一種銅鋁電池電極及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銅鋁電池電極，包括電極材料、纖維網、集流體和納米孔，集流體兩側涂覆有纖維網，纖維網外側涂覆有電極材料，集流體上加工有貫穿集流體的納米孔，電極材料由如下按照重量份的原料組成：銅40~60份、鋁40~60份、高密度聚乙烯20~35份、高密度聚丙烯15~30份、聚乙烯醇縮丁醛5~10份、碳納米管10~18份、烷基芳基磺酸鈉2~6份、硬脂酸1~5份、導電炭黑15~30份、酚醛5~10份、黏合劑1~4份和石墨10~15份。該種銅鋁電池電極的集流體上有納米孔，使兩側容量可以相互補充，提升電池使用壽命，該種電極材料具有電阻率低、穩(wěn)定性好、比表面積大等優(yōu)點。
【專利說明】
一種銅鋁電池電極及其加工方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電池電極領域，具體而言，涉及一種銅鋁電池電極及其加工方法。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池主要由正極、負極、電解液、隔膜、外殼等組成。目前電池的正負極集流體分別是鋁箔和銅箔，電極材料涂覆在集流體兩側。然而，集流體兩側的電極材料容量不能相互補充，造成容量損失，減短電池使用壽命，此外，現有電極材料在電阻率、穩(wěn)定性、比表面積等方面存在不足。因此，設計了一種銅鋁電池電極及其加工方法，以克服現有技術的不足。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明目的在于解決上述問題，提供一種銅鋁電池電極及其加工方法。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種銅鋁電池電極，包括電極材料、纖維網、集流體和納米孔，所述集流體兩側涂覆有所述纖維網，所述纖維網外側涂覆有所述電極材料，所述集流體上加工有貫穿集流體的所述納米孔，所述電極材料由如下按照重量份的原料組成:銅40?60份、鋁40?60份、高密度聚乙烯20~35份、高密度聚丙烯15?30份、聚乙烯醇縮丁醛5?10份、碳納米管10?18份、烷基芳基磺酸鈉2?6份、硬脂酸I?5份、導電炭黑15?30份、酚醛5?1份、黏合劑I?4份和石墨10~15份。
[0005]所述銅鋁電池電極的集流體為正極集流體或負極集流體。
[0006]所述銅鋁電池電極的纖維網由熱塑性樹脂的纖維組成。
[0007 ]所述銅鋁電池電極的集流體孔隙率為45?60%。
[0008]所述銅鋁電池電極的納米孔直徑為50?300nm。
[0009]所述銅鋁電池電極由如下按照重量份的原料組成:銅42?50份、鋁50?58份、高密度聚乙烯25?30份、高密度聚丙烯18?25份、聚乙烯醇縮丁醛6?9份、碳納米管12?15份、烷基芳基磺酸鈉3~5份、硬脂酸2?3.6份、導電炭黑20?28份、酚醛6~9份、黏合劑2?3.4份和石墨12?14份。
[0010]所述銅鋁電池電極由如下按照重量份的原料組成:銅45份、鋁52份、高密度聚乙烯28份、高密度聚丙烯21份、聚乙烯醇縮丁醛8份、碳納米管14份、烷基芳基磺酸鈉3.6份、硬脂酸2.6份、導電炭黑25份、酚醛6.9份、黏合劑2.4份和石墨12份。
[0011 ] 所述銅鋁電池電極的加工方法，由以下步驟組成:
(I)制備集流體
(I)正極集流體采用壓延鋁箔，在壓延滾筒上增加納米柱，使鋁箔上有納米孔。
[0012](II)負極集流體采用電解銅箔，在銅吸附柱的滾筒上增加納米絕緣材料，使銅箔上有納米孔。
[0013](2)在得到的集流體兩側分別涂覆纖維網。
[0014](3)制備電解材料 (I)按照權利要求7中的重量份稱取原料，將導電炭黑和石墨在100?120°C環(huán)境下烘干后備用。
[0015](II)將高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛、烷基芳基磺酸鈉和硬脂酸在攪拌機中混合均勻，得到混合物A。
[0016](III)將銅、鋁、酚醛、石墨、碳納米管和導電炭黑進行充分混合，投入捏合機中在260-300 0C下捏合1?20min，取出冷卻，得到混合物B。
[0017](I V)將黏合劑、混合物A和混合物B攪拌均勻，投入雙螺桿擠出機熔融擠出，空冷造粒，得到所述電極材料。
[0018](4)在纖維網外側涂覆電極材料。
[0019]本發(fā)明的有益效果:該種銅鋁電池電極的集流體上有納米孔，使兩側容量可以相互補充，提升電池使用壽命，該種電極材料具有電阻率低、穩(wěn)定性好、比表面積大等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的截面結構示意圖。
[0021]其中:1、電池電極，2、纖維網，3、集流體，4、納米孔。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明采取以下技術方案來實現:該種銅鋁電池電極，包括電極材料1、纖維網2、集流體3和納米孔4，集流體3兩側涂覆有纖維網2，纖維網2外側涂覆有電極材料I，集流體3上加工有貫穿集流體3的納米孔4，電極材料由如下按照重量份的原料組成:銅40?60份、鋁40?60份、高密度聚乙烯20?35份、高密度聚丙烯15?30份、聚乙烯醇縮丁醛5?10份、碳納米管10?18份、烷基芳基磺酸鈉2?6份、硬脂酸I?5份、導電炭黑15?30份、酚醛5?10份、黏合劑I?4份和石墨10?15份。
[0023]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，銅鋁電池電極的集流體為正極集流體或負極集流體。
[0024]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，銅鋁電池電極的纖維網由熱塑性樹脂的纖維組成。
[0025]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，銅鋁電池電極的集流體孔隙率為50%。
