一种集流体金属箔材及其制备方法、锂电池集流体技术

本本发明专利技术公开了一种集流体金属箔材及其制备方法、锂电池集流体，所述制备方法包括:提供金属基材；对所述金属基材进行清洗处理，其中，所述金属基材依次进过酸洗槽、碱洗槽和清洗槽，将清洗处理后的金属基材进行烘干处理，得到所述集流体金属箔材。本发明专利技术的制备方法简单，有效去除金属基材表面的杂质和提高铝箔的表面润湿张力。表面润湿张力。表面润湿张力。

【技术实现步骤摘要】
一种集流体金属箔材及其制备方法、锂电池集流体


[0001]本申请涉及锂电池
，尤其涉及一种集流体金属箔材及其制备方法、锂电池集流体。

技术介绍

[0002]集流体是锂电池中不可或缺的组成部件之一，它不仅能承载活性物质，而且还可以将电极活性物质产生的电流汇集并输出，有利于降低锂电池的内阻，提高电池的库伦效率、循环稳定性和倍率性能。集流体是锂电池的关键材料，一方面承载粉状活性物质，另一方面起到汇集电流作用。
[0003]锂电池集流体通常采用铜箔和铝箔。由于铜箔在较高电位时易被氧化，主要用于电位较低的负极。铝箔在低电位时腐蚀问题较为严重，主要用于正极集流体。
[0004]锂电池集流体用的铝箔应满足以下要求:1、洁净度高，铝箔的表面不得混入任何碎屑、粉尘等杂质；2、铝箔的机械性能高；3、铝箔的表面湿润张力大。
[0005]其中，表面润湿张力是集流体金属箔材最为重要的技术指标之一，它影响涂层的粘合质量，特别是影响涂炭箔的涂层牢固度，达因值偏低时，铝箔与粘合材料粘接不牢、漏涂等缺陷。

