CN114005991A - 复合铝箔及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了复合铝箔及其制备方法和用途,所述的复合铝箔包括铝箔基材,所述铝箔基材包括微孔区,所述微孔区内遍布穿过所述铝箔基材的通孔;夹层,所述夹层设置在所述铝箔基材的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面上,所述夹层包括导电胶;以及导电层,所述导电层在所述铝箔基材的所述第一表面和所述第二表面处设置在所述夹层上。本发明降低了材料重量,基层表面涂覆的导电胶夹层提高了材料的抗冲击能力,避免铝箔在碾压分切过程中发生断带的问题,能够避免焊接边缘断裂,弥补了夹层导电胶导致的材料导电性能的下降。
Description
技术领域
本发明属于电池制备技术领域,涉及铝箔的制备,尤其涉及复合铝箔及其制备方法和用途。
背景技术
目前锂电行业普遍采用铝箔作为集流体,随着对能量密度要求的提高,为了降低电芯重量,铝箔有变薄的趋势,软包电芯铝箔厚度由原来的20μm、16μm变成现在的12μm,并且有进一步做薄的趋势,部分厂家已经开始小批量实验8μm铝箔。
铝箔厚度降低,在一定程度上可以降低电芯重量提高能量密度,对工艺过程提出更高的要求。厚度为12μm铝箔抗拉强度相对16μm和20μm的铝箔抗拉强度降低,则在高压实密度和高效率下,碾压和分切过程中容易断带,生产效率低,报废率高;并且,经过匀浆、涂布、碾压、分切工序,铝箔抗拉强度会进一步降低,焊接过程中由于超声波水平方向振动,对材料产生拉扯,易在主焊接边缘断裂,导致过程优良率较低,增加生产成本。
在一种锂离子电池集流体用的多孔铝箔及其制备方法和应用的专利中,利用微波技术在锂离子电池用的铝箔集流体上快速刻蚀成多孔的制备方法,将金属盐溶解在去离子水中,在商业铝箔上铺满薄薄一层进行微波反应,加快刻蚀速度;通过增加微波次数,得到蜂窝状多孔结构均匀分布的多孔铝箔。在一种固态电解质锂离子电池的制备方法及电池的专利中,公开了制备方法包括将钴酸锂、N-甲基吡咯烷酮、导电剂、聚偏氟乙烯及固态电解质混合,涂覆于铝箔表面,烘烤。将石墨、粘结剂、导电剂及固态电解质混合,涂覆于铜箔表面,烘干。将凝胶态固态电解质涂覆于无纺布基膜表面。再依次进行卷绕、烘烤、注液,热压、冷压。在一种电池正极材料专利中,提供了上述电池正极材料的制备方法包括:将所述基体层用酸浸提后热处理,再将基体层分散在溶剂中,向溶剂中加入聚合物单体和氧化剂聚合后得半成品。向所得半成品中负载所述芯层,得电极层材料。将所得电极层材料和导电剂按质量比7:2研磨均匀后,加入粘结剂,室温下搅拌24h后制得浆料。将所得浆料涂覆于所述铝箔上,烘干后切片即得电池正极材料。
现有的研究中致力于提高电池正负极材料的导电性能和循环保持力,如若忽视了材料的抗冲击强度,反而会在制备过程中发生断裂的风险,降低生产效率,也会对电池性能造成不利影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种复合铝箔及其制备方法和用途,在铝箔表面涂覆一定宽度的高分子导电胶,提高铝箔的抗拉强度,从而解决了铝箔在碾压分切过程中易断带以及焊接边缘易断裂的问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种复合铝箔,所述复合铝箔包括:
铝箔基材,所述铝箔基材包括微孔区,所述微孔区内遍布穿过所述铝箔基材的通孔。
夹层,所述夹层设置在所述铝箔基材的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面上,所述夹层包括导电胶。以及
导电层,所述导电层在所述铝箔基材的所述第一表面和所述第二表面处设置在所述夹层上。
本发明提供的复合铝箔为多孔结构,降低了材料重量,基层表面涂覆的导电胶夹层提高了材料的抗冲击能力,避免铝箔在碾压分切过程中发生断带的问题,能够避免焊接边缘断裂,通过在夹层表面设置导电层,弥补了夹层导电胶导致的材料导电性能的下降,提高了稳定性。