[0026]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，銅鋁電池電極的納米孔直徑為200nm。
[0027]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，銅鋁電池電極由如下按照重量份的原料組成:銅42?50份、鋁50?58份、高密度聚乙烯25?30份、高密度聚丙烯18?25份、聚乙烯醇縮丁醛6?9份、碳納米管12?15份、烷基芳基磺酸鈉3~5份、硬脂酸2?3.6份、導電炭黑20?28份、酚醛6?9份、黏合劑2?3.4份和石墨12?14份。
[0028]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，銅鋁電池電極由如下按照重量份的原料組成:銅45份、鋁52份、高密度聚乙烯28份、高密度聚丙烯21份、聚乙烯醇縮丁醛8份、碳納米管14份、烷基芳基磺酸鈉3.6份、硬脂酸2.6份、導電炭黑25份、酚醛6.9份、黏合劑2.4份和石墨12份。
[0029]該種銅鋁電池電極的加工方法，由以下步驟組成:
(I)制備集流體
(I)正極集流體采用壓延鋁箔，在壓延滾筒上增加納米柱，使鋁箔上有納米孔。
[0030](II)負極集流體采用電解銅箔，在銅吸附柱的滾筒上增加納米絕緣材料，使銅箔上有納米孔。
[0031](2)在得到的集流體兩側分別涂覆纖維網。
[0032](3)制備電解材料
(I)按照權利要求7中的重量份稱取原料，將導電炭黑和石墨在100°C環(huán)境下烘干后備用。
[0033](II)將高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛、烷基芳基磺酸鈉和硬脂酸在攪拌機中混合均勻，得到混合物A。
[0034](III)將銅、鋁、酚醛、石墨、碳納米管和導電炭黑進行充分混合，投入捏合機中在260 0C下捏合1min，取出冷卻，得到混合物B。
[0035](IV)將黏合劑、混合物A和混合物B攪拌均勻，投入雙螺桿擠出機熔融擠出，空冷造粒，得到電極材料。
[0036](4)在纖維網外側涂覆電極材料。
[0037]該種銅鋁電池電極的集流體上有納米孔，使兩側容量可以相互補充，提升電池使用壽命，該種電極材料具有電阻率低、穩(wěn)定性好、比表面積大等優(yōu)點。
[0038]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本發(fā)明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種銅鋁電池電極，其特征在于:包括電極材料、纖維網、集流體和納米孔，所述集流體兩側涂覆有所述纖維網，所述纖維網外側涂覆有所述電極材料，所述集流體上加工有貫穿集流體的所述納米孔，所述電極材料由如下按照重量份的原料組成:銅40?60份、鋁40?60份、高密度聚乙烯20~35份、高密度聚丙烯15?30份、聚乙烯醇縮丁醛5?10份、碳納米管10?18份、烷基芳基磺酸鈉2?6份、硬脂酸I?5份、導電炭黑15?30份、酚醛5?10份、黏合劑I?4份和石墨10~15份。2.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于:所述集流體為正極集流體或負極集流體。3.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于:所述纖維網由熱塑性樹脂的纖維組成。4.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于:所述集流體孔隙率為45?60%。5.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于:所述納米孔直徑為50~300nm。6.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于:由如下按照重量份的原料組成:銅42?50份、鋁50?58份、高密度聚乙烯25?30份、高密度聚丙烯18?25份、聚乙烯醇縮丁醛6?9份、碳納米管12?15份、烷基芳基磺酸鈉3~5份、硬脂酸2?3.6份、導電炭黑20?28份、酚醛6?9份、黏合劑2~3.4份和石墨12?14份。7.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極，其特征在于:由如下按照重量份的原料組成:銅45份、鋁52份、高密度聚乙烯28份、高密度聚丙烯21份、聚乙烯醇縮丁醛8份、碳納米管14份、烷基芳基磺酸鈉3.6份、硬脂酸2.6份、導電炭黑25份、酚醛6.9份、黏合劑2.4份和石墨12份。8.根據權利要求1所述的銅鋁電池電極的加工方法，其特征在于:由以下步驟組成: (I)制備集流體 (1)正極集流體采用壓延鋁箔，在壓延滾筒上增加納米柱，使鋁箔上有納米孔； (II)負極集流體采用電解銅箔，在銅吸附柱的滾筒上增加納米絕緣材料，使銅箔上有納米孔； (2)在得到的集流體兩側分別涂覆纖維網； (3)制備電解材料 (I)按照權利要求7中的重量份稱取原料，將導電炭黑和石墨在100?120°C環(huán)境下烘干后備用; (II)將高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛、烷基芳基磺酸鈉和硬脂酸在攪拌機中混合均勻，得到混合物A; (III)將銅、鋁、酚醛、石墨、碳納米管和導電炭黑進行充分混合，投入捏合機中在260?300°C下捏合10?20min，取出冷卻，得到混合物B ； (IV)將黏合劑、混合物A和混合物B攪拌均勻，投入雙螺桿擠出機熔融擠出，空冷造粒，得到所述電極材料； (4 )在纖維網外側涂覆電極材料。
【文檔編號】H01M4/134GK105914341SQ201610360062
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】胡兵
【申請人】寧國冠寧電器有限公司