[发明专利]一种锂离子电池用涂碳功能化高强铝箔及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池用涂碳功能化高强铝箔，包括电池用铝箔基体以及复合式导电浆料层；所述电池用铝箔基体包括以下质量分数的各组分：Si0.1～0.2％；Fe0.3～0.6％；Cu0.15～0.18％；Mn≤0.01％；Mg≤0.01％；Zn≤0.03％；Ti0.15～0.32％；余量为Al；所述的复合式导电浆料层包括导电碳材料、水性成膜剂、交联剂、分散剂、消泡剂以及水。通过对铝箔基体成份的设计以及加工工艺的优化在满足高抗拉强度的同时保持一定的延伸率，断带率≤1次/万米；通过检测本产品的抗拉强度≥250Mpa，延伸率≥3％，接触电阻≤5mΩ，剥离力≥50gf。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池用涂碳功能化高强铝箔及其制备方法。

背景技术

随着国家碳中和目标的提出，锂离子电池进入飞速发展阶段，铝箔作为正极集流体被广泛应用，电池铝箔在满足高抗拉的同时对延伸率也有一定的要求。铝箔作为锂离子电池的正极集流体，普遍存在与正极浆料间剥离力不足，润湿性差和接触电阻高等问题。涂碳铝箔是利用功能涂层对电池导电基材进行表面处理。涂碳铝箔作为改性正极集流体，能够减少粘结剂的用量的同时提高箔材与正极浆料间的剥离力，并且降低电阻率。

但是涂碳铝箔对铝箔基材表面质量要求高，尤其是表面张力与带油情况直接影响碳浆料的涂覆效果，导致漏涂、附着力不足，并影响到正极浆料与箔材间的剥离力，无法降低界面电阻等情况。

发明内容

为进一步提高铝箔抗拉强度、延伸率，确保在涂覆过程中的涂覆效果，提高产品的剥离力，降低接触电阻，提高市场竞争力，本发明提供了一种锂离子电池用涂碳功能化高强度铝箔及其制备方法。具体方案如下：

一种锂离子电池用涂碳功能化高强铝箔，包括电池用铝箔基体以及复合式导电浆料层；

所述电池用铝箔基体包括以下质量分数的各组分：

Si 0.1～0.2％；Fe 0.3～0.6％；Cu 0.15～0.18％；Mn≤0.01％；Mg≤0.01％；

Zn≤0.03％；Ti 0.15～0.32％；余量为Al；

所述的复合式导电浆料层包括导电碳材料、水性成膜剂、交联剂、分散剂、消泡剂以及水。

涂覆固化于电池用铝箔基体的表面。

进一步的，电池用铝箔基体的制备方法包括以下步骤：

依次经过哈兹列特连铸连轧、粗轧、中轧、中间退火、精轧、成品箔轧、分切、电晕倒卷精切；

所述粗轧轧制力300-600t，速度300-800m/min，道次压下量35-50％；

所述中轧轧制力300-500t，速度500-900m/min，道次压下量30-45％；

所述中间退火工艺为：通氮气保护，以60℃/h～80℃/h速率升温到250～300℃，保温时间24～32h；

所述精轧轧制力100-300t，速度400-900m/min，道次压下量35-45％；

所述成品箔轧轧制油粘度为1.7～2.1mm²/s，水分≤200ppm，皂化值14.7～23.93mgKOH/g，羟值≤5.5mgKOH/g，酸值≤0.01mgKOH/g，透光率≥92％，酯7.0～11.0％，醇≤2.5％，胶质≤8g/L；

所述电晕倒卷精切次数为2次。

进一步的，第一次电晕倒卷精切速度≤150m/min，第二次电晕倒卷精切速度≤130m/min，功率15-20KW。

进一步的，复合式导电浆料层各组分重量份数如下：