作为本发明一个优选技术方案,所述铝箔基材还包括设置在所述微孔区与所述铝箔基材的外缘之间的第一留白区。
优选地,所述第一留白区的宽度为22mm至27mm,例如可以是22mm、22.5mm、23mm、23.5mm、24mm、24.5mm、25mm、25.5mm、26mm、26.5mm或27mm,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一个优选技术方案,所述通孔的孔径为0.005μm至0.01μm,例如可以是0.005μm、0.0055μm、0.006μm、0.0065μm、0.007μm、0.0075μm、0.008μm、0.0085μm、0.009μm、0.0095μm或0.01μm,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,相邻的两个通孔的孔间距为0.1μm至0.2μm,例如可以是0.1μm、0.11μm、0.12μm、0.13μm、0.14μm、0.15μm、0.16μm、0.17μm、0.18μm、0.19μm或0.2μm,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一个优选技术方案,所述铝箔基材还包括设置在所述夹层与所述铝箔基材的外缘之间的第二留白区。
优选地,所述第二留白区的宽度为17mm至22mm,例如可以是17mm、17.5mm、18mm、18.5mm、19mm、19.5mm、20mm、20.5mm、21mm、21.5mm或22mm,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述夹层的厚度为2μm至15μm,例如可以是2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm或15μm,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述导电胶为高分子导电胶。
优选地,所述高分子导电胶包括聚苯胺、聚丙烯腈和聚吡咯中的任一种或至少两种的组合。
作为本发明一个优选技术方案,所述铝箔基材还包括设置在所述导电层与所述铝箔基材的外缘之间的第三留白区。
优选地,所述第三留白区的宽度为15mm至20mm,例如可以是15mm、15.5mm、16mm、16.5mm、17mm、17.5mm、18mm、18.5mm、19mm、19.5mm或20mm,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述导电层的厚度为8μm至15μm,例如可以是8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm或15μm,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一个优选技术方案,所述导电层的表面涂覆有导电剂。
优选地,所述导电剂包括导电炭黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯、乙炔炭黑和SP中的任一种或至少两种的组合。
第二方面,本发明提供了一种第一方面所述复合铝箔的制备方法,所述的制备方法包括:
在铝箔基材的第一表面处打孔,以形成穿过所述铝箔基材的通孔;
在打孔后的铝箔基材的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面上均涂覆导电胶,以形成夹层;以及
在所述夹层的表面上涂覆导电层。
作为本发明一个优选技术方案,在所述夹层的表面上涂覆导电层包括:将导电剂和粘结剂分散在溶剂中以形成导电浆料,以及将所述导电浆料涂覆在所述夹层的表面上。
优选地,所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、丁苯橡胶或羧甲基纤维素钠中的任一种。
优选地,所述溶剂为水和/或N-甲基吡咯烷酮。
所述制备方法还包括:在涂覆所述导电层之后,进行烘烤以去除溶剂。