技术实现思路

[0006]本申请所要解决的技术问题在于，提供一种集流体金属箔材的制备方法，去除集流体金属箔材上的杂质，并提高集流体金属箔材的表面湿润张力。
[0007]本申请还要解决的技术问题在于，提供一种集流体金属箔材，表面湿润张力大，与导电材料或电池活性物质的结合力好。
[0008]本申请所要解决的技术问题在于，提供一种锂电池集流体，电极活性物质可以更好地附着在集流体上。
[0009]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种集流体金属箔材的制备方法，包括:提供金属基材；对所述金属基材进行清洗处理，其中，所述金属基材依次进过酸洗槽、碱洗槽和清洗槽，所述酸洗槽内的酸洗液包括HF和H2SO4，所述碱洗槽内的碱洗液包括Ca(OH)2和/或LiOH，所述清洗槽内含有去离子水，其中，所述HF和H2SO4的总质量为酸洗液总质量的2%~4%，所述Ca(OH)2和/或LiOH的总质量为碱洗液总质量的2%~4%；将清洗处理后的金属基材进行烘干处理。
[0010]作为上述方案的改进，所述HF和H2SO4的质量比为1:(2.5~5)。
[0011]作为上述方案的改进，所述碱洗槽内的碱洗液包括Ca(OH)2和LiOH，其中，所述Ca(OH)2和LiOH的质量比为1:(3.5~6.5)。
[0012]作为上述方案的改进，所述HF和H2SO4的质量比为1:(3~4)，所述Ca(OH)2和LiOH的质量比为1:(4~5)。
[0013]作为上述方案的改进，对所述金属基材进行清洗处理的方法包括:采用放卷机将成卷金属基材放出至张力辊，所述金属基材经过张力辊依次输送至所述酸洗槽、碱洗槽和清洗槽，所述金属基材经过所述酸洗槽、碱洗槽和清洗槽的速度均为130~160 m/min。
[0014]作为上述方案的改进，所述酸洗槽和碱洗槽之间设有用于挤除所述酸洗液的第一挤液辊，所述碱洗槽和清洗槽之间设有用于挤除所述碱洗液的第二挤液辊。
[0015]作为上述方案的改进，所述金属基材的厚度为10~20μm，所述金属基材经过所述酸洗槽、碱洗槽和清洗槽的速度均为140~150 m/min。
[0016]作为上述方案的改进，所述去离子水的温度为50~70℃。
[0017]相应地，本申请还提供了一种集流体金属箔材，所述集流体金属箔材由上述的制备方法制得，所述集流体金属箔材的表面润湿张力＞55*10
‑3N/m。
[0018]相应地，本申请还提供了一种锂电池集流体，包括集流体金属箔材和涂覆在所述集流体金属箔材上的导电涂层，所述集流体金属箔材由上述的制备方法制得。
[0019]实施本申请，具有如下有益效果:本申请的金属基材先进行酸洗后进行碱洗，且酸洗槽内的酸洗液、碱洗槽内的碱洗液是由特定的组分组成，不仅有效去除金属基材表面的杂质和油污，提高金属基材的表面润湿张力，还不影响金属基材的拉伸强度。
[0020]本申请的金属基材经过碱洗再采用一定温度的去离子水来进行清洗，以去除金属基材上残留的碱洗液以及碱洗过程中产生的分解物，有效提高金属基材的清洁度和表面润湿张力。
[0021]本申请采用放卷机将成卷金属基材放出至张力辊，其中金属基材经过张力辊依次输送至酸洗槽、碱洗槽和清洗槽，本申请可以通过调整输送辊的速度来调整金属基材在酸洗槽、碱洗槽和清洗槽中的停留时间，操作简单，清洗效果佳，适应大批量的生产。
附图说明
[0022]图1是本申请第一种集流体的结构示意图；图2是本申请第二种集流体的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
[0024]本申请提供了一种集流体金属箔材的制备方法，包括以下步骤:S1、提供金属基材；在本申请中金属基材的厚度优选为10~20μm。在本申请的其他实施例中，金属基材的厚度还可以小于10μm或大于20μm。
[0025]本申请的金属基材为铝箔或铜箔，但不限于此。由于铝箔在低电位时腐蚀问题较为严重，主要用于正极集流体，其中，铝箔的成分不纯会导致表面氧化膜不致密而发生点腐蚀，甚至会生成LiAl合金。
[0026]为了有效去除铝箔或铜箔上的杂质、油污和氧化层等，提高集流体金属箔材的清
洁度和表面润湿张力，以便于导电材料或电池活性物质附着在集流体金属箔材上，本申请需要对金属基材进行清洗处理。
[0027]S2、对金属基材进行清洗处理；具体的，对金属基材进行清洗处理的方法包括:采用放卷机将成卷金属基材放出至张力辊，金属基材经过张力辊依次输送至酸洗槽、碱洗槽和清洗槽其中，金属基材依次进过酸洗槽、碱洗槽和清洗槽。
[0028]与一般清洗方法不同的是，本申请先进行酸洗后进行碱洗，其中，酸洗的作用主要是去除油污，并在金属基材的表面形成粗糙结构，增加金属基材的表面积，起到初步刻蚀的效果；碱洗的主要作用是去除金属基材上的极性物质，提高金属基材的表面润湿张力。根据专利技术人的大量实验和研究发现，若将酸洗和碱洗的顺序掉换，虽然只是简单的顺序掉换，但对清洗效果的影响非常大，不仅影响金属基材的表面润湿张力，还影响金属基材的拉伸强度等。本申请先进行酸洗后进行碱洗，可以有效提高集流体金属箔材的清洁度和表面润湿张力，还不影响其拉伸强度。
[0029]本申请酸洗槽内的酸洗液、碱洗槽内的碱洗液是由特定的组分组成。具体的，本申请的酸洗液包括HF和H2SO4，本申请碱洗槽内的碱洗液包括Ca(OH)2和/或LiOH，本申请清洗槽内含有去离子水。其中，碱洗液可以只有Ca(OH)2，也可以只有LiOH，也可以同时有LiOH和Ca(OH)2。
[0030]由于Ca(OH)2和LiOH本申身为碱洗物质，因此可以作为碱洗液的组分。但根据申请人的研究发现，酸洗后的金属基材经过含有Ca(OH)2和/或LiOH的碱洗液后，电解液在金属箔材上润湿得更均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集流体金属箔材的制备方法，其特征在于，包括：提供金属基材；对所述金属基材进行清洗处理，其中，所述金属基材依次进过酸洗槽、碱洗槽和清洗槽，所述酸洗槽内的酸洗液包括HF和H2SO4，所述碱洗槽内的碱洗液包括Ca(OH)2和/或LiOH，所述清洗槽内含有去离子水，其中，所述HF和H2SO4的总质量为酸洗液总质量的2%~4%，所述Ca(OH)2和/或LiOH的总质量为碱洗液总质量的2%~4%；将清洗处理后的金属基材进行烘干处理。2.如权利要求1所述的集流体金属箔材的制备方法，其特征在于，所述HF和H2SO4的质量比为1:(2.5~5)。3.如权利要求1所述的集流体金属箔材的制备方法，其特征在于，所述碱洗槽内的碱洗液包括Ca(OH)2和LiOH，其中，所述Ca(OH)2和LiOH的质量比为1:(3.5~6.5)。4.如权利要求3所述的集流体金属箔材的制备方法，其特征在于，所述HF和H2SO4的质量比为1:(3~4)，所述Ca(OH)2和LiOH的质量比为1:(4~5)。5.如权利要求1所述的集流体金属箔材的制备方法，其特征在于，对所述金属基材进行清...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福海，
申请(专利权)人：佛山市中技烯米新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：