【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，涉及一种复合集流体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、钠离子电池中，正负极一般使用集流体作为运载电流的载体。集流体作为汇集电流的结构或零件，不仅需要具备较高的导电性，还要具备轻量化、一定的机械强度、高的极片剥离力和高安全性等一系列性能，现在常用的集流体为金属铝箔。
2、硬碳负极的比表面积大，而硬碳负极的比表面积越大与箔材的粘结性越不好，容易掉粉，而且，制备过程中，由于集流体与负极材料粘结性较差，导致hi-pot不良比例增多，进而导致首次效率降低，循环寿命衰减快。同时，电芯失效时，硬碳负极具有较高的易燃性，导致集流体融化，进而引发安全问题。
3、因而，提供一种集流体，既能提高其与负极的粘结性能，又能够提升电池的安全性能，是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术的目的在于提出一种复合集流体及其制备方法和应用。
2、为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种复合集流体，所述复合集流体包括集流体基材和设置于所述集流体基材的至少一侧表面的功能层，所述功能层包括粘结剂组合物，所述粘结剂组合物包括环氧树脂-阻燃功能化合物。
4、以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
5、优选地，所述环氧树脂-阻燃功能化合物为环
6、优选地，所述功能层的厚度为1μm～3μm，例如可以是1μm、1.2μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.8μm、2μm、2.3μm、2.5μm、2.6μm、2.8μm或3μm等。
7、第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述的复合集流体的制备方法，所述方法包括以下步骤：
8、(1)在阻燃材料上引入硝基后，得到具有硝基的阻燃材料，将所述具有硝基的阻燃材料与环氧树脂混合并发生酯化反应，得到粘结剂组合物；
9、(2)将所述粘结剂组合物与固化剂和溶剂混合，得到功能浆料；
10、(3)将所述功能浆料涂覆于集流体基材的表面，干燥后得到复合集流体。
11、优选地，步骤(1)所述环氧树脂包括双酚二缩水甘油脂、二酚基丙烷和多酚型缩水甘油脂中的至少一种。
12、优选地，步骤(1)所述阻燃材料包括氟苯化合物。
13、优选地，所述氟苯化合物包括氟代苯、二氟苯胺、三氟苯胺和四氟苯酚中的至少一种。
14、作为本专利技术所述制备方法的优选技术方案，步骤(1)所述在阻燃材料上引入硝基的方式为：将阻燃材料、催化剂和浓硝酸混合，使阻燃材料与硝酸发生硝化反应。
15、优选地，所述硝化反应的过程中伴有搅拌。
16、优选地，所述阻燃材料、催化剂和浓硝酸混合的时间为30min～60min。
17、优选地，所述硝化反应的温度为40℃～70℃。
18、优选地，所述硝化反应的压力控制在1mpa～3mpa范围内。
19、优选地，所述催化剂包括浓硫酸。
20、优选地，所述阻燃材料、催化剂和浓硝酸的质量比为(3～8):(3～8):(3～8)。
21、作为本专利技术所述制备方法的优选技术方案，步骤(2)中，用于与所述粘结剂组合物进行混合的物料还包括导电剂；
22、以质量份计，各物料的含量为：
23、
24、优选地，所述固化剂包括二氨基二环已基甲烷、二缩三乙二醇胺、三氟化硼甘油和三氟化硼苯胺中的至少一种。
25、优选地，所述导电剂包括石墨、super p、碳纳米管、乙炔黑和科琴黑中的至少一种。
26、优选地，所述溶剂包括醇、水、丙酮、nmp、乙酯、50％乙醇中的至少一种。
27、优选地，所述醇包括甲醇和/或乙醇。
28、优选地，所述醇的质量分数为40％～60％。
29、第二方面，本专利技术提供一种负极片，所述负极片包括集流体和设置在所述集流体的至少一侧表面的活性层，其中，所述集流体为第一方面所述的复合集流体，或第二方面所述的制备方法得到的复合集流体。
30、优选地，所述活性层包括负极活性物质，所述负极活性物质包括硬碳。
31、优选地，所述负极片的剥离力＞0.8n。
32、第三方面，本专利技术提供一种电池，所述电池包括第二方面所述的负极片。
33、优选地，所述电池为钠离子电池。
34、与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
35、(1)本专利技术通过在功能层中引入环氧树脂-阻燃功能化合物，利用功能层对集流体基材进行改性，环氧树脂-阻燃功能化合物具有改性和固化的功效，其中的环氧基团对铝、铁、铜等金属材料具有优异的粘结性性能，极大提高集流体和活性层之间的粘结性，进而提高负极的剥离力，降低制备极片时的hi-pot不良率。同时，该环氧树脂-阻燃功能化合物中的阻燃组分具有阻燃性，在电芯失效时能够避免箔材融化而导致安全性问题的出现。
36、(2)本专利技术提供的复合集流体的制备方法工艺简单，易于实现工业化生产。
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1.一种复合集流体，其特征在于，所述复合集流体包括集流体基材和设置于所述集流体基材的至少一侧表面的功能层，所述功能层包括粘结剂组合物，所述粘结剂组合物包括环氧树脂-阻燃功能化合物。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述环氧树脂-阻燃功能化合物为环氧树脂-氟苯化合物。
3.根据权利要求1或2所述的复合集流体，其特征在于，所述功能层的厚度为1μm～3μm。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述环氧树脂包括双酚二缩水甘油脂、二酚基丙烷和多酚型缩水甘油脂中的至少一种；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述在阻燃材料上引入硝基的方式为：将阻燃材料、催化剂和浓硝酸混合，使阻燃材料与硝酸发生硝化反应；
7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，用于与所述粘结剂组合物进行混合的物料还包括导电剂；
8.根据权利要求7所述的制
9.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括集流体和设置在所述集流体的至少一侧表面的活性层，其中，所述集流体为权利要求1或2所述的复合集流体，或权利要求3-8任一项所述的制备方法得到的复合集流体；优选地，所述活性层包括负极活性物质，所述负极活性物质包括硬碳；
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求9所述的负极片；
...【技术特征摘要】
1.一种复合集流体，其特征在于，所述复合集流体包括集流体基材和设置于所述集流体基材的至少一侧表面的功能层，所述功能层包括粘结剂组合物，所述粘结剂组合物包括环氧树脂-阻燃功能化合物。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述环氧树脂-阻燃功能化合物为环氧树脂-氟苯化合物。
3.根据权利要求1或2所述的复合集流体，其特征在于，所述功能层的厚度为1μm～3μm。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述环氧树脂包括双酚二缩水甘油脂、二酚基丙烷和多酚型缩水甘油脂中的至少一种；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄思东，董振涛，杨昊名，张振渊，於洪将，王汭，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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