优选地,所述烘烤的温度为40℃至100℃,例如可以是40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一个优选技术方案,涂覆导电胶和涂覆导电层包括:利用双模头同时将所述导电胶和所述导电剂涂覆在所述铝箔基材的第一表面和第二表面上。
第三方面,本发明提供了一种第一方面所述的复合铝箔的用途,所述的复合铝箔用于制备锂电池用极片材料。
本发明提供的复合铝箔适用于于锂电池领域,多孔结构的铝箔,降低了材料重量,提高电池的能量密度,能够增加电解液保液量,有利于延长循环寿命;基层表面涂覆的导电胶夹层提高了材料的抗冲击能力,避免铝箔在碾压分切过程中发生断带的问题,在铝箔表面设置留白区,能够避免焊接边缘断裂,提高生产效率;通过在夹层表面设置导电层,弥补了夹层导电胶导致的材料导电性能的下降。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的复合铝箔及其制备方法和用途,降低了材料重量,基层表面涂覆的导电胶夹层提高了材料的抗冲击能力,避免铝箔在碾压分切过程中发生断带的问题,能够避免焊接边缘断裂,通过在夹层表面设置导电层,弥补了夹层导电胶导致的材料导电性能的下降,提高了稳定性。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的复合铝箔的俯视图;
图2为本发明一个具体实施方式提供的复合铝箔的侧视图。
附图标记:1-铝箔基材;2-第一留白区;3-夹层;4-第二留白区;5-导电层;6-第三留白区;7-通孔。
具体实施方式
需要理解的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在已有技术方案中通常存在铝箔抗拉强度低,焊接过程中由于超声波水平方向振动,对铝箔产生拉扯,易在主焊接边缘断裂,导致过程优良率较低的问题。
为了解决上述问题,本发明提供了一种复合铝箔及其制备方法和用途,提高了材料的抗冲击能力,避免铝箔在碾压分切过程中发生断带和焊接边缘断裂的问题,弥补了导电胶导致的材料导电性能的下降,提高了稳定性,增加了产品优良率。
在一个具体实施方式中,本发明提供了一种复合铝箔,包括铝箔基材1,如图2所示。在铝箔基材1相对的第一表面和第二表面上依次层叠夹层3和导电层5。夹层3涂覆有高分子导电胶,包括聚苯胺、聚丙烯腈和聚吡咯中的任一种或至少两种的组合。铝箔基材1表面设有微孔区。如图1所示,微孔区内遍布通孔7,通孔7的孔径为0.005μm~0.01μm,相邻的两个通孔7的孔间距为0.1μm~0.2μm。通孔7可以穿过铝箔基材1。通孔7可以在铝箔基材1的第一表面与第二表面之间延伸。微孔区与铝箔基材1的外缘之间设置有宽度为22~27mm的第一留白区2。夹层3与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为17~22mm的第二留白区4,夹层3的厚度为2~15μm。
导电层5与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为15~20mm的第三留白区6,导电层5的厚度为8~15μm。导电层5表面涂覆有导电剂,包括导电炭黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯、乙炔炭黑和SP中的任一种或至少两种的组合。
在另一个具体实施方式中,本发明提供了一个具体实施方式提供的复合铝箔的制备方法,包括:
S1:在铝箔基材1第一表面打孔形成微孔区,微孔区与铝箔基材1的外缘之间留白22~27mm,以减轻铝箔基材1的重量;
S2:在打孔后的铝箔基材1的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面涂覆高分子导电胶形成夹层3,且夹层3与铝箔基材1的外缘之间留白17~22mm,提高铝箔基材1的抗冲击强度;
S3:将导电剂和粘结剂分散在溶剂中形成导电浆料,其中粘结剂为聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、丁苯橡胶或羧甲基纤维素钠中的任一种,溶剂为水和/或N-甲基吡咯烷酮;
