CN105470526A - 一种锂电池负极集流体表面处理方法 - Google Patents

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关成善
宗继月
张敬捧
贾传龙
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Abstract

一种锂电池负极集流体表面处理方法，在金属铜箔表面覆盖阻燃导电材料涂层，厚度为3～5um。以N-甲基吡咯烷酮为溶剂、以聚偏氟乙烯为粘结剂，高速搅拌制作均匀胶液，然后加入阻燃导电材料，低高速真空搅拌，用涂布机将制备好的浆料均匀的涂布在铜箔上，在烤箱中烘干后，制备出覆盖阻燃导电材料涂层的铜箔。以此铜箔为基础，制备锂电池，进行相关测试后，覆盖阻燃导电材料涂层的铜箔的安全性能明显提高。

Description

一种锂电池负极集流体表面处理方法
技术领域
本发明属于锂电池应用领用，尤其是涉及一种锂电池负极集流体表面处理方法。
背景技术
随着全球石油和煤炭资源的逐步枯竭、环境污染的日益严重，电动车或混合电动车以及相应电源的研究、开发及其应用得到迅速发展。锂电池以其体积能量比和重量能量比高、电压高、自放电率低、无记忆效应、循环寿命长等优点，使锂电池的开发及其应用成为人们目前的关注热点。
作为高密度的能量模块其安全性也备受考验，在日常使用过程中锂电池的自然、爆炸现象的时有发生，并造成了一定的人身伤害和巨大的经济损失，因此对锂电池体系的安全性研究已经成为当前锂电池领域的研究热点。
发明内容
本发明目的为在负极活性物质与负极集流体铜箔增加阻燃导电材料涂层，阻止负极活性物质燃烧时负极集流体铜箔跟随燃烧，降低锂电池在燃烧时的危险性，从而提高锂电池的安全性能。
本发明的具体的技术方案步骤包括：
一种锂电池负极集流体表面处理方法，其特征在于：在负极集流体表面覆盖阻燃导电材料涂层，厚度为3～5um。
(1）以导电阻燃浆料按质量百分比配料：聚偏氟乙烯：5～8%，导电阻燃材料：92～95%；
（2）将聚偏氟乙烯、导电阻燃材料在60～70℃烘烤4～5h，烘烤后在干燥的空气中降温到40～55℃；
（3）将聚偏氟乙烯加入N-甲基吡咯烷酮，搅拌4～5h后，加入导电阻燃材料，继续搅拌并抽真空，真空压力为-0.09～-0.11Mpa，搅拌3～4h后用150～180目筛网过筛即得到导电阻燃浆料；
（4）将制备好的导电阻燃浆料，用涂布机涂布在铜箔表面，然后烘干，其厚度为3～5um，从而得到覆盖阻燃导电材料涂层的铜箔。
溶剂N-甲基吡咯烷酮用量为导电阻燃材料质量的1.2～1.4倍。
将聚偏氟乙烯、导电阻燃材料在60-70℃烘烤4～5h，烘烤后在干燥的空气中降温到40～55℃。在搅拌锅中加入N-甲基吡咯烷酮，然后将聚偏氟乙烯加入搅拌锅中，搅拌4～5h，在将导电阻燃材料加入搅拌锅中，继续搅拌并抽真空，真空压力为-0.09～-0.11Mpa，搅拌3～4h后用150～180目筛网过筛即得到导电阻燃浆料。将制备好的浆料，用涂布机涂布在铜箔表面，然后烘干，其厚度为3～5um，从而得到覆盖阻燃导电材料涂层的铜箔。
本发明的优点为：通过在负极活性物质与负极集流体铜箔之间增加一层导电阻燃的涂层，使两者分离，阻止负极活性物质在燃烧时铜箔跟随燃烧，降低锂电池在燃烧时的危险性，从而提高锂电池的安全性能。
附图说明
图1表面处理后的铜箔侧视图；
图2表面处理后的铜箔主视图。
附图中
1、涂层区；2、铜箔。
具体实施方式
将聚偏氟乙烯、导电阻燃材料在60-70℃烘烤4～5h，烘烤后在干燥的空气中降温到40～55℃。在搅拌锅中加入N-甲基吡咯烷酮，然后将聚偏氟乙烯加入搅拌锅中，搅拌4～5h，在将导电阻燃材料加入搅拌锅中，继续搅拌并抽真空，真空压力为-0.09～-0.11Mpa，搅拌3～4h后用150～180目筛网过筛即得到导电阻燃浆料。将制备好的浆料，用涂布机涂布在铜箔表面，然后烘干，其厚度为3～5um，从而得到覆盖阻燃导电材料涂层的铜箔。
实施例1
将聚偏氟乙烯、导电阻燃材料在60℃烘烤4h，烘烤后在干燥的空气中降温到55℃，在搅拌锅中加入N-甲基吡咯烷酮，然后将聚偏氟乙烯加入搅拌锅中，搅拌5h，在将导电阻燃材料加入搅拌锅中，继续搅拌并抽真空，真空压力为-0.11Mpa，搅拌4h后用180目筛网过筛即得到导电阻燃浆料。将制备好的浆料，用涂布机涂布在铜箔表面，然后烘干，其厚度为5um，从而得到覆盖阻燃导电材料涂层的铜箔。
实施例2
将聚偏氟乙烯、导电阻燃材料在70℃烘烤4h，烘烤后在干燥的空气中降温到40℃。在搅拌锅中加入N-甲基吡咯烷酮，然后将聚偏氟乙烯加入搅拌锅中，搅拌4h，在将导电阻燃材料加入搅拌锅中，继续搅拌并抽真空，真空压力为-0.09Mpa，搅拌3h后用150目筛网过筛即得到导电阻燃浆料。将制备好的浆料，用涂布机涂布在铜箔表面，然后烘干，其厚度为3um，从而得到覆盖阻燃导电材料涂层的铜箔。

