CN109346724A - 一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法 - Google Patents

一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109346724A
CN109346724A CN201811245994.8A CN201811245994A CN109346724A CN 109346724 A CN109346724 A CN 109346724A CN 201811245994 A CN201811245994 A CN 201811245994A CN 109346724 A CN109346724 A CN 109346724A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium foil
phosphate
positive pole
sodium
fluoboric acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811245994.8A
Other languages
English (en)
Inventor
许仁贵
刘文涛
刘萍萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A Source Of Zunyi Productivity Promotion Center Co Ltd
Original Assignee
A Source Of Zunyi Productivity Promotion Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A Source Of Zunyi Productivity Promotion Center Co Ltd filed Critical A Source Of Zunyi Productivity Promotion Center Co Ltd
Priority to CN201811245994.8A priority Critical patent/CN109346724A/zh
Publication of CN109346724A publication Critical patent/CN109346724A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

本发明涉及电池电极技术领域，尤其是一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，经过将铝箔预热处理后，与氟硼酸钠处理液处理，并将氟硼酸钠处理液中添加有磷酸盐、氟化铵、醋酸盐等成分，使得生成多孔性磷酸铝，进而形成多孔性表面膜的过程中，能够实现对铝表面改性，使得改善后的铝箔集流体作为锂离子电池正极集流体时，其不仅耐折性能好、与正极材料的粘结力强、阻抗小、充放电性能优异，而且还能够提高充放电稳定性，降低充放电过程容量衰减率。

