【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集流体，尤其涉及一种高比表集流体的制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池一般包括：活性材料、隔膜、电解质及集流体等。锂离子电池负极集流体一般用铜箔，正极集流体一般用铝箔。由于一般金属箔的轧制表面比较平滑，涂覆活性材料时会产生一些问题，如浸润性差、结合不紧密、结合强度小、结合面积小、不容易粘附等，从而导致活性材料与集流体之间界面电阻大，容易脱落，并且涂覆难度大。以上问题会导致电池性能下降，如界面电阻大导致极化严重，影响活性材料的储锂能力、倍率性能及循环稳定性能等，从而难以满足目前对于高倍率、高能量密度及长循环寿命的需求。因此，改善金属箔带的表面状态和性质，对于提高活性材料与集流体的相容性、提高结合强度、增大结合面积，进而提高电池性能具有重要意义。
2、现有中国专利如cn111180741a、cn111180741a、cn116742007a所公开的方案均是在金属箔材上涂覆一层碳材料来增加集流体的比表面积。但是目前广泛使用的碳材料存在着导电性欠佳、分散不易、涂层与金属箔材的结合强度弱及涂层较厚等缺点。现有方法中，还有通过化学腐蚀、棍棒穿孔等方法对金属箔材进行表面改性，以提高金属箔材的附着力。但在锂电池的生产过程中，涂布、辊压、卷绕、压芯整形等工艺要求金属箔材和电极片保持完整，对金属箔材的拉伸强度、伸长率和折弯性能有一定的要求。为了提高锂电池的能量密度，金属箔材的厚度已经减薄到12～13μm，表面多孔化会造成金属箔材力学性能下降，无法满足电极片制作工艺要求。
技术实现思路p>
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种高比表集流体的制备方法，对金属箔材的拉伸强度和伸长率影响小，可以满足电极片制作工艺要求。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高比表集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3、s1、提供光面金属箔材；
4、s2、采用两种高能物理放电工艺对所述光面金属箔材进行处理，得到半成品金属箔材；
5、s3、对所述半成品金属箔材依次进行热酸处理、清洗、干燥，得到高比表金属箔材，所述高比表金属箔材的比表面积比所述光面金属箔材的比表面积多10％或以上，且所述高比表金属箔材的拉伸强度比所述光面金属箔材的拉伸强度少3％或以下。
6、作为上述方案的改进，步骤s2中，所述采用两种高能物理放电工艺对所述光面金属箔材进行处理的方法包括：采用两种激光照射所述光面金属箔材，以在所述光面金属箔材上形成多个凹孔。
7、作为上述方案的改进，所述采用两种激光照射所述光面金属箔材的方法包括：
8、采用点状激光对所述光面金属箔材进行激光开孔，以形成所述凹孔；
9、采用线状激光对所述光面金属箔材进行激光烧蚀，以去除所述光面金属箔材上的氧化层、油污和激光开孔所产生的碎屑。
10、作为上述方案的改进，所述凹孔的总面积占所述高比表金属箔材总面积的25％或以下。
11、作为上述方案的改进，激光光源设置在所述光面金属箔材的一面，以使所述光面金属箔材的单面形成所述凹孔；
12、或者，激光光源分别设置在所述光面金属箔材的两面，以使所述光面金属箔材的双面形成所述凹孔。
13、作为上述方案的改进，步骤s3中，所述对所述半成品金属箔材进行热酸处理的方法包括：将所述半成品金属箔材经过酸洗槽浸泡，所述酸洗槽内的酸洗液包括hf和h2 so4，所述酸洗液的温度为40～50℃。
14、作为上述方案的改进，所述hf和h2so4的总质量为酸洗液总质量的2％～3％；
15、和/或，所述hf和h2so4的质量比为1：(2.5～5)。
16、作为上述方案的改进，所述高比表金属箔材上的凹孔直径≤20μm。
17、作为上述方案的改进，所述高比表金属箔材的表面能如下：将2mol去离子水滴在所述金属箔材上，水滴的扩散速度≥20mm/5s。
18、作为上述方案的改进，所述光面金属箔材为铜箔或铝箔；
19、和/或，所述光面金属箔材的厚度为10～30μm。
20、实施本专利技术，具有如下有益效果：
21、本专利技术的制备方法简单，采用两种高能物理放电工艺对光面金属箔材进行处理，不仅可以去除金属箔材表面的油污、氧化层、杂质等，还可以使金属箔材表面的晶粒结构和取向改变，并且对金属箔材表面粗糙度进行控制，以获得目标数量和孔径的凹孔，最终在不影响金属箔材拉伸强度的情况下，获得高比表面积，高附着力，润湿性能好、内阻低的高比表金属箔材。
22、此外，本专利技术的制备方法只需经过低浓度的酸洗槽进行处理，更加环保。
23、本专利技术的高比表集流体具有较高的比表面积，与电极材料的附着力增加15％以上。本专利技术的高比表集流体具有较高的表面张力值，以及极佳的电液浸润性和良好的电子通道，有助于降低锂离子电池的内阻(内阻低50％以上)，从而提高电池的库伦效率、循环稳定性和倍率性能；另外，还可以有效地分散电池中的热量，从而减少电池的温度升高，延长电池的使用寿命。本专利技术的高比表集流体具有柔软性，不仅可以让电极材料中的弹性体反复膨胀收缩不脱落，还可以降低与电极材料的接触内阻以及降低传输内阻。
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1.一种高比表集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述采用两种高能物理放电工艺对所述光面金属箔材进行处理的方法包括：采用两种激光照射所述光面金属箔材，以在所述光面金属箔材上形成多个凹孔。
3.如权利要求2所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，所述采用两种激光照射所述光面金属箔材的方法包括：
4.如权利要求2或3所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，所述凹孔的总面积占所述高比表金属箔材总面积的25％或以下。
5.如权利要求2或3所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，激光光源设置在所述光面金属箔材的一面，以使所述光面金属箔材的单面形成所述凹孔；
6.如权利要求1所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述对所述半成品金属箔材进行热酸处理的方法包括：将所述半成品金属箔材经过酸洗槽浸泡，所述酸洗槽内的酸洗液包括HF和H2 SO4，所述酸洗液的温度为40～50℃。
7.如权利要求6所述的高比表集流体的制备方法，其特
8.如权利要求1所述的高比表集流体，其特征在于，所述高比表金属箔材上的凹孔直径≤20μm。
9.如权利要求1所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，所述高比表金属箔材的表面能如下：将2mol去离子水滴在所述金属箔材上，水滴的扩散速度≥20mm/5S。
10.如权利要求1所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，所述光面金属箔材为铜箔或铝箔；
...【技术特征摘要】
1.一种高比表集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述采用两种高能物理放电工艺对所述光面金属箔材进行处理的方法包括：采用两种激光照射所述光面金属箔材，以在所述光面金属箔材上形成多个凹孔。
3.如权利要求2所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，所述采用两种激光照射所述光面金属箔材的方法包括：
4.如权利要求2或3所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，所述凹孔的总面积占所述高比表金属箔材总面积的25％或以下。
5.如权利要求2或3所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，激光光源设置在所述光面金属箔材的一面，以使所述光面金属箔材的单面形成所述凹孔；
6.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘福海，
申请(专利权)人：佛山市中技烯米新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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