一种附着结合力好的钠离子电池电极集流体的制作方法

allin2026-01-23  23


本技术涉及钠离子电池,具体是指一种附着结合力好的钠离子电池电极集流体。


背景技术:

1、钠离子电池的加工工艺与锂离子电池基本相同,正极均使用铝箔作为集流体,铝箔是由铝锭经碾压加工而成。在碾压工艺过程中,为使铝箔与辊压机顺利脱落,需在两者之间加入油性物质,该油性物质一般是有机脂肪酸或脂肪醇,该油性物质经过碾压的残留铝箔表面。锂电池正极在涂布工序,采用带有油性物质的铝箔(即常规的光箔)涂布,锂电原材料可以很好的粘附于该箔材表面。

2、具体说来,钠离子电池正极原材料在使用传统的光箔涂布时,在涂布过程中存在“流挂”现象,即浆料不能很好的附着于箔材表面,在干燥前即从箔材上部分流下的现象。或者,正常涂布后,在辊压阶段,膜片极易从集流体上脱落。以上两种均造成极片报废。

3、在现有技术中,主要解决涂布和辊压工序存在的问题方法包括:如将光箔清洗、除去表面的油性物质后得到清洗箔,可解决以上问题;如使用涂炭铝箔,即在光箔表面预先构造碳层,可解决以上问题。但以上方法均存在膜片剥离力较低的问题。此外,清洗箔的清洗过程不彻底,无法做到100%清洗,且光滑的表面不能提供足够的附着力;涂炭箔存在价格较高,是普通光箔的1.5倍-2倍的问题。对于光箔和涂炭箔的表面形貌,可具体参阅图1-2的sem图,清洗箔的仅对光箔进行除油清洗,其表面形貌与光箔基本一致。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种附着结合力好的钠离子电池电极集流体,具有附着能力强、成本低廉和工艺简单的特点。

2、本实用新型可以通过以下技术方案来实现:

3、本实用新型公开了一种附着结合力好的钠离子电池电极集流体,包括集流体本体1,集流体本体1的一面或两面设置有腐蚀结构层2。

4、进一步地,腐蚀结构层的厚度为0.5-3μm;集流体的厚度为为6-25μm。核实的腐蚀结构层厚度,在保证结合力的前提下,既有利于加工控制,也避免过分增加集流体的厚度对能量密度的浪费。

5、进一步地,集流体本体为铝箔,铝箔为单面光铝箔或双面光铝箔,适用于多种铝箔,有效降低钠离子电池的制造成本。

6、进一步地,腐蚀结构层采用酸液一体式腐蚀形成于集流体本体表面,加工简单,不存在腐蚀结构层与集流体本体之间的结合问题。

7、进一步地,酸液为稀硫酸、稀盐酸、碳酸和/或柠檬酸,来源广,工艺简单。

8、进一步地,腐蚀结构层表面形成有不规则凹凸纹理结构,有效增大活性材料与集流体之间接触的表面积,提升结合力。

9、进一步地,腐蚀结构层采用二次或多次酸液腐蚀方式形成,腐蚀结构层内部形成二阶或多阶层次结构,形成更加丰富的表面纹理,增大结合深度和表面积。

10、进一步地,腐蚀结构层内部的二阶或多阶层次结构其孔径间隙由内向外梯度变化,形成多层次多角度多维的结合,提升结合力。

11、进一步地,钠离子电池包括涂覆在集流体的正极材料层,正极材料层为层状氧化物材料层、聚阴离子材料层或普鲁士蓝材料层,满足不同类型钠离子电池的使用需要,

12、进一步地,正极材料层的长度小于腐蚀结构层的长度,正极材料层的宽度小于腐蚀结构层的宽度,有效保证正极材料层充分有效结合于集流体表面。

13、本实用新型一种附着结合力好的钠离子电池电极集流体,具有如下的有益效果:

14、第一、附着能力好,在本实用新型中,通过在集流体本体表面形成结构腐蚀层,形成表面的粗糙纹理,活性材料涂覆在其表面时通过粗糙纹理增大其与集流体的结合接触面,提升附着力;

15、第二、成本低廉,本实用新型的集流体仅需要再集流体本体形成腐蚀结构层即可保证活性材料层的结合力,无需涂炭,有效降低其制造和加工成本;

16、第三、工艺简单,本实用新型集流体本体表面的结构腐蚀层直接腐蚀形成,在使用过程中无需采用复杂的除油操作即可满足结合力要求,有效简化工艺操作过程。



技术特征:

1.一种附着结合力好的钠离子电池电极集流体,包括集流体本体,其特征在于:所述集流体本体的一面或两面设置有腐蚀结构层;所述腐蚀结构层表面形成有不规则凹凸纹理结构;所述腐蚀结构层采用二次或多次酸液腐蚀方式形成,所述腐蚀结构层内部形成二阶或多阶层次结构。

2.根据权利要求1所述的附着结合力好的钠离子电池电极集流体,其特征在于:所述腐蚀结构层的厚度为0.5-3μm;所述集流体的厚度为为6-25μm。

3.根据权利要求2所述的附着结合力好的钠离子电池电极集流体,其特征在于:所述集流体本体为铝箔,所述铝箔为单面光铝箔或双面光铝箔。

4.根据权利要求3所述的附着结合力好的钠离子电池电极集流体,其特征在于:所述腐蚀结构层采用酸液一体式腐蚀形成于集流体本体表面。

5.根据权利要求4所述的附着结合力好的钠离子电池电极集流体,其特征在于:所述腐蚀结构层内部的二阶或多阶层次结构其孔径间隙由内向外梯度变化。

6.根据权利要求5所述的附着结合力好的钠离子电池电极集流体,其特征在于:所述钠离子电池包括涂覆在集流体的正极材料层,所述正极材料层为层状氧化物材料层、聚阴离子材料层或普鲁士蓝材料层。

7.根据权利要求6所述的附着结合力好的钠离子电池电极集流体,其特征在于:所述正极材料层的长度小于所述腐蚀结构层的长度,所述正极材料层的宽度小于所述腐蚀结构层的宽度。


技术总结
本技术公开了一种附着结合力好的钠离子电池电极集流体,包括集流体本体,集流体本体的一面或两面设置有腐蚀结构层;腐蚀结构层的厚度为0.5‑3μm;集流体的厚度为为6‑25μm。本技术的附着结合力好的钠离子电池电极集流体具有附着能力强、成本低廉和工艺简单的特点。

技术研发人员:苏若景,高振,朱勇,曹余良
受保护的技术使用者:深圳珈钠能源科技有限公司
技术研发日:20231219
技术公布日:2024/10/31
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