[发明专利]一种电池用电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是一种电池用电极及其制备方法。

背景技术

锂离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜、电池外壳等组成，这些部件根据一定规则组成了一个电化学反应系统，正极由10-20微米厚的铝箔和涂覆在铝箔上的正极材料构成，负极由厚度为8-18微米的铜箔和涂覆在铜箔上的负极材料构成。即目前电池正负极集流体分别是铝箔和铜箔，电极材料涂附在集流体的两侧。集流体是完整的，两边电极材料容量不能相互补充，造成容量损失和电池性能恶化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种使集流体两面的容量可以相互补充的电池用电极及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种电池用电极，由集流体和涂覆在集流体两侧的电极材料构成，所述的集流体上加工有贯穿集流体的纳米孔。

所述的集流体为负极集流体或正极集流体。

所述的纳米孔的直径为100nm～500nm，集流体的孔隙率为35%～45%。

所述的电池用电极的制备方法，包括以下步骤：

S1、集流体的制备：

S11、负极集流体制备：负极集流体采用电解铜箔，在铜吸附柱的滚筒上增加纳米绝缘材料，这样铜在吸附时就会在有纳米绝缘材料的部分留下纳米孔，形成有纳米孔的铜箔；

S22、正极集流体制备：正极集流体采用压延铝箔，在最后一次压延时，在压延滚筒上增加纳米柱，铝箔上面就会留下纳米孔，形成有纳米孔的铝箔；

S2、在得到的负极集流体和正极集流体的两侧分别涂覆电极材料。

涂覆电极材料的操作为：将制备负极电极材料或正极电极材料的原料配成稀浆，在涂布机上涂在集流体的两面，烘干，通过对辊、分切、制片，制成电极。

制备所述的负极电极材料的原料包括：石墨、导电剂和粘结剂。

制备所述的正极的电极材料的原料包括：活性物质、导电剂和粘结剂。

锂离子电池理论上要求正极容量等于负极容量，电池性能才能正常；现行正负极集流体表面是平整的，电极材料涂布在集流体的两面，容量不能相互补充，两面容量独立，在正负极总容量相等时，如果正极某一面容量大于对应的负极面容量，电池就会出现性能异常（比如正极总容量是100mAh，每面为50mAh；负极两面总容量是100mAh，其中一面40mAh，另一面60mAh，那么40mAh的一面容量不足，造成电池性能不良，而60mAh多出的10mAh是无用的）。

本发明提供的带纳米孔的集流体就可以很好地解决这个问题，电极材料涂布在集流体的两面，如果正极是100mAh容量，负极总容量在100mAh就可满足要求（一面是40mAh，另一面是60mAh，总容量＝100mAh就可以），可以极大的提升电池性能。

本发明具有以下优点：

本发明的集流体上有纳米孔，集流体两面的容量可以相互补充，可以解决一面在容量不足时，由另一面提供容量支持，保证整体容量平衡；同时在电池反复充放电过程中部分区域性能恶化时，提供容量支持，提升电池使用寿命；并且本发明结构易于加工几乎不增加生产成本。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图。

图中，1-集流体，2-电极材料，3-纳米孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述：

如图1所示，一种电池用电极，由集流体1和涂覆在集流体1两侧的电极材料2构成，所述的集流体1上加工有贯穿集流体1的纳米孔3。

所述的集流体1为负极集流体或正极集流体。

所述的纳米孔3的直径为100nm～500nm，集流体的孔隙率为35%～45%。

所述的电池用电极的制备方法，包括以下步骤：

S1、集流体的制备：

S11、负极集流体制备：负极集流体采用电解铜箔，在铜吸附柱的滚筒上增加纳米绝缘材料，这样铜在吸附时就会在有纳米绝缘材料的部分留下纳米孔，形成有纳米孔的铜箔；

S22、正极集流体制备：正极集流体采用压延铝箔，在最后一次压延时，在压延滚筒上增加纳米柱，铝箔上面就会留下纳米孔，形成有纳米孔的铝箔；

S2、在得到的负极集流体和正极集流体的两侧分别涂覆电极材料。

涂覆电极材料的操作为：将制备负极电极材料或正极电极材料的原料配成稀浆，在涂布机上涂在集流体的两面，烘干，通过对辊、分切、制片，制成电极。