CN101161360B - 清洗聚合物锂离子电池集流体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种清洗聚合物锂离子电池集流体的方法，特别是一种多次清洗铜质或铝质网集流体的方法。本发明包括以下步骤：A.用清洗液对冲孔的铜质或铝质网集流体进行超声波清洗后再用水清洗集流体；B.用酸性或碱液液体清洗集流体；C.再次用水清洗集流体。本发明解决了现有技术所存在的间歇式清洗的生产效率低下，制造成本高，集流体的清洗效果不好，造成电芯的充放电、倍率放电和电池循环性能较差等问题，提供了一种安全、环保、生产效率高、清洗效果好的集流体清洗方法。

Description

清洗聚合物锂离子电池集流体的方法
技术领域
本发明涉及一种清洗聚合物锂离子电池集流体的方法，特别是一种多次清洗铜质或铝质网集流体的方法。
背景技术
在锂二次电池生产领域，液态锂离子电池极片是通过在集流体上附着一层电极浆料而制得；而聚合物锂电池是通过在冲孔后的铜、铝网上附着电极浆料而制得，极片与集流体粘接的质量影响电池的性能。目前液态锂电池制造过程中没有清洗集流体工序，由于冲孔铜铝箔的加工过程中不可避免的带来细微的金属屑，杂质、污物，这些杂质污物一旦和电池材料一起附着集流体上，会影响电池的充放电和循环性能；目前也有一些清洗方法，它们所用的清洗去油去污清洗液为丙酮等易燃易爆的有机溶剂，在清洗过程中可带来安全隐患，溶剂的挥发导致环境污染，同时它们采用间歇式清洗，生产效率低，制造成本高，集流体的清洗效果不好，造成所制电芯的充放电、倍率放电和电池循环性能较差。
发明内容
本发明解决了现有技术所存在的间歇式清洗，生产效率低下，制造成本高，集流体的清洗效果不好，造成制做电芯的充放电、倍率放电和电池循环性能较差等问题，提供了一种安全、环保、生产效率高、清洗效果好的集流体清洗方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案解决的：
一种清洗聚合物锂离子电池集流体的方法，其特征在于包括以下步骤：
A.用清洗液对冲孔的铜质或铝质网集流体进行超声波清洗后再用水清洗集流体；
B.用酸性或碱液液体清洗上步所得的集流体；
C.再次用水清洗B步所得的集流体。
所述的酸性液体或碱性液体清洗时，酸洗液体只对铜质的集流体清洗，碱性液体只对铝质的集流体进行清洗。通过上述简单的清洗，利用集流体制得的制电芯的充放电、倍率放电和电池循环性能较强。
作为优选，上述步骤后进一步包含将再次水洗后的集流体烘干步骤。
作为优选，所述A步所述的清洗液为中性，它由表面活性剂、洗涤助剂、缓蚀剂、水组成。这种清洗液所含的上述成分主要是针对集流体的油污，其配比即为普通技术人员所熟知。作为优选，表面活性剂重量份为30～80份，洗涤助剂10～50份；缓蚀剂2～40份，将上述组分加水溶解即得所述的清洗液。在超声波的振动作用下清洗液可充分地清洗掉集流体表面的污物。
作为优选，所述B步中酸性液体是由H2SO4或HNO3、水组成，所述的碱性液体是由NaOH或KOH、水组成.酸性液体用于铜质的集流体，碱性液体用于铝质液体.上述溶液的浓度一般应该保证酸性溶液的PH值在3以下，碱性溶液的PH值在10以上.一般来讲氢离子浓度在0.10～0.60mol/L为宜，碱性溶液中氢氧根离子的浓度在0.20～0.70mol/L为宜.
所述的酸性清洗或者碱性清洗以1-20min为宜。
因此，本发明所述的集流体清洗方法的优点在于使用新型的中性水溶性清洗剂在进行连续清洗不仅消除安全隐患，可减少污染，提高生产效率，降低制造成本，提高电池一致性。同时用该清洗方式清洗的集流体涂布铜、铝网制做的电芯其充放电、倍率放电和电池循环性能优异。
附图说明
图1是采用本发明方法清洗集流体制作所得电芯的倍率放电曲线图；
图2是采用本发明方法清洗集流体制作所得电芯的倍率放电循环曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
一种集流体的清洗方法，它用清洗液对冲孔的铜质或铝质网集流体进行超声波清洗后再用水清洗集流体；所述的清洗液含有十二烷基苯磺酸钠的表面活性剂重量份为80g、碳酸钠洗涤助剂30g、三元醇磷酸酯缓蚀剂10g和水混合后再连续清洗集流体，即将集流体通过传送装置放在连续清洗机中，连续清洗机中设置超声发生装置，当集流体流经贮液槽中时超声波在集流体附近产生强大的波冲击配合清洗液将集流体上的污物除掉。超声清洗后用清水将集流体上的残液冲掉，再用PH值为0.6的硫酸溶液浸泡铜质的集流体5分钟，用PH值为13.5的氢氧化钠溶液浸泡铝质的集流体15分钟，再用清水冲洗集流体冲洗干净后在80摄氏度的条件下烘烤30分钟即可将集流体用于制造。
实施例2：
一种集流体的清洗方法，它用清洗液对冲孔的铜质或铝质网集流体进行超声波清洗后再用水清洗集流体；所述的清洗液含有十二烷基苯磺酸钠的表面活性剂重量份为80g、碳酸钠洗涤助剂30g、三元醇磷酸酯缓蚀剂10g和水混合后再连续清洗集流体，即将集流体通过传送装置放在连续清洗机中，连续清洗机中设置超声发生装置，当集流体流经贮液槽中时超声波在集流体附近产生强大的波冲击配合清洗液将集流体上的污物除掉。超声清洗后用清水将集流体上的残液冲掉，再用氢离子浓度为0.40mol/L的硫酸溶液浸泡铜质的集流体10分钟，用氢氧根离子浓度为0.60mol/L的氢氧化钠溶液浸泡铝质的集流体1分钟，再用清水冲洗集流体
冲洗干净后在80～90摄氏度的条件下烘烤30分钟即可将集流体用于制造。

Claims (3)

1.一种清洗聚合物锂离子电池集流体的方法，其特征在于包括以下步骤：
A.用清洗液对冲孔的铜质或铝质网集流体进行超声波清洗后再用水清洗集流体，其中所述的清洗液为中性，它由表面活性剂、洗涤助剂、缓蚀剂及水组成；所述的超声波清洗是将集流体放置连续清洗机的贮液槽内，使集流体浸渍在清洗液内移动连续清洗；
B.用酸性或碱液液体清洗上步所得的集流体，其中所述酸性液体是由H2SO4或HNO3和水组成，所述酸性液体中氢离子浓度在0.10-0.60mol/L；所述的碱性液体是由NaOH或KOH和水组成，所述碱性液体中氢氧根离子浓度在0.20-0.70mol/L；所述的清洗时间为1-20min；
C.再次用水清洗B步所得的集流体。
2.根据权利要求1所述的清洗聚合物锂离子电池集流体的方法，其特征在于它进一步将C步所得的集流体烘干。
3.根据权利要求1所述的清洗聚合物锂离子电池集流体的方法，其特征在于所述的清洗液由重量份为表面活性剂30～80份、洗涤助剂10～50份及缓蚀剂2～40份加水溶解即得。
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