S4:将步骤S3的导电浆料涂覆在夹层3表面,导电层5与铝箔基材1的外缘之间留白15~20mm,弥补由于高分子导电胶导致的导电性能下降,提高铝箔基材1的导电性,涂覆结束后将铝箔基材1在40~100℃下进行烘烤去除溶剂。
实施例1
本实施例中提供了一种复合铝箔,包括铝箔基材1,在铝箔基材1相对的第一表面和第二表面上依次层叠夹层3和导电层5。夹层3涂覆有聚丙烯腈,铝箔基材1表面设有微孔区。且微孔区内遍布孔径为0.008μm的通孔7,相邻的两个通孔7的孔间距为0.12μm。通孔7可以穿过铝箔基材1。通孔7可以在铝箔基材1的第一表面与第二表面之间延伸。微孔区与铝箔基材1的外缘之间设置有宽度为23mm的第一留白区2。夹层3与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为20mm的第二留白区4,夹层3的厚度为10μm。导电层5与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为18mm的第三留白区6,导电层5的厚度为10μm,导电层5表面涂覆有导电剂,导电剂为乙炔炭黑。
上述复合铝箔的制备方法包括以下步骤:
S1:在铝箔基材1相对的两侧表面打孔形成微孔区,微孔区与铝箔基材1的外缘之间留白23mm,以减轻铝箔基材1的重量;
S2:在打孔后的铝箔基材1表面涂覆聚丙烯腈形成夹层3,且夹层3与铝箔基材1的外缘之间留白20mm,提高铝箔基材1的抗冲击强度;
S3:将乙炔炭黑和丁苯橡胶分散在水与N-甲基吡咯烷酮的混合溶液中制备导电浆料;
S4:将步骤S3的导电浆料涂覆在夹层3表面,导电层5与铝箔基材1的外缘之间留白18mm,弥补由于高分子导电胶导致的导电性能下降,提高铝箔基材1的导电性,涂覆结束后将铝箔基材1在100℃下进行烘烤去除溶剂。
实施例2
本实施例中提供了一种复合铝箔,包括铝箔基材1,在铝箔基材1相对的第一表面和第二表面上依次层叠夹层3和导电层5。夹层3涂覆有聚丙烯腈,铝箔基材1表面设有微孔区。且微孔区内遍布孔径为0.01μm的通孔7,相邻的两个通孔7的孔间距为0.2μm。通孔7可以穿过铝箔基材1。通孔7可以在铝箔基材1的第一表面与第二表面之间延伸。微孔区与铝箔基材1的外缘之间设置有宽度为27mm的第一留白区2。夹层3与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为22mm的第二留白区4,夹层3的厚度为2μm。导电层5与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为20mm的第三留白区6,导电层5的厚度为15μm,导电层5表面涂覆有导电剂,导电剂为科琴黑。
上述复合铝箔的制备方法包括以下步骤:
S1:在铝箔基材1第一表面打孔形成微孔区,微孔区与铝箔基材1的外缘之间留白27mm,以减轻铝箔基材1的重量;
S2:在打孔后的铝箔基材1的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面涂覆聚丙烯腈形成夹层3,且夹层3与铝箔基材1的外缘之间留白22mm,提高铝箔基材1的抗冲击强度;
S3:将科琴黑和聚丙烯酸分散在-甲基吡咯烷酮中制备导电浆料;
S4:将步骤S3的导电浆料涂覆在夹层3表面,导电层5与铝箔基材1的外缘之间留白20mm,弥补由于高分子导电胶导致的导电性能下降,提高铝箔基材1的导电性,涂覆结束后将铝箔基材1在60℃下进行烘烤去除溶剂。
实施例3
本实施例中提供了一种复合铝箔,包括铝箔基材1,在铝箔基材1相对的第一表面和第二表面上依次层叠夹层3和导电层5。夹层3涂覆有聚吡咯,铝箔基材1表面设有微孔区。且微孔区内遍布孔径为0.008μm的通孔7,相邻的两个通孔7的孔间距为0.14μm。通孔7可以穿过铝箔基材1。通孔7可以在铝箔基材1的第一表面与第二表面之间延伸。微孔区与铝箔基材1的外缘之间设置有宽度为25mm的第一留白区2。夹层3与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为20mm的第二留白区4,夹层3的厚度为8μm。导电层5与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为18mm的第三留白区6,导电层5的厚度为12μm,导电层5表面涂覆有导电剂,导电剂为碳纳米管。
