[发明专利]锂电池铜箔极片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂电池铜箔极片及其制备方法，属于锂电池领域。

技术背景

电子信息时代使对移动电源的需求快速增长。由于锂电池具有无记忆效应、电压高、能量密度大、使用寿命长等优点，使其在便携式电子设备、电动汽车、航天技术等领域具有广泛的应用前景，成为近几年来关注的研究热点。

近年来，锂电池引发的安全事故日益增多，例如在2013年人有人在苹果手机充电时打电话时打电话造成漏电被点击致死，2011年杭州一辆电动出租车发生燃烧，引发事故的原因为锂电池。如何有效的提高锂电池的安全性能成为当今研究的重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池铜箔极片及其制备方法，使锂电池在燃烧时保护铜箔不被引燃，降低锂电池在燃烧强度，从而提高锂电池的安全性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：锂电池铜箔极片，其特征是，在铜箔的表面覆着氧化铟锡和碳的混合物，覆着层的厚度为3-5um，所述氧化铟锡占混合物的质量百分比为93%-95%。

作为优选，覆着层的厚度为3um。

锂电池铜箔极片的制备方法，包括以下步骤：将待覆着层的铜箔置入甲醇中清洗表面，然后在50℃条件下真空干燥；

在真空条件下，以氧化铟锡和碳的混合物为溅射靶，铜箔为溅射基材，将氧化铟锡和碳的混合物溅射到铜箔上；

将上述溅射混合物后的铜箔进行辊压至需要的参数得到符合要求的铜箔极片。

作为优选，溅射作业中的真空压负压为1×10^-3Pa-2×10^-3Pa，溅射的射频电源的频率为11-12MHz，电压为1-1.1KV。

作为进一步的优选，溅射作业中的真空压负压为1×10^-3Pa，溅射的射频电电源的频率为11MHz，电压为1KV。

作为优选，溅射作业中的真空压负压为2×10^-3Pa，溅射的射频电电源的频率为12MHz，电压为1.1KV。

本发明的优点在于：将铜箔在甲醇中清洗表面的油渍等杂质，然后在50℃条件下真空干燥，利于下一步的溅射作业。溅射完成后，在对辊机上挤压，使氧化铟锡和碳的混合物与基体铜箔结合更紧密。

通过在负极活性物质与铜箔之间增加一层阻燃且导电的溅射材料，在不影响锂电池电化学性能的前提下，在负极活性物质燃烧时，保护铜箔不被引燃，降低锂电池燃烧强度，从而提高锂电池的安全性能。

附图说明

图1为本发明锂电池铜箔结构示意图。

图2为本发明中覆着氧化铟锡和碳的混合物的铜箔制备的电池与普通铜箔电池的内阻对比图。

附图标记：1、氧化铟锡和碳的混合物，2、铜箔。

具体实施方式

如图所示的锂电池铜箔极片，在铜箔的表面覆着氧化铟锡和碳的混合物，覆着层的厚度为3-5um，所述氧化铟锡占混合物的质量百分比为93%-95%，覆着层的厚度为3um。

锂电池铜箔极片的制备方法，将待覆着层的铜箔置入甲醇中清洗表面，然后在50℃条件下真空干燥；在真空条件下，以氧化铟锡和碳的混合物为溅射靶，铜箔为溅射基材，将氧化铟锡和碳的混合物溅射到铜箔上；将上述溅射混合物后的铜箔进行辊压至需要的参数得到符合要求的铜箔极片。

溅射作业中的真空压负压为1×10^-3Pa-2×10^-3Pa，溅射的射频电源的频率为11-12MHz，电压为1-1.1KV。

实例例1

将铜箔在甲醇中清洗表面的油渍等杂质，然后在50℃条件下真空干燥。以氧化铟锡和碳的混合物为溅射靶，金属铜箔为溅射基材，将真空腔体抽真空到1×10^-3Pa，射频电电源的频率为11MHz，电压为1KV。溅射完成后取出。溅射完成后，在对辊机上挤压。

采用上述工艺制备表面覆着氧化铟锡和碳的混合物的铜箔，覆着氧化铟锡和碳的混合物的厚度为3um。分别采用本实施方案制备的铜箔和普通铜箔作为锂电池负极集流体，其他工艺一致，制作锂电池。在相同的条件下，对电池进行挤压实验。得出实验结果为：普通铜箔的锂电池当变形量两为五分之二时电池着火，着火时间15s；本实施方案制备的铜箔当变形量为二分之一时电池着火，着火时间10s。通过实验结果可以得出实用该实施方案的铜箔的锂电池的安全性能得到提高。

实施例2