[发明专利]一种碳纳米管导电涂层集流体及其制备工艺

权利要求书

1.一种碳纳米管导电涂层集流体，其特征在于：包括金属集流体和碳纳米管导电涂层，所述的金属集流体材料为铜箔或铝箔；所述碳纳米管导电涂层涂覆在金属集流体表面，其厚度为1~50μm，表面设置有网状微裂纹结构以及粗糙多孔结构。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管导电涂层集流体，其特征在于：所述微裂纹结构的密集度与所述的碳纳米管导电涂层的厚度及分散效果成反比，所述微裂纹结构的宽度与所述的碳纳米管导电涂层厚度成正比，所述粗糙多孔结构的密集度与所述分散效果成正比。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管导电涂层集流体，其特征在于：所述的碳纳米管导电涂层表面的微裂纹结构最大处的宽度为5~200μm。

4.一种如权利要求1至3中任一项所述的碳纳米管导电涂层集流体的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称取碳纳米管或者碳纳米管以及一种或多种导电剂作为原材料，并分别对原材料进行烘干预处理，烘干时间为3h，烘干的温度控制为200℃~300℃；

（2）对选用的金属集流体进行表面清洁预处理，清除表面包括油污在内的影响浆料与金属集流体结合的物质；

（3）将步骤（1）中预处理后原材料与粘结剂、分散剂和溶剂按照一定的比例混合，搅拌5~20h，制得分散效果不同的导电涂层浆料备用；

（4）对步骤（3）中制得的导电涂层浆料进行真空除气泡处理，除气泡时间为5~10min；

（5）将步骤（4）除气泡处理后的导电涂层浆料使用涂布机设置1~100μm不同的涂布厚度涂布于集流体表面，烘干6~12h，烘干的温度控制为60℃~120℃；

（6）烘干后制成导电涂层厚度不同的集流体，作为锂离子电池集流体备用。

5.根据权利要求4所述的碳纳米管导电涂层集流体的制备工艺，其特征在于：步骤（3）所述的溶剂为NMP、去离子水或者体积分数为20~40%的乙醇溶液，所述导电涂层浆料的固含量为2~20%。

6.根据权利要求4所述的碳纳米管导电涂层集流体的制备工艺，其特征在于：步骤（3）所述的导电涂层浆料的分散效果与分散剂的用量和搅拌时间成正比。

7.根据权利要求4所述的碳纳米管导电涂层集流体的制备工艺，其特征在于：步骤（5）所述烘干处理后的碳纳米管导电涂层集流体不进行压实处理，保留导电涂层表面粗糙多孔结构。

8.根据权利要求4所述的碳纳米管导电涂层集流体的制备工艺，其特征在于：所述碳纳米管导电涂层的组分按重量百分比包括：碳纳米管50%~99%、粘结剂1%~10%、导电剂0%~40%、分散剂0%~10%。

9.根据权利要求4所述的碳纳米管导电涂层集流体的制备工艺，其特征在于：所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管以及改性碳纳米管的一种或多种；所述粘结剂为水性粘结剂或油性粘结剂的一种或多种；所述导电剂为导电炭黑、导电碳纤维、导电石墨中的一种或多种；所述分散剂为TNWDIS、TNADIS、TNDDIS、TNEDIS中的一种。