上述复合铝箔的制备方法包括以下步骤:
S1:在铝箔基材1的第一表面打孔形成微孔区,微孔区与铝箔基材1的外缘之间留白25mm,以减轻铝箔基材1的重量;
S2:在打孔后的铝箔基材1的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面涂覆聚吡咯形成夹层3,且夹层3与铝箔基材1的外缘之间留白20mm,提高铝箔基材1的抗冲击强度;
S3:将碳纳米管和丁苯橡胶分散在水中制备导电浆料;
S4:将步骤S3的导电浆料涂覆在夹层3表面,导电层5与铝箔基材1的外缘之间留白18mm,弥补由于高分子导电胶导致的导电性能下降,提高铝箔基材1的导电性,涂覆结束后将铝箔基材1在80℃下进行烘烤去除溶剂。
实施例4
本实施例中提供了一种复合铝箔,包括铝箔基材1,在铝箔基材1相对的第一表面和第二表面上依次层叠夹层3和导电层5,夹层3涂覆有聚苯胺,铝箔基材1表面设有微孔区。且微孔区内遍布孔径为0.006μm的通孔7,相邻的两个通孔7的孔间距为0.15μm。通孔7可以穿过铝箔基材1。通孔7可以在铝箔基材1的第一表面与第二表面之间延伸。微孔区与铝箔基材1的外缘之间设置有宽度为24mm的第一留白区2。夹层3与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为20mm的第二留白区4,夹层3的厚度为12μm。导电层5与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为17mm的第三留白区6,导电层5的厚度为10μm,导电层5表面涂覆有导电剂,导电剂为石墨烯。
上述复合铝箔的制备方法包括以下步骤:
S1:在铝箔基材1的第一表面打孔形成微孔区,微孔区与铝箔基材1的外缘之间留白24mm,以减轻铝箔基材1的重量;
S2:在打孔后的铝箔基材1的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面涂覆聚苯胺形成夹层3,且夹层3与铝箔基材1的外缘之间留白20mm,提高铝箔基材1的抗冲击强度;
S3:将石墨烯和羧甲基纤维素钠分散在水与N-甲基吡咯烷酮的混合溶液中制备导电浆料;
S4:将步骤S3的导电浆料涂覆在夹层3表面,导电层5与铝箔基材1的外缘之间留白17mm,弥补由于高分子导电胶导致的导电性能下降,提高铝箔基材1的导电性,涂覆结束后将铝箔基材1在90℃下进行烘烤去除溶剂。
实施例5
本实施例中提供了一种复合铝箔,包括铝箔基材1,在铝箔基材1相对的第一表面和第二表面上依次层叠夹层3和导电层5,夹层3涂覆有聚苯胺,铝箔基材1表面设有微孔区。且微孔区内遍布孔径为0.005μm的通孔7,相邻的两个通孔7的孔间距为0.1μm。通孔7可以穿过铝箔基材1。通孔7可以在铝箔基材1的第一表面与第二表面之间延伸。微孔区与铝箔基材1的外缘之间设置有宽度为22mm的第一留白区2。夹层3与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为17mm的第二留白区4,夹层3的厚度为2μm。导电层5与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为15mm的第三留白区6,导电层5的厚度为8μm,导电层5表面涂覆有导电剂,导电剂为导电炭黑。
上述复合铝箔的制备方法包括以下步骤:
S1:在铝箔基材1的第一表面打孔形成微孔区,微孔区与铝箔基材1的外缘之间留白22mm,以减轻铝箔基材1的重量;
S2:在打孔后的铝箔基材1的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面涂覆聚苯胺形成夹层3,且夹层3与铝箔基材1的外缘之间留白17mm,提高铝箔基材1的抗冲击强度;
S3:将导电炭黑和聚偏氟乙烯分散在-甲基吡咯烷酮中制备导电浆料;
