CN112133883B - 一种多孔结构锂电池负极电极及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多孔结构锂电池负极电极及制备方法，包括基膜、铜层和通孔，所述基膜上均匀开设有若干个相互对应的通孔，所述基膜的表面镀覆有铜层；一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，包括步骤一，裁剪打孔；步骤二，除油冲洗；步骤三，粗化；步骤四，超声清洗；步骤五，镀覆；中上述步骤一中，选取底膜，然后对所需底膜的规格大小进行裁剪得到基膜，随后将得到的基膜进行打孔处理得到通孔；该发明，利用在基膜上镀覆铜层，从而降低了利用该方法制成电极的厚度，同时利用基膜的柔软性，避免了电极发生断裂的情况，且降低了制作该电极的原材料使用量，降低了生产成本，且该电极为多孔结构，增加了离子交换量。

Description

一种多孔结构锂电池负极电极及制备方法
技术领域
本发明涉及电极制备技术领域，具体为一种多孔结构锂电池负极电极及制备方法。
背景技术
电极是用来与电路非金属部分接触的导体，负极指电源中电位较低的一端。在原电池中，是指起氧化作用的电极，电池反应中写在左边，在电解池中，指起还原作用的电极，区别于原电池。从物理角度来看，是电路中电子流出的一极，其中传统的负极电极通常采用单一的金属材质进行制作，采用单一金属材质制成的电极为了避免电极的断裂以及保证电极的正常使用，通常增加了电极的厚度，该电极不仅浪费了制作原材料，增加了生产成本，还不利于离子之间的交换。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多孔结构锂电池负极电极及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，包括步骤一，裁剪打孔；步骤二，除油冲洗；步骤三，粗化；步骤四，超声清洗；步骤五，镀覆；
其中上述步骤一中，选取底膜，然后对所需底膜的规格大小进行裁剪得到基膜，随后将得到的基膜进行打孔处理得到通孔；
其中上述步骤二中，随后将打孔后的基膜放置在除油液中进行浸泡除油处理，且浸泡时间为4-5min，且除油液是由氢氧化钠、碳酸钠、皂粉和水按照重量比12∶3∶10∶200混合制备而成，随后将浸泡完成后的基膜放置在超声波清洗机中进行超声处理，且超声处理时间为2-3min，随后将超声处理后的基膜利用蒸馏水进行冲洗，且超声清洗频率为28-33KHz；
其中上述步骤三中，将步骤二中冲洗后的基膜放置在处理液中进行浸泡，且处理液的温度为75-80℃，浸泡时间为10-15min，处理液是由三氧化铬、硫酸和水按照重量比40∶38∶100混合制备而成，当浸泡完成后，利用清水对基膜进行冲洗处理使基膜的表面无处理液残留即可；
其中上述步骤四中，将步骤三中冲洗后的基膜放置在超声波清洗机中进行超声清洗处理，且清洗时间为20-30s，当清洗完成后利用蒸馏水对基膜的表面进行冲洗处理，且冲洗时间为20-25s，随后使用60-70℃的暖风对基膜的表面进行干燥处理使基膜的表面无水分残留即可；
其中上述步骤五中，将纯度为99.99%的铜放入在高频感应蒸发镀膜机中进行高频加热同时抽真空处理，将铜加热到1800-2400℃熔化，随后将步骤四中处理后的基膜放置在高频感应蒸发镀膜机中，在离子轰击电压200-1kv，离击时间为5-10min、除气时间1-2min的条件下对基膜的表面进行沉积镀铜处理使基膜的表面镀覆有铜层，然后将镀覆有铜层的基膜在真空室内进行自然冷却，然后关闭真空室，抽真空至1*10-1Pa后关闭维持泵和冷却水，随后取出镀覆后的基膜即可得到该负极。
根据上述技术方案，所述步骤一中，通孔的孔间距为0.5-10mm，孔径为0.05-5mm。
根据上述技术方案，所述步骤一中，基膜为聚脂薄膜、聚乙烯薄膜和聚丙烯薄膜中的其中一种。
根据上述技术方案，所述步骤二中，冲洗时间为10-15s，冲洗次数为2-3次。
根据上述技术方案，所述步骤三中，硫酸的质量份数为75%。
根据上述技术方案，所述步骤四中，超声清洗频率为28-33KHz。
根据上述技术方案，所述步骤五中，加热频率为3800-4200Hz,且真空度抽至3*10- 3Pa-5*10-3Pa。
