CN206480512U - 一种铝箔层打孔的电极片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种铝箔层打孔的电极片，电极片包括铝箔层和形成于铝箔层上下表面的碳层,碳层为多孔质碳，单面碳层的厚度为15μm～50μm，含碳层和铝箔的界面存在一定深度的相互扩散，铝箔层上通过机械方法、激光方法或其它方法打上微孔，微孔的排列方法为大自然蜜蜂巢穴形状和石墨分子排列形状。本实用新型的有益效果是：具有高比表面积、高粘接度，提高电解液中正负离子的流动性，从而增加电容器或二次电池电压的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电极片，尤其涉及一种铝箔层打孔的电极片。
背景技术
不论是超级电容器还是二次电池，都有正负两极，一般阴极材料使用电解液、无机半导体、有机导电性物质或金属薄膜的任一种。铝电解电容器的阳极材料是表面生成绝缘氧化铝的化成铝箔，阴极是电解液、无机半导体、导电高分子，与阴极连接的集电极多使用扩大了面积的铝箔，称为电极箔。现有技术中的电极箔多采用铝箔和涂覆层构成，因为电极材料必须具有较大的表面积，传统的扩大电极箔表面积的方法是对铝箔进行腐蚀，但是腐蚀会降低电极箔的强度；碳层与铝箔层直接接触粘合，碳层易从铝箔层上剥落；现有技术中的铝箔是不打微孔，在应用中电解液所提供的正负离子自然流动性差。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高比表面积、高粘接度和离子高流动性的电极片。
本实用新型的技术方案是：一种铝箔层打孔的电极片，包括铝箔层和形成于铝箔层上下表面的碳层,其特征在于：碳层为多孔质碳，单面碳层的厚度为15μm～50μm，含碳层和铝箔的界面存在一定深度的相互扩散，铝箔层打有微孔，微孔的排列形状为大自然蜜蜂巢穴形状或者石墨分子排列形状。
以上技术方案，优选的，微孔的孔径为2nm～20nm。
以上技术方案，优选的，铝箔层上下表面的80％以上由所述碳层覆盖。
本实用新型一种铝箔层打孔的电极片，铝箔层的微孔的排列方式参照大自然蜜蜂巢穴形状和石墨分子排列形状，在循环充放电过程中，增加电容器或二次电池电压的稳定性，变异较小；同时，使用多孔质碳作为碳材料，该多孔质碳具备细孔和构成该细孔的外廓的碳质壁，可以增大含碳层的表面积；含碳层和铝箔的界面存在一定深度的相互扩散和含碳层接触的铝箔表面具有高于铝箔基体内部的碳元素浓度，同样，和铝箔接触的含碳层表面也有高于其余部分的铝元素浓度，具有一个从界面面向外部阶梯递减的铝扩散层，这种相互扩散层提高铝箔基体和含碳层的粘结强度。
附图说明
图1表示本实用新型实施例的微孔排列的形状。
图2表示本实用新型实施例的电极片切面示意图。
图中，1、碳层 2、铝箔层 201、微孔
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型的一种具体实施方式做出具体说明。
如图1所示的一种铝箔层打孔的电极片，包括铝箔层和涂覆于铝箔层上下表面的碳层，所述铝箔的纯度为90-100％，所述铝箔层打有微孔，通过一系列实验证明在循环充放电过程中，电压、电阻和电容都相对无微孔的电极比较稳定，变异较小，微孔可采用机械方法、激光方法或其它方法，微孔的孔径为2nm～20nm。
如图2所示，微孔的排列方法参照大自然蜜蜂巢穴形状和石墨分子排列形状，相比较于一般微孔排列形状流动性更好，且微孔直径在生产过程中能够控制在很小的变异范围内，生产过程中没有增加任何成本和额外设备投资, 铝箔的厚度以5μm以上、500μm以下的范围内为佳，特佳为10μm以上、 100μm以下的范围内。
铝箔层打微孔在极片覆膜前进行，覆膜时在打孔的铝箔层的上下表面涂覆多孔碳层，多孔碳层内部空隙结构发达、比表面积大，可以增大含碳层的表面积，单面碳层厚度为15μm～50μm，涂覆方式为印刷法，保温时间为20小时的情况下可得到牢固度较好的极片，可以在热处理前或热处理后施加适当的轧制工序，以获得更高的粘接强度。
碳质覆膜的覆盖率可以使用透射电子显微镜(TEM)、能量分散型X线分光器(EDX)进行测定。在此，碳质覆膜的覆盖率小于80％的话，碳质覆膜的覆盖效果不充分，离子的提取/插入反应在电极活性物质表面进行时，在未形成碳质覆膜的部位，与离子的提取/插入相关的反应电阻升高，放电末期的电压下降变得显著，因此不优选。
含碳层和铝箔基体之间存在一定深度的相互扩散层，这即是说，和含碳层接触的铝箔表面具有高于铝箔基体内部的碳元素浓度，具有一个从表面向内部阶梯递减的碳扩散层。同样，和铝箔接触的含碳层表面也有高于其余部分的铝元素浓度，具有一个从界面面向外部阶梯递减的铝扩散层。这种相互扩散层的存在一定程度的提高铝箔基体和含碳层结合力的作用。
以上实施例中所述的一种铝箔层打孔的电极片，铝箔层的微孔的排列方式参照大自然蜜蜂巢穴形状和石墨分子排列形状，在循环充放电过程中，增加电容器或二次电池电压的稳定性，变异较小；同时，使用多孔质碳作为碳材料，该多孔质碳具备细孔和构成该细孔的外廓的碳质壁，可以增大含碳层的表面积；含碳层和铝箔的界面存在一定深度的相互扩散和含碳层接触的铝箔表面具有高于铝箔基体内部的碳元素浓度，同样，和铝箔接触的含碳层表面也有高于其余部分的铝元素浓度，具有一个从界面面向外部阶梯递减的铝扩散层，这种相互扩散层提高铝箔基体和含碳层的粘结强度。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种铝箔层打孔的电极片，包括铝箔层和形成于铝箔层上下表面的碳层，其特征在于：所述碳层为多孔质碳，所述碳层的厚度为15μm～50μm，所述碳层和所述铝箔层的界面存在一定深度的相互扩散，所述铝箔层打有微孔，所述微孔的排列形状为大自然蜜蜂巢穴形状或者石墨分子排列形状。
2.根据权利要求1所述的一种铝箔层打孔的电极片，其特征在于：所述微孔的孔径为2nm～20nm。
3.根据权利要求1或2所述的一种铝箔层打孔的电极片，其特征在于：所述铝箔层上下表面的80％以上由所述碳层覆盖。
Priority Applications (1)
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| CN201621240949.XU CN206480512U (zh) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | 一种铝箔层打孔的电极片 |
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Publications (1)
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ID=59757032
Family Applications (1)
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| CN110277246A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-24 | 西安交通大学 | 一种用激光照蚀制备电解电容器用多孔铝箔及方法 |
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| RU2716700C1 (ru) * | 2019-08-28 | 2020-03-16 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Способ модификации поверхности фольги для электролитических конденсаторов |
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2016
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