[发明专利]泡沫铝在制备化学电源中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及泡沫铝的用途，特别是涉及泡沫铝在制备化学电源领域中的应用。

背景技术

泡沫铝是一种功能材料，其发明有四十余年的历史，Sosnik在1948年提出利用汞做发泡剂，在液态铝合金中气化制造泡沫铝的想法，Ellist在1956年根据这一想法成功地制造了泡沫铝，1960年代美国Ethyl公司已成为泡沫铝的研究中心，在1982年以前公布有关泡沫铝的专利技术中，多半来自美国的LOX公司和Ethyl公司。直到今天，美国、日本、德国、英国、加拿大等国相继研制出多种生产泡沫铝的方法，并取得了多项技术专利，已将泡沫铝制成管材、板带材等。

泡沫铝具有体积密度小、隔音、吸音、减震、隔热、屏蔽电磁和不燃烧等功能，目前泡沫铝夹心板已应用到飞机、坦克、机动战车、舰船、地铁列车、高架列车和汽车等领域。如将泡沫铝夹心板用于潜水艇上，起到吸音、隔音效果，使潜艇运行时无声音，不易被敌人发现；将泡沫铝裸板用于地铁地道和车站的顶棚上，防止噪音对环境的污染；用于建筑上做间隔墙、地板、天花板、吸音板等；用于活动房、大型厂房等墙和屋顶，既性能优良又美观；用于汽车的前后防冲挡，起到吸收冲撞力作用，能够保护人和汽车免遭伤害。在工业上，泡沫铝常用于防止噪音领域。

目前，化学电源中比如制备锂电池用正极集流体通常采用厚度约30um的铝箔，正极活性物质涂覆在铝箔表面，对于活性物质的涂层厚度小于1mm、并且充放电电流小于0.5C时，铝箔作为集流体尚能满足要求；但在对活性物质的涂层要求大于1mm、电流大于0.5C，或低温充放电过程中，由于外侧部分的电极活性物质离集流体的距离较大，电子不能及时进入集流体，导致了电极上阻抗增加、极化增大，增大了电池内阻，从而降低了电池的充放电性能。也就是说，当活性物质涂层较厚时，在大电流或低温充放电的情况下，铝箔作为集流体已经不能很好的实现收集电流的功能。同时，在活性物质涂层较厚，电池充放电电流较大的情况下，电池的电极尤其是正极部分在使用中会产生大量的热，此时热量必须通过导热良好的集流体自活性物质中心向电池外部传输，而传统铝箔集流体处于活性物涂层的外侧，不利于热量的传导。另一方面，在现有常用配方下，若涂覆在铝箔上的活性物质涂层厚度大于500um时，该涂层在加工中，易发生断裂、剥落等现象；同时在电池充放电过程中，由于活性物质的体积变化，会导致正极发生一定的膨胀效应，这也会导致电极发生脱落现象，严重影响电池的整体性能。

发明内容

本发明的目的在于提供泡沫铝的新用途，即在化学电源特别是在二次锂离子电池中的新应用。

本发明为解决现有技术中存在的问题，提供了一种能够减小电池内阻，提高电池充放电性能、利于热量传导、避免涂覆在集流体上活性物质脱落和电极发生断裂的泡沫铝在制备化学电源领域中的应用。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题采用的技术方案是：

涉及泡沫铝在制备化学电源中的应用。

涉及泡沫铝在制备化学电源电极板中的应用。

涉及泡沫铝在制备化学电源电极板集流体中的应用。

涉及泡沫铝在制备锂电池中的应用。

涉及泡沫铝在制备锂电池电极板中的应用。

涉及泡沫铝在制备锂电池电极板集流体中的应用。

涉及泡沫铝在制备二次锂离子电池或锂金属电池中的应用。

涉及泡沫铝在制备二次锂离子电池或锂金属电池电极板中的应用。

涉及泡沫铝在制备二次锂离子电池或锂金属电池电极板正集流体中的应用。

本发明还可以采取如下技术措施来实现：

涉及泡沫铝在制备化学电源中的应用，其特点是：所述泡沫铝在制备过程中或者经超声波辅助涂敷导电胶进行处理；所述泡沫铝在制备过程中或者经以下连续两步进行热处理：第一步、在空气气氛中对泡沫铝进行热处理，温度为400～500℃，时间10～30分钟，第二步、在氢气或氨分解气保护下，对泡沫铝进行热处理，温度500～600度，时间20～60分钟；所述泡沫铝在制备过程中或者先经超声波辅助涂敷导电胶后电镀，再进行以下连续两步进行热处理：第一步、在空气气氛中对泡沫铝进行热处理，温度为400～500℃，时间10～30分钟，第二步、在氢气或氨分解气保护下，对泡沫铝进行热处理，温度500～600度，时间20～60分钟。