[发明专利]一种铝离子电池极片及制作方法

说明书

本发明公开了一种铝离子电池极片，包括正极集流体和涂覆在正极集流体表面电极材料层，电极材料层包括依次逐层涂覆在正极集流体上的基础层、过渡层和保护层；基础层为石墨烯粉体、分散剂、粘结剂的混合浆料；过渡层为石墨烯粉体、碳纤维、导电剂、粘结剂的混合浆料；保护层为碳纤维、导电剂、粘结剂的混合浆料。上述电池极片的制作方法：步骤1，在正极集流片上涂覆基础层混合浆料，在50～60℃温度条件下烘烤；步骤2，在步骤1完成之后，继续涂覆过渡层混合浆料，在80～90℃温度条件下烘烤；步骤3，在步骤2完成之后，继续涂覆保护层混合浆料，在110～120℃温度条件下烘干。本发明在保障电池的电化学性能同时，可有效地改善电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种铝离子电池极片及制作方法。

背景技术

铝离子电池是一种新型的二次电池产品，以铝为负极，以石墨等材料为正极。产品中不包含锂离子以及其它容易燃烧的金属。安全性能好，并且可以在短时间内充满电，循环7500次后几乎无衰减，是一种性能优良的新型二次电池。铝离子电池极片的结构稳定性对于电池结构性能、电化学性能及电池本身的安全性能具有很大的影响，电池充放电效率、电池容量及循环寿命具有重要的影响作用。

发明内容

本发明提供了一种铝离子电池极片及制作方法，能够有效保障电池极片的结构稳定性，利于提高电池充放电效率及循环寿命等电池的电化学性能，有效地改善电池的安全性能。

本发明通过下述技术方案实现：

一种铝离子电池极片，包括正极集流体和涂覆在正极集流体表面电极材料层，所述电极材料层包括依次逐层涂覆在正极集流体上的基础层、过渡层和保护层；

所述基础层为石墨烯粉体、分散剂、粘结剂的混合浆料；

所述过渡层为石墨烯粉体、碳纤维、导电剂、粘结剂的混合浆料；

所述保护层为碳纤维、导电剂、粘结剂的混合浆料。

进一步地，所述基础层的厚度为2～3μm，所述过渡层的厚度为18～20μm，所述保护层的厚度为4～6μm。

进一步地，所述基础层中，分散剂采用N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和乙醇的混合溶液，粘结剂采用、羧甲基纤维素钠；所述石墨烯粉体、分散剂、粘结剂三者的质量配比依次为10:0.2:0.5。

进一步地，所述分散剂中，N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和乙醇三者的质量配比依次为1:7:3。

进一步地，所述过渡层中，导电剂采用CNT，粘结剂采用为聚偏氟乙烯；石墨烯粉体和碳纤维两者总质量、导电剂的质量、粘结剂的质量三者配比依次为85:0.6:2.0。

进一步地，所述将石墨烯粉体、碳纤维粉体和酚醛树脂粉体加入聚乙二醇和环糊精的混合溶液中，通过超声分散制成溶胶；然后升温至450～520℃温度条件下干燥，获得混合物料；将所述混合物料超微粉碎后与导电剂、粘结剂混合获得混合浆料。

进一步地，所述石墨烯粉体、碳纤维粉体和酚醛树脂粉体三者的质量配比依次为40:55:12，所述聚乙二醇和环糊精的质量配比为1:8。

进一步地，所述保护层中，导电剂采用CNT，粘结剂采用为聚偏氟乙烯；碳纤维、导电剂、粘结剂的质量配比依次为10:0.4:1.2。

上述的一种铝离子电池极片的制作方法，包括以下步骤：

步骤1，在正极集流片上涂覆基础层混合浆料，在50～60℃温度条件下烘烤；

步骤2，在步骤1完成之后，继续涂覆过渡层混合浆料，在80～90℃温度条件下烘烤；

步骤3，在步骤2完成之后，继续涂覆保护层混合浆料，在110～120℃温度条件下烘干。