CN107086303A - 一种导电涂层的制备方法 - Google Patents

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汤元波
刘源
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Abstract

一种导电涂层的制备方法，用于锂离子电池导电涂层制备。将丙烯酸树脂、海藻酸盐和溶剂按比例在高温下与碱加热中和分散均匀，配制成水溶胶液；将导电碳黑、分散剂与溶剂混合加入球磨机球磨后，再经过砂磨机砂磨配制成导电液；将水溶胶液、导电液、羧甲基纤维素钙、碳纤维、石墨烯、丙烯腈类水性粘合剂混合后高速分散；将涂层胶液印刷至铝箔表面制成导电涂层，导电涂层由高温烘烤制成。本发明大大提高了锂离子电池导电涂层的附着力，增强了其导电性，能有效减小集流体和材料的界面阻抗，具有优异的电导率及较大的表面张力，可广泛应用于各种锂离子电池。

Description

一种导电涂层的制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体是一种导电涂层的制备方法。
背景技术
目前，锂离子电池的导电性能较差，循环性能及倍率性能都较低。而导电涂层很好地解决了其导电性差、界面阻抗大、循环性能及倍率性能的问题，现已广泛用于钛酸锂、磷酸铁锂、三元等材料的集流体，具有广阔的应用前景及强劲的发展势头。而目前的导电涂层普遍存在导电性不稳定、附着力差，内阻偏差大的问题。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种导电涂层的制备方法，以提高导电涂层的附着力及其导电性能。
为实现上述发明目的，本发明的制备方法如下：
（a）水溶胶液配置
将丙烯酸树脂、海藻酸盐和溶剂按比例在高温下与碱加热中和分散均匀，配制成水溶胶液；
（b）导电液配置
将导电碳黑、分散剂与溶剂混合加入球磨机球磨后，再在砂磨机砂磨配制成导电液；
（c）涂层胶液配制
将水溶胶液、导电液、羧甲基纤维素钙、碳纤维、石墨烯、丙烯腈类水性粘合剂混合后高速分散；
（d）印刷
将涂层胶液印刷至铝箔表面制成导电涂层，所述导电涂层由70-105℃高温烘烤制成。
所述溶剂均为纯水，电导率≤0.1us/cm。
所述水溶胶液由以下物质按照质量百分比制成：丙烯酸树脂20%~30%、海藻酸盐10%~20%、碱1%~10%、溶剂40%~60%；加热温度范围在50~150℃，加热时间在2~6h。
所述导电液由以下物质按照质量百分比制成：导电碳黑15%~20%、分散剂1%~5%、溶剂60%~84%。
所述涂层胶液由以下物质按照质量百分比制成：水溶胶液5%~20%、导电液30%~70%、羧甲基纤维素钙1%~15%、碳纤维1%~10%、石墨烯1%~10%、丙烯腈类水性粘合剂5%~30%。
所述碱为氢氧化铵溶液或氢氧化钾溶液。
本发明与现有技术相比，大大提高了锂离子电池导电涂层的附着力，增强了其导电性，能有效减小集流体和材料的界面阻抗，具有优异的电导率及较大的表面张力，可广泛应用于各种锂离子电池。
具体实施方式
实施例1
将质量百分比为丙烯酸树脂20%、海藻酸盐20%、氢氧化铵10%和纯水50%在120℃下加热中和分散均匀5h，制成水溶胶液。
将质量百分比为导电碳黑20%、分散剂1%与纯水79%混合加入球磨机球磨后，再在砂磨机砂磨配制成导电液。
将质量百分比为水溶胶液10%、导电液60%、羧甲基纤维素钙10%、碳纤维5%、石墨烯5%、丙烯腈类水性粘合剂10%混合后高速分散制成涂层胶液；
最后将涂层胶液印刷在铝箔上制成导电涂层，导电涂层由100℃高温烘烤制成。导电涂层垂直方向电阻0.079Ω。
实施例2
将质量百分比为丙烯酸树脂30%、海藻酸盐10%、氢氧化钾1%和纯水59%在高温110℃下加热中和分散均匀6h，制成水溶液。
将质量百分比为导电碳黑15%、分散剂5%与纯水80%混合加入球磨机后球磨，再在砂磨机砂磨后配制成导电液。
将质量百分比为水溶胶液15%、导电液55%、羧甲基纤维素钙15%、碳纤维5%、石墨烯5%、丙烯腈类水性粘合剂5%混合后高速分散制成涂层胶液。
最后将涂层胶液印刷在铝箔上制成导电涂层，导电涂层由95℃高温烘烤制成。导电涂层垂直方向电阻0.086Ω。
实施例3
将质量百分比为丙烯酸树脂25%、海藻酸盐15%、氢氧化钾5%和纯水55%在高温110℃下与氢氧化钾加热中和分散均匀6h，制成水溶液。
将质量百分比为导电碳黑17%、分散剂3%与纯水80%混合加入球磨机后球磨，再在砂磨机砂磨后配制成导电液。
将质量百分比为水溶胶液20%、导电液30%、羧甲基纤维素钙10%、碳纤维10%、石墨烯10%、丙烯腈类水性粘合剂20%混合后高速分散制成涂层胶液。
最后将涂层胶液印刷在铝箔上制成导电涂层，导电涂层由105℃高温烘烤制成。导电涂层垂直方向电阻0.083Ω。

Claims (6)

1.一种导电涂层的制备方法，其特征在于：该制备方法如下：
（a）水溶胶液配置
将丙烯酸树脂、海藻酸盐和溶剂按比例在高温下与碱加热中和分散均匀，配制成水溶胶液；
（b）导电液配置
将导电碳黑、分散剂与溶剂混合加入球磨机球磨后，再在砂磨机砂磨配制成导电液；
（c）涂层胶液配制
将水溶胶液、导电液、羧甲基纤维素钙、碳纤维、石墨烯、丙烯腈类水性粘合剂混合后高速分散；
（d）印刷
将涂层胶液印刷至铝箔表面制成导电涂层，所述导电涂层由70-105℃高温烘烤制成。
2.根据权利要求1所述的一种导电涂层的制备方法，其特征在于：所述溶剂均为纯水，电导率≤0.1us/cm。
3.根据权利要求1所述的一种导电涂层的制备方法，其特征在于：所述水溶胶液由以下物质按照质量百分比制成：丙烯酸树脂20%~30%、海藻酸盐10%~20%、碱1%~10%、溶剂40%~60%；加热温度范围在50~150℃，加热时间在2~6h。
4.根据权利要求1所述的一种导电涂层的制备方法，其特征在于：所述导电液由以下物质按照质量百分比制成：导电碳黑15%~20%、分散剂1%~5%、溶剂60%~84%。
5.根据权利要求1所述的一种导电涂层的制备方法，其特征在于：所述涂层胶液由以下物质按照质量百分比制成：水溶胶液5%~20%、导电液30%~70%、羧甲基纤维素钙1%~15%、碳纤维1%~10%、石墨烯1%~10%、丙烯腈类水性粘合剂5%~30%。
6.根据权利要求1所述的一种导电涂层的制备方法，其特征在于：所述碱为氢氧化铵溶液或氢氧化钾溶液。
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