根据上述技术方案，所述步骤五中，镀覆铜层的厚度为0.2-3μm。
根据一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法得到的锂电池负极电极，包括基膜、铜层和通孔，所述基膜上均匀开设有若干个相互对应的通孔，所述基膜的表面镀覆有铜层。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该发明，改变了传统中使用单一金属材质对电极进行制作，利用在基膜上镀覆铜层，从而降低了利用该方法制成电极的厚度，同时利用基膜的柔软性，避免了电极发生断裂的情况，且降低了制作该电极的原材料使用量，降低了生产成本，且该电极为多孔结构，利用在基膜上开设的通孔，增加了离子交换量。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构局部剖视图；
图2是图1中A区域的放大图；
图3和图4均是本发明的整体结构正视剖视图；
图5是图3中B区域的放大图；
图6是图4中C区域的放大图；
图7是本发明的整体结构俯视图；
图8是本发明中基膜的立体图；
图9是本发明的方法流程图；
图中：1、基膜；2、铜层；3、通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种多孔结构锂电池负极电极，包括基膜1、铜层2和通孔3，基膜1上均匀开设有若干个相互对应的通孔3，基膜1的表面镀覆有铜层2。
请参阅图9，本发明提供一种技术方案：一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，包括步骤一，裁剪打孔；步骤二，除油冲洗；步骤三，粗化；步骤四，超声清洗；步骤五，镀覆；
其中上述步骤一中，选取底膜，然后对所需底膜的规格大小进行裁剪得到基膜1，随后将得到的基膜1进行打孔处理得到通孔3，且通孔3的孔间距为0.5-10mm，孔径为0.05-5mm，且基膜1为聚脂薄膜、聚乙烯薄膜和聚丙烯薄膜中的其中一种；
其中上述步骤二中，随后将打孔后的基膜1放置在除油液中进行浸泡除油处理，且浸泡时间为4-5min，且除油液是由氢氧化钠、碳酸钠、皂粉和水按照重量比12∶3∶10∶200混合制备而成，随后将浸泡完成后的基膜1放置在超声波清洗机中进行超声处理，且超声处理时间为2-3min，随后将超声处理后的基膜1利用蒸馏水进行冲洗，且冲洗时间为10-15s，冲洗次数为2-3次，且超声清洗频率为28-33KHz；
其中上述步骤三中，将步骤二中冲洗后的基膜1放置在处理液中进行浸泡，且处理液的温度为75-80℃，浸泡时间为10-15min，处理液是由三氧化铬、硫酸和水按照重量比40∶38∶100混合制备而成，硫酸的质量份数为75%，当浸泡完成后，利用清水对基膜1进行冲洗处理使基膜1的表面无处理液残留即可；
其中上述步骤四中，将步骤三中冲洗后的基膜1放置在超声波清洗机中进行超声清洗处理，且清洗时间为20-30s，当清洗完成后利用蒸馏水对基膜1的表面进行冲洗处理，且冲洗时间为20-25s，随后使用60-70℃的暖风对基膜1的表面进行干燥处理使基膜1的表面无水分残留即可，且超声清洗频率为28-33KHz；
其中上述步骤五中，将纯度为99.99%的铜放入在高频感应蒸发镀膜机中进行高频加热同时抽真空处理，将铜加热到1800-2400℃熔化，且加热频率为3800-4200Hz,且真空度抽至3*10-3Pa-5*10-3Pa，随后将步骤四中处理后的基膜1放置在高频感应蒸发镀膜机中，在离子轰击电压200-1kv，离击时间为5-10min、除气时间1-2min的条件下对基膜1的表面进行沉积镀铜处理使基膜1的表面镀覆有铜层2，且镀覆铜层2的厚度为0.2-3μm，然后将镀覆有铜层2的基膜1在真空室内进行自然冷却，然后关闭真空室，抽真空至1*10-1Pa后关闭维持泵和冷却水，随后取出镀覆后的基膜1即可得到该负极。
