[发明专利]一种用于锂离子电池的柔性电池集流体、电极片和极耳

说明书

本发明属于电池制备的技术领域，公开了一种用于锂离子电池的柔性电池集流体，所述集流体以双面子母贴结构为基体，一面为毛面，一面为钩面，所述基体以导电的柔性高分子材料或无机材料制成，或者在所述基体的表面上沉积导电物质构成。还公开了一种用于锂离子电池的柔性电池集流体的制备方法，以及公开了一种用于锂离子电池的柔性电池集流体的电极片和极耳。

技术领域

本发明涉及电池制备的技术领域，尤其涉及一种用于锂离子电池的柔性电池集流体、电极片和极耳。

背景技术

锂离子电池是目前使用最广泛的电池技术，具有容量高、循环寿命长等特点。随着智能可穿戴电子设备的发展和普及，特别是柔性电子器件的出现，人们对锂离子电池需求也相应地提出了轻、薄、柔等要求，一方面，传统锂离子电池为实现高电压所采用的内并外串结构会增加极耳重量并占用电池的空间，显然背离了体积轻薄的要求。另一方面，集流体作为锂离子电池中连接电极和外接电路的组成部分，对电池的柔性有着至关重要的影响，柔性集流体也就成了柔性锂离子电池的关键部件之一。因此，双极性柔性集流体，对高电压高比能量柔性锂离子电池的设计和制备极为重要。

传统的铜箔和铝箔等集流体材料虽然电子电导率很高，但柔性欠佳，容易弯折并留下不可逆的折痕甚至裂纹，而且不具备弹性，在充放电时电池容易因体积膨胀/收缩而导致界面阻抗增加。因此，有必要提供一种导电性能好、柔性性强的集流体。

发明内容

本发明提供了一种用于锂离子电池的柔性电池集流体、电极片和极耳，解决了传统的铜箔和铝箔等集流体材料柔性欠佳，容易弯折并留下不可逆的折痕甚至裂纹，而且不具备弹性等问题。

本发明可通过以下技术方案实现：

一种用于锂离子电池的柔性电池集流体，所述集流体以双面子母贴结构为基体，一面为毛面，一面为钩面，所述基体以导电的柔性高分子材料或无机材料制成，或者在所述基体的表面上沉积导电物质构成。

进一步，所述导电物质的质量不超过基体质量的30％。

进一步，对于沉积导电物质的基体，采用聚酰胺纤维、聚丙烯或聚乙烯材料制成。

进一步，所述导电物质设置为金属、金属合金、导电高分子材料或者导电碳基，采用化学沉积法、电化学沉积法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、流延法、磁控溅射、丝网印刷或者分子自组装方法进行沉积。

进一步，所述金属材料包括银、铜，所述金属合金材料包括铜合金、铝合金，钛合金，所述导电高分子材料包括聚吡咯、聚苯硫、聚酞菁，所述导电碳基包括石墨烯、导电炭黑、导电石墨。

一种基于上文所述的用于锂离子电池的柔性电池集流体的制备方法，所述基体依次经过粗化、水洗、敏化、水洗、活化、水洗、化学镀银、水洗、烘干工艺后，最终制成集流体。

进一步，包括以下步骤：

1)、先将基体置入稀盐酸溶液中进行粗化，然后用去离子水冲洗至中性；

2)、再将粗化水洗后的基体置入亚锡盐溶液中进行敏化，然后用去离子水冲洗至中性；

3)、再将敏化水洗后的基体置入氯化钯溶液中进行活化，然后用去离子水冲洗至中性；

4)、制备银氨溶液和还原液，然后将还原液与银氨溶液以体积比为1:1进行混合，制成反应液，再将活化水洗后的基体平铺在反应液中，进行化学镀银，然后用去离子水冲洗至中性；

5)、将化学镀银水洗后的基体放入真空干燥箱内烘烤，烘干掉水分后取出。

一种基于上文所述的用于锂离子电池的柔性电池电极片和极耳，所述电极片和极耳采用子母贴粘贴方式连接，所述极耳采用根据上文所述的用于锂离子电池的柔性电池集流体的双面子母贴结构，所述电极片包括根据上文所述的用于锂离子电池的柔性电池集流体，以及附着于所述集流体上的活性物质。