机基材层都是含有碳元素的高分子有机聚合物，煅烧碳化后，能够与有机胶黏剂一起形成炭层。并且这些有机基材层具有较好的拉伸强度，有利于将含有有机基材的双面胶和铝箔卷对卷复合。
12、在一些实施例中，在煅烧之前，所述制备方法还包括将所述覆膜铝箔浸渍在金属盐溶液中，取出后干燥，使金属盐粘附在所述胶层上。煅烧后，金属盐能够转化成金属单质，并均匀分散在炭层中，由于金属单质具有高的电导率，因此能够显著降低复合铝箔的电阻率。关于金属盐转化成金属单质的机理，推测可能如下：在金属盐的分解温度低于胶层的碳化温度的情况下，金属盐自身经高温分解可形成金属单质；而在金属盐的分解温度高于胶层的碳化温度的情况下，胶层在高温下首先碳化，产生h2、co等还原性气体，使铝箔表面的al2o3还原成单质铝，同时使胶层上的金属盐还原为金属单质。
13、在一些实施例中，所述金属盐溶液包括agno3溶液、ag2o溶液、ag2s溶液、ag2so3溶液或ag2seo3溶液。由这些金属盐形成的金属单质，电导率高，掺杂在炭层中，能够显著降低复合铝箔的电阻率。
14、在一些实施例中，所述金属盐溶液的浓度可为10-20wt％，例如可为10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％或20wt％。当金属盐溶液浓度在10-20wt％范围内时，用金属盐溶液对覆膜铝箔浸渍后，不仅有利于干燥后的金属盐牢固地附着在胶层上，而且有利于附着在胶层上的金属盐经煅烧后形成较多的纳米金属颗粒嵌入炭层中，从而显著提高电极集流体的电子导电性和离子导电性。当金属盐溶液浓度低于10wt％时，干燥后附着在胶层上的金属盐量相对较少，使得经煅烧后嵌入炭层的纳米金属颗粒较少，对电极集流体的电子导电性和离子导电性贡献不足。当金属盐浓度高于20wt％时，用金属盐溶液对覆膜铝箔浸渍和干燥后，因金属盐数量较多无法牢固附着在胶层上，导致在煅烧过程中金属盐从胶层脱落。
15、在一些实施例中，浸渍时间可为5-30s，例如可为5s、10s、15s、20s、25s或30s。浸渍时间为5-30s时，金属盐溶液能够充分润湿胶层并且能够避免金属盐溶液渗透到胶层内部腐蚀铝箔。干燥温度可为50-70℃，例如可为50℃、55℃、60℃、65℃或70℃。干燥温度在50-70℃范围内时，可以使胶层上的金属盐溶液中的溶剂受热挥发，干燥后在胶层上析出均匀分布的金属盐晶体颗粒，温度过低不利于金属盐溶液中溶剂的挥发，而温度过高会使得胶层上溶剂挥发过快，导致析出的金属盐晶体颗粒大小不均匀。干燥时间可为1-5min，例如可为1min、2min、3min、4min或5min。干燥时间在1-5min范围内时，胶层上的金属盐溶液已充分脱出溶剂，干燥时间较短会使得金属盐溶液脱出溶剂不充分，干燥时间过长会增加能耗和降低生产效率。
16、在一些实施例中，煅烧温度可为400-650℃，例如可为400℃、450℃、500℃、550℃、600℃或650℃。煅烧温度应该大于或等于所述胶层的碳化温度，并且小于所述铝箔的熔点。铝的熔点为660℃。煅烧温度过高会导致铝熔化，煅烧温度过低不利于胶层碳化。煅烧时间可为6-24h，例如可为6h、8h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h或24h。
17、在一些实施例中，所述保护气氛包括氮气、氩气、氦气中的一种或多种。
18、第二方面，本专利技术提供一种复合铝箔，通过本专利技术第一方面的制备方法获得。
19、本专利技术的复合铝箔作为电极集流体，能够提高集流体的纳料能力。另外，本专利技术的复合铝箔具有较低的电阻率。
20、第三方面，本专利技术提供一种电极集流体，包括本专利技术第二方面的复合铝箔。
21、相比现有技术，本专利技术的有益效果：
22、本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合铝箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机胶黏剂包括有机硅胶、聚乙烯醇、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、羧基丁苯胶乳、聚丙烯腈中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胶层还包括有机基材层，所述有机基材层的2个表面上均涂覆有所述有机胶黏剂，所述有机基材层的1个表面通过所述有机胶黏剂粘贴在所述铝箔上；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，在煅烧之前，所述制备方法还包括将所述覆膜铝箔浸渍在金属盐溶液中，取出后干燥，使金属盐粘附在所述胶层上。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液包括AgNO3溶液、Ag2O溶液、Ag2S溶液、Ag2SO3溶液或Ag2SeO3溶液。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，浸渍时间为5-30s；干燥温度为50-70℃；干燥时间为1-5min。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，煅烧温度为400-650
8.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述保护气氛包括氮气、氩气、氦气中的一种或多种。
9.一种复合铝箔，其特征在于，通过权利要求1-8中任一项所述的制备方法获得。
10.一种电极集流体，其特征在于，包括权利要求9所述的复合铝箔。
...【技术特征摘要】
1.一种复合铝箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机胶黏剂包括有机硅胶、聚乙烯醇、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯、羧基丁苯胶乳、聚丙烯腈中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胶层还包括有机基材层，所述有机基材层的2个表面上均涂覆有所述有机胶黏剂，所述有机基材层的1个表面通过所述有机胶黏剂粘贴在所述铝箔上；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，在煅烧之前，所述制备方法还包括将所述覆膜铝箔浸渍在金属盐溶液中，取出后干燥，使金属盐粘附在所述胶层上。
5.根据权利要求4所述的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭义敏，郭德超，唐火强，张啟文，姜桂华，李义涛，
申请(专利权)人：东莞东阳光科研发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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