基于上述，本发明的优点在于，该发明，利用在基膜1上开设的通孔3，有利于增加在使用该电极的过程中离子交换量，同时在基膜1上进行镀覆铜层2，改变了传统中使用单一金属材质对电极进行制作生产，利用基膜1的柔软性，降低了电极断裂率，有利于该电极的正常工作，且降低了制作该电极的原材料使用量，降低了生产成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，其特征在于：包括步骤一，裁剪打孔；步骤二，除油冲洗；步骤三，粗化；步骤四，超声清洗；步骤五，镀覆；其特征在于：
其中上述步骤一中，选取底膜，然后对所需底膜的规格大小进行裁剪得到基膜（1），随后将得到的基膜（1）进行打孔处理得到通孔（3）；
其中上述步骤二中，随后将打孔后的基膜（1）放置在除油液中进行浸泡除油处理，且浸泡时间为4-5min，且除油液是由氢氧化钠、碳酸钠、皂粉和水按照重量比12∶3∶10∶200混合制备而成，随后将浸泡完成后的基膜（1）放置在超声波清洗机中进行超声处理，且超声处理时间为2-3min，随后将超声处理后的基膜（1）利用蒸馏水进行冲洗，且超声清洗频率为28-33KHz；
其中上述步骤三中，将步骤二中冲洗后的基膜（1）放置在处理液中进行浸泡，且处理液的温度为75-80℃，浸泡时间为10-15min，处理液是由三氧化铬、硫酸和水按照重量比40∶38∶100混合制备而成，当浸泡完成后，利用清水对基膜（1）进行冲洗处理使基膜（1）的表面无处理液残留即可；
其中上述步骤四中，将步骤三中冲洗后的基膜（1）放置在超声波清洗机中进行超声清洗处理，且清洗时间为20-30s，当清洗完成后利用蒸馏水对基膜（1）的表面进行冲洗处理，且冲洗时间为20-25s，随后使用60-70℃的暖风对基膜（1）的表面进行干燥处理使基膜（1）的表面无水分残留即可；
其中上述步骤五中，将纯度为99.99%的铜放入在高频感应蒸发镀膜机中进行高频加热同时抽真空处理，将铜加热到1800-2400℃熔化，随后将步骤四中处理后的基膜（1）放置在高频感应蒸发镀膜机中，在离子轰击电压200-1kv，离击时间为5-10min、除气时间1-2min的条件下对基膜（1）的表面进行沉积镀铜处理使基膜（1）的表面镀覆有铜层（2），然后将镀覆有铜层（2）的基膜（1）在真空室内进行自然冷却，然后关闭真空室，抽真空至1*10-1Pa后关闭维持泵和冷却水，随后取出镀覆后的基膜（1）即可得到该负极。
2.根据权利要求1所述的一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，通孔（3）的孔间距为0.5-10mm，孔径为0.05-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，基膜（1）为聚脂薄膜、聚乙烯薄膜和聚丙烯薄膜中的其中一种。
4.根据权利要求1所述的一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，冲洗时间为10-15s，冲洗次数为2-3次。
5.根据权利要求1所述的一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，硫酸的质量份数为75%。
6.根据权利要求1所述的一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，超声清洗频率为28-33KHz。
7.根据权利要求1所述的一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，其特征在于：所述步骤五中，加热频率为3800-4200Hz,且真空度抽至3*10-3Pa-5*10-3Pa。
8.根据权利要求1所述的一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法，其特征在于：所述步骤五中，镀覆铜层（2）的厚度为0.2-3μm。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种多孔结构锂电池负极电极的制备方法得到的锂电池负极电极，包括基膜（1）、铜层（2）和通孔（3），其特征在于：所述基膜（1）上均匀开设有若干个相互对应的通孔（3），所述基膜（1）的表面镀覆有铜层（2）。
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