S3:将步骤S3的导电浆料涂覆在夹层3表面,导电层5与铝箔基材1的外缘之间留白15mm,弥补由于高分子导电胶导致的导电性能下降,提高铝箔基材1的导电性,涂覆结束后将铝箔基材1在50℃下进行烘烤去除溶剂。
实施例6
本实施例中提供了一种复合铝箔,包括铝箔基材1,在铝箔基材1相对的第一表面和第二表面上依次层叠夹层3和导电层5,夹层3涂覆有聚吡咯,铝箔基材1表面设有微孔区。且微孔区内遍布孔径为0.01μm的通孔7,相邻的两个通孔7的孔间距为0.18μm。通孔7可以穿过铝箔基材1。通孔7可以在铝箔基材1的第一表面与第二表面之间延伸。微孔区与铝箔基材1的外缘之间设置有宽度为25mm的第一留白区2。夹层3与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为22mm的第二留白区4,夹层3的厚度为12μm。导电层5与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为20mm的第三留白区6,导电层5的厚度为12μm,导电层5表面涂覆有导电剂,导电剂为SP。
上述复合铝箔的制备方法包括以下步骤:
S1:在铝箔基材1的第一表面打孔形成微孔区,微孔区与铝箔基材1的外缘之间留白25mm,以减轻铝箔基材1的重量;
S2:在打孔后的铝箔基材1的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面涂覆聚吡咯形成夹层3,且夹层3与铝箔基材1的外缘之间留白22mm,提高铝箔基材1的抗冲击强度;
S3:将SP和丁苯橡胶分散在水与N-甲基吡咯烷酮的混合溶液中制备导电浆料;
S4:将步骤S3的导电浆料涂覆在夹层3表面,导电层5与铝箔基材1的外缘之间留白20mm,弥补由于高分子导电胶导致的导电性能下降,提高铝箔基材1的导电性,涂覆结束后将铝箔基材1在100℃下进行烘烤去除溶剂。
实施例7
本实施例中提供了一种复合铝箔,与实施例1的区别在于,导电剂为乙炔炭黑与SP的混合物,乙炔炭黑与SP的比例为1:1,其余工艺参数与实施例1完全相同。
实施例8
本实施例中提供了一种复合铝箔,与实施例1的区别在于,导电剂为乙炔炭黑与碳纳米管的混合物,乙炔炭黑与碳纳米管的比例为2:1,其余工艺参数与实施例1完全相同。
实施例9
本实施例中提供了一种复合铝箔,与实施例1的区别在于,导电剂为乙炔炭黑与石墨烯的混合物,乙炔炭黑与石墨烯的比例为3:1,其余工艺参数与实施例1完全相同。
对比例1
本对比例中提供了一种铝箔,包括铝箔基材1,且铝箔基材1的表面涂覆导电层5,铝箔基材1表面设有微孔区。且微孔区内遍布孔径为0.008μm的通孔7,相邻的两个通孔7的孔间距为0.12μm。微孔区与铝箔基材1的外缘之间设置有宽度为23mm的第一留白区2。导电层5与铝箔基材1的外缘之间设置宽度为18mm的第三留白区6,导电层5的厚度为10μm,导电剂为乙炔炭黑。
对比例2
本对比例中提供了一种铝箔,与实施例1的区别在于:铝箔基材1表面未设置微孔区,其余工艺参数与实施例1完全相同。
对比例3
本对比例中提供了一种铝箔,与实施例1的区别在于:微孔区与铝箔基材1的外缘之间,以及导电层5与铝箔基材1的外缘之间也未设置留白区,其余工艺参数与实施例1完全相同。
测量实施例1~9以及对比例1~3提供的铝箔的重量并进行刺针实验,针头直径为1±0.1mm,下压速度为60mm/min,结果如表1所示:
将实施例1~9以及对比例1~3提供的铝箔与锂金属配对,采用Celgard隔膜,以1mol/L的LiNO3为电解液,组装成扣式电池进行倍率的测试,结果如表1所示。
将实施例1~9以及对比例1~3提供的铝箔进行焊接,观察焊接过程中焊接边缘是否断裂,结果如表1所示:
表1
由表1可以看出,实施例1~9提供的复合铝箔的重量要低于对比例2中铝箔重量,有利于后续降低电芯重量,提高能量密度;对比例1中在铝箔表面未设置夹层3,导致其抗冲击强度明显变弱,并发生了断裂现象,为对比例3中的铝箔在焊接过程中也出现了不同程度的断裂现象,降低了生产效率。