Description

一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法
技术领域
本发明涉及电池电极技术领域，尤其是一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法。
背景技术
锂离子电池具有电压高、能量密度高、无记忆效应、循环寿命长、自放电低等优点，被广泛应用。正极材料的性能，将决定着锂离子电池的性能。目前，锂离子电池主要由有机电解液、隔膜、正极、负极、集流体等部件组成。由于锂离子电池使用的液态有机电解液的导电能力较弱，为了实现锂离子电池的大电流充放电性能，锂离子电池的正极材料和负极材料一般都加工成粉末状，再将正极材料的粉末或负极材料的粉末，采用粘合剂粘结在集流体上，实现电流的收集。因此，对于锂离子电池来说，集流体的表面状况、集流体与正极材料和负极材料之间的接触阻抗、集流体在充放电过程中表面状况变化情况，对电池的性能均有着较大程度的影响，例如：充电时，锂离子电池的正极铝箔集流体容易发生钝化而增大电极的极化，使得电池的充放电性能明显下降；锂离子电池的正极铝箔集流体与正极材料间粘接不牢固而出现掉粉的现象，影响着电池充放电性能和电池的安全性能。
锂离子电池正极材料的粉末与铝箔集流体粘结时，粘结部分是由被粘结铝箔、胶粘剂和石墨导电剂等组成；目前，对被粘结铝箔表面进行处理的研究较少，主要都是通过在锂离子电池正极的铝箔集流体上预先涂覆石墨烯或者碳粉等，以达到改善铝箔的性能，实现抑制电池极化、减少热效应、提高倍率性能、降低电池内阻等作用的，但由于该处理方法的作用有限，并且制备工艺较为复杂、成本高，使得依然不理想。为此，有研究者针对该现象进行了研究，采用氟硼酸改善处理，例如专利号为201410125066.3的文献公开了，采用氟硼酸钠处理液在35-78℃的温度区间处理1-30min，用水冲洗干净后，自然干燥或者用70-160℃温度区间的热空气干燥，制得含转化膜的正极铝箔集流体，使得其耐折性能好，粘接力强，阻抗小，充放电性能优异等特征。但是，对于其改性后的铝箔集流体在正极材料上面的应用，对于电池的循环充放电容量的稳定性依然不理想，使得50次循环充放电处理后的容量衰减较高，导致电池性能较差。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，包括以下步骤：
(1)将铝箔预热到35-45℃后，将其置于氟硼酸钠处理液中，浸泡处理5-20min，采用水冲洗干净；
(2)将冲洗干净的铝箔采用100-130℃的热空气干燥，即可；
其中，氟硼酸钠处理液是由磷酸盐4-11g/L，氟化铵1-5g/L，醋酸盐3-8g/L，氟硼酸钠14-17g/L以及水组成。
优选，所述的氟硼酸钠处理液是由磷酸盐8g/L，氟化铵3g/L，醋酸盐5g/L，氟硼酸钠16g/L以及水组成。
优选，所述的磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钙、磷酸二氢钙、磷酸氢二钙、磷酸铵镁中的一种或者任意几种的任意质量比混合。
优选，所述的醋酸盐为醋酸锌、醋酸钾中的一种或者两种的任意质量比混合。
上述的正极铝箔集流体可用于锂电池、锂离子电池、聚合物电池或者超级电池。
与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
经过将铝箔预热处理后，与氟硼酸钠处理液处理，并将氟硼酸钠处理液中添加有磷酸盐、氟化铵、醋酸盐等成分，使得生成多孔性磷酸铝，进而形成多孔性表面膜的过程中，能够实现对铝表面改性，使得改善后的铝箔集流体作为锂离子电池正极集流体时，其不仅耐折性能好、与正极材料的粘结力强、阻抗小、充放电性能优异，而且还能够提高充放电稳定性，降低充放电过程容量衰减率。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，包括以下步骤：
(1)将铝箔预热到35℃后，将其置于氟硼酸钠处理液中，浸泡处理5min，采用水冲洗干净；
(2)将冲洗干净的铝箔采用100℃的热空气干燥，即可；
其中，氟硼酸钠处理液是由磷酸钠4g/L，氟化铵1g/L，醋酸锌3g/L，氟硼酸钠14g/L以及水组成。
实施例2
氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，包括以下步骤：
(1)将铝箔预热到45℃后，将其置于氟硼酸钠处理液中，浸泡处理20min，采用水冲洗干净；
(2)将冲洗干净的铝箔采用130℃的热空气干燥，即可；
其中，氟硼酸钠处理液是由磷酸钾11g/L，氟化铵5g/L，醋酸锌8g/L，氟硼酸钠17g/L以及水组成。
实施例3
氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，包括以下步骤：
(1)将铝箔预热到40℃后，将其置于氟硼酸钠处理液中，浸泡处理15min，采用水冲洗干净；
(2)将冲洗干净的铝箔采用120℃的热空气干燥，即可；
其中，氟硼酸钠处理液是由磷酸钠与磷酸二氢钙等质量比混合物8g/L，氟化铵3g/L，醋酸锌与醋酸钾等质量比混合物5g/L，氟硼酸钠15g/L以及水组成。
实施例4
氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，包括以下步骤：
(1)将铝箔预热到38℃后，将其置于氟硼酸钠处理液中，浸泡处理10min，采用水冲洗干净；
(2)将冲洗干净的铝箔采用110℃的热空气干燥，即可；
其中，氟硼酸钠处理液是由磷酸二氢钠与磷酸二氢钙等质量比混合物5g/L，氟化铵4g/L，醋酸钾7g/L，氟硼酸钠16g/L以及水组成。
实施例5
氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，包括以下步骤：
(1)将铝箔预热到43℃后，将其置于氟硼酸钠处理液中，浸泡处理8min，采用水冲洗干净；
(2)将冲洗干净的铝箔采用120℃的热空气干燥，即可；
其中，氟硼酸钠处理液是由磷酸氢二钠与磷酸氢二钙、磷酸钙等质量比混合物9g/L，氟化铵3g/L，醋酸锌与醋酸钾等质量比混合物5g/L，氟硼酸钠15g/L以及水组成。
将实施例1-5改性获得的正极铝箔集流体进行对折180°后恢复至原来状态记忆为180°；再折180°，记为360°，以此类推，直至折断，并统计其连续翻折度数，结果见表1所示。
在实施例1-5制备的铝箔上，涂覆磷酸铁锂样品，在2C倍率电流下充放电，统计其首次循环放电容量和经过50次循环处理放电容量以及容量衰减率；同时对未经过处理的铝箔上面涂覆磷酸铁锂样品后(对照)，在相同电流下，进行循环充放电处理，其结果如下表1所示。
表1
由表1的数据显示可以看出，本发明创造经过对铝箔改性处理之后，作为正极集流体，其能够极大程度的改善正极材料的性能，增强充放电容量稳定性，降低容量衰减率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将铝箔预热到35-45℃后，将其置于氟硼酸钠处理液中，浸泡处理5-20min，采用水冲洗干净；
(2)将冲洗干净的铝箔采用100-130℃的热空气干燥，即可；
其中，氟硼酸钠处理液是由磷酸盐4-11g/L，氟化铵1-5g/L，醋酸盐3-8g/L，氟硼酸钠14-17g/L以及水组成。
2.如权利要求1所述的氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，其特征在于，所述的氟硼酸钠处理液是由磷酸盐8g/L，氟化铵3g/L，醋酸盐5g/L，氟硼酸钠16g/L以及水组成。
3.如权利要求1或2所述的氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，其特征在于，所述的磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钙、磷酸二氢钙、磷酸氢二钙、磷酸铵镁中的一种或者任意几种的任意质量比混合。
4.如权利要求1所述的氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，其特征在于，所述的醋酸盐为醋酸锌、醋酸钾中的一种或者两种的任意质量比混合。
5.如权利要求1所述的氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，其特征在于，所述的正极铝箔集流体用于锂电池、锂离子电池、聚合物电池或者超级电池。
6.如权利要求1-4任一项所述的方法制备的正极铝箔集流体。
CN201811245994.8A 2018-10-24 2018-10-24 一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法 Pending CN109346724A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811245994.8A CN109346724A (zh) 2018-10-24 2018-10-24 一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811245994.8A CN109346724A (zh) 2018-10-24 2018-10-24 一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109346724A true CN109346724A (zh) 2019-02-15