Claims (4)

1.一种锂电池负极集流体表面处理方法，其特征在于：在负极集流体表面覆盖阻燃导电材料涂层，厚度为3～5um。
2.根据权利要求1所述的锂电池负极集流体表面处理方法,其特征是步骤为：
(1）以导电阻燃浆料按质量百分比配料：聚偏氟乙烯：5～8%，导电阻燃材料：92～95%；
（2）将聚偏氟乙烯、导电阻燃材料在60～70℃烘烤4～5h，烘烤后在干燥的空气中降温到40～55℃；
（3）将聚偏氟乙烯加入N-甲基吡咯烷酮，搅拌4～5h后，加入导电阻燃材料，继续搅拌并抽真空，真空压力为-0.09～-0.11Mpa，搅拌3～4h后用150～180目筛网过筛即得到导电阻燃浆料；
（4）将制备好的导电阻燃浆料，用涂布机涂布在铜箔表面，然后烘干，其厚度为3～5um，从而得到覆盖阻燃导电材料涂层的铜箔。
3.根据权利要求2所述锂电池负极集流体表面处理方法，其特征在于：溶剂N-甲基吡咯烷酮用量为导电阻燃材料质量的1.2～1.4倍。
4.根据权利要求1所述的锂电池负极集流体表面处理方法,其特征是：
将聚偏氟乙烯、导电阻燃材料在60-70℃烘烤4～5h，烘烤后在干燥的空气中降温到40～55℃；在搅拌锅中加入N-甲基吡咯烷酮，然后将聚偏氟乙烯加入搅拌锅中，搅拌4～5h，在将导电阻燃材料加入搅拌锅中，继续搅拌并抽真空，真空压力为-0.09～-0.11Mpa，搅拌3～4h后用150～180目筛网过筛即得到导电阻燃浆料；
将制备好的浆料，用涂布机涂布在铜箔表面，然后烘干，其厚度为3～5um，从而得到覆盖阻燃导电材料涂层的铜箔。
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