本发明提供的复合铝箔为多孔结构,降低了材料重量,基层表面涂覆的导电胶夹层3提高了材料的抗冲击能力,避免铝箔在碾压分切过程中发生断带的问题,在铝箔表面设置留白区,能够避免焊接边缘断裂,通过在夹层3表面设置导电层5,弥补了夹层3的导电胶导致的材料导电性能的下降,从而提高生产效率,降低不良率,进而降低生产成本。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任和属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种复合铝箔,其特征在于,所述复合铝箔包括:
铝箔基材,所述铝箔基材包括微孔区,所述微孔区内遍布穿过所述铝箔基材的通孔;
夹层,所述夹层设置在所述铝箔基材的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面上,所述夹层包括导电胶;以及
导电层,所述导电层在所述铝箔基材的所述第一表面和所述第二表面处设置在所述夹层上。
2.根据权利要求1所述的复合铝箔,其特征在于,所述铝箔基材还包括设置在所述微孔区与所述铝箔基材的外缘之间的第一留白区;
优选地,所述第一留白区的宽度为22mm至27mm。
3.根据权利要求1或2所述的复合铝箔,其特征在于,所述通孔的孔径为0.005μm至0.01μm;
优选地,相邻的两个通孔的孔间距为0.1μm至0.2μm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的复合铝箔,其特征在于,所述铝箔基材还包括设置在所述夹层与所述铝箔基材的外缘之间的第二留白区;
优选地,所述第二留白区的宽度为17mm至22mm;
优选地,所述夹层的厚度为2μm至15μm;
优选地,所述导电胶为高分子导电胶;
优选地,所述高分子导电胶包括聚苯胺、聚丙烯腈和聚吡咯中的任一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1至4任一项所述的复合铝箔,其特征在于,所述铝箔基材还包括设置在所述导电层与所述铝箔基材的外缘之间的第三留白区;
优选地,所述第三留白区的宽度为15mm至20mm;
优选地,所述导电层的厚度为8μm至15μm。
6.根据权利要求1至5任一项所述的复合铝箔,其特征在于,所述导电层的表面涂覆有导电剂;
优选地,所述导电剂包括导电炭黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯、乙炔炭黑和SP中的任一种或至少两种的组合。
7.一种根据权利要求1至6任一项所述的复合铝箔的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括:
在铝箔基材的第一表面处打孔,以形成穿过所述铝箔基材的通孔;
在打孔后的铝箔基材的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面上均涂覆导电胶,以形成夹层;以及
在所述夹层的表面上涂覆导电层。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在所述夹层的表面上涂覆导电层包括:将导电剂和粘结剂分散在溶剂中以形成导电浆料,以及将所述导电浆料涂覆在所述夹层的表面上;
优选地,所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、丁苯橡胶或羧甲基纤维素钠中的任一种;
优选地,所述溶剂为水和/或N-甲基吡咯烷酮;
所述制备方法还包括:在涂覆所述导电层之后,进行烘烤以去除溶剂;
优选地,所述烘烤的温度为40℃至100℃。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,涂覆导电胶和涂覆导电层包括:利用双模头同时将所述导电胶和所述导电剂涂覆在所述铝箔基材的第一表面和第二表面上。
10.一种根据权利要求1至6任一项所述的复合铝箔的用途,其特征在于,所述复合铝箔用于制备锂电池用极片材料。
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