Family

ID=65311575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811245994.8A Pending CN109346724A (zh) 2018-10-24 2018-10-24 一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109346724A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112952032A (zh) * 2021-03-01 2021-06-11 珠海冠宇动力电池有限公司 一种正极片及电池
WO2022041254A1 (zh) * 2020-08-31 2022-03-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 正极集流体及含有该正极集流体的正极极片、电池、电池模组、电池包、和装置
CN115000413A (zh) * 2022-06-07 2022-09-02 南京工程学院 一种动力电池集流体耐热涂碳铝箔及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101812682A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 中化化工科学技术研究总院 铝及铝合金的锌系磷化液
CN103840170A (zh) * 2014-03-31 2014-06-04 福建师范大学 用两段法和磷酸—氟化钠—铬酐改性正极铝箔集流体的方法
CN103840169A (zh) * 2014-03-31 2014-06-04 福建师范大学 用氟硼酸改善正极铝箔集流体性能的制备方法
CN103872336A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 福建师范大学 用磷酸—氟—重铬酸盐改性正极铝箔集流体的方法
CN103872335A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 福建师范大学 磷酸—氟化钠—铬酐改性正极铝箔集流体的方法
CN106000692A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 苏州精普斯精密科技有限公司 一种石墨烯薄膜附着在基体上的方法
EP3282503A1 (en) * 2015-04-07 2018-02-14 LG Chem, Ltd. Electrode and method for manufacturing same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101812682A (zh) * 2009-02-24 2010-08-25 中化化工科学技术研究总院 铝及铝合金的锌系磷化液
CN103840170A (zh) * 2014-03-31 2014-06-04 福建师范大学 用两段法和磷酸—氟化钠—铬酐改性正极铝箔集流体的方法
CN103840169A (zh) * 2014-03-31 2014-06-04 福建师范大学 用氟硼酸改善正极铝箔集流体性能的制备方法
CN103872336A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 福建师范大学 用磷酸—氟—重铬酸盐改性正极铝箔集流体的方法
CN103872335A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 福建师范大学 磷酸—氟化钠—铬酐改性正极铝箔集流体的方法
EP3282503A1 (en) * 2015-04-07 2018-02-14 LG Chem, Ltd. Electrode and method for manufacturing same
CN106000692A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 苏州精普斯精密科技有限公司 一种石墨烯薄膜附着在基体上的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022041254A1 (zh) * 2020-08-31 2022-03-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 正极集流体及含有该正极集流体的正极极片、电池、电池模组、电池包、和装置
US11705556B2 (en) 2020-08-31 2023-07-18 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Positive electrode current collector and positive electrode plate, battery, battery module, battery pack, and apparatus containing such positive electrode current collector
CN112952032A (zh) * 2021-03-01 2021-06-11 珠海冠宇动力电池有限公司 一种正极片及电池
CN115000413A (zh) * 2022-06-07 2022-09-02 南京工程学院 一种动力电池集流体耐热涂碳铝箔及其制备方法
CN115000413B (zh) * 2022-06-07 2024-05-17 南京工程学院 一种动力电池集流体耐热涂碳铝箔及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI644474B (zh) Electrode slurry, battery pole piece and preparation method thereof
JP7106762B2 (ja) 正極シート及びその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池
CN107359351B (zh) 一种锂离子电池用腐植酸基水系粘结剂及利用该粘结剂制备电极片的方法
CN108270005B (zh) 磷酸铁锂复合正极极片及其制备方法
CN109346724A (zh) 一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法
JP2010176996A5 (zh)
CN112397698B (zh) 一种复合导电剂包覆磷酸铁锂材料及其制备方法和应用
CN104882608A (zh) 一种n掺杂3d石墨烯/石墨锂离子电池负极材料的制备
JP2014096238A (ja) 蓄電デバイス用正極の製造方法、及び正極
CN104078680B (zh) 一种碳硫复合正极及二次铝硫电池
CN115072703B (zh) 一种复合负极材料及其制备方法、应用
CN109037630B (zh) 一种磷掺杂碳包覆Na3V2(PO4)2O2F正极材料及其制备方法
CN114094183A (zh) 电解液及其应用
CN104282909B (zh) 锂离子电池正极用导电粘结剂、锂离子电池正极及制备方法
JP6938919B2 (ja) リチウムイオン二次電池の製造方法
CN106532031A (zh) 一种Li4Ti5O12负极材料及其制成的钛酸锂电池
CN103872336B (zh) 用磷酸—氟—重铬酸盐改性正极铝箔集流体的方法
CN103840169B (zh) 用氟硼酸改善正极铝箔集流体性能的制备方法
JP7137755B2 (ja) リチウムイオン二次電池用非水電解液
CN103872334B (zh) 用两步法和氟硼酸改善正极铝箔集流体性能的方法
JP2009043535A (ja) 非水電解質電池の製造方法
CN103872337B (zh) 用磷酸—高锰酸盐改性正极铝箔集流体性能的方法
CN103840168B (zh) 用两段法和磷酸—氟—重铬酸盐改性正极铝箔集流体的方法
CN109390550A (zh) 一种正极铝箔集流体性能改善方法
CN110739490A (zh) 一种电池非水电解液及含有该电解液的二次电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190215