本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，具體而言，涉及一種微孔鋁箔及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池負極集流體為銅箔，正極集流體為鋁箔，銅箔的兩側(cè)涂覆有負極材料，鋁箔的兩側(cè)涂覆有正極材料，中間通過隔膜隔開正負極片。在實際生產(chǎn)過程中，正負極片上的漿料有涂布不均勻現(xiàn)象，導致正負極片上的電極漿料凹凸不平，凸出的地方電極漿料多，凹陷的地方電極漿料少。鋰電池在充電時，電極漿料中鋰離子從正極材料脫嵌，通過隔膜嵌入到負極材料中，而正極片凸出部分的電極漿料多，其提供的鋰離子也多，而與之對應(yīng)的負極片，其不能給正極凸出處提供足夠的負極材料來吸納鋰離子，這些不能被負極材料吸納的鋰離子，在負極表面沉積，形成枝晶，引起電芯壽命快速衰減，枝晶刺穿隔膜還會引起安全問題。

2、為解決漿料涂覆不均勻所帶來的一些列問題，專利201810703557.x公開了一種應(yīng)用于高容量鋰離子電池負極微孔銅箔的制備方法，該制備方法包括生箔機架上設(shè)有電解槽，所述電解槽內(nèi)有陽極板，所述陽極槽通過銅排與電源的正極連接，所述陽極槽上方設(shè)有與電源負極連接的陰極輥，其特征在于所述陽極板上密布眾多針點，其所得銅箔的孔隙率20％，孔徑10um；在實際生產(chǎn)過程中，銅箔微孔孔徑≥1um時，在濕法涂布電極漿料時，漿料中的溶劑或膠液會透過微孔流到反面，粘在涂布輥上，導致涂布機無法生產(chǎn)。

3、目前，尚無微孔鋁箔的相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)，市場尚無微孔鋁箔的產(chǎn)品，為了解決涂布不均勻，電池充放電析鋰的問題，單純依靠微孔銅箔，技術(shù)方案單一，解決析鋰的問題的效果還不理想。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種微孔鋁箔，其在鋁箔上具有直徑10-50nm的微孔，鋁箔涂覆正極材料時，正極漿料無法從該尺寸的微孔滲透，而將該鋁箔裝配到電池中后，電解液粘度低，表面張力小，能從鋁箔的a面通過微孔滲透到鋁箔的b面；離子直徑＜1nm，10-50nm孔徑足夠大量離子同時穿過，可避免因涂布不均勻而在充放電過程中產(chǎn)生枝晶。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供一種微孔鋁箔的制備方法，其在鋁箔上制備出凸起和凹陷的微結(jié)構(gòu)，在電解液中進行電解腐蝕，凸起部分尖端放電，優(yōu)先失去鋁離子，進而在凸起處形成微孔，可將微孔的孔徑控制在10-50nm。

3、本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

4、一方面，本發(fā)明實施例提供一種微孔鋁箔的制備方法，包括以下步驟：

5、s1，制備具有微造型結(jié)構(gòu)的鋁箔；

6、s2，配置電解液，將所述鋁箔置于電解液中，電解，使得所述鋁箔的微造型結(jié)構(gòu)的凸起部分尖端放電，制得微孔。

7、在本發(fā)明的一些實施例中，上述微造型結(jié)構(gòu)包括多個凸起和凹坑，多個所述凸起和多個所述凹坑交替等距分布。

8、在本發(fā)明的一些實施例中，上述鋁箔上的微結(jié)構(gòu)造型，通過擠壓成型制得。

9、在本發(fā)明的一些實施例中，在所述步驟s2中，所述電解液按質(zhì)量百分數(shù)計包括，碳酸乙烯酯10.74％、碳酸二甲酯32.24％、碳酸甲乙酯10.75％，六氟磷酸鋁46.27％。

10、金屬鋁屬兩性金屬，既能溶解在酸中，也能溶解在堿中，因此電解液既不能為酸性，也不能為堿性，本發(fā)明采用有機電解液，控制環(huán)境溫濕度，鋁金屬就不會溶解在電解液中，但以鋁箔作為陽極，和電源正極相連，即可使鋁箔凸起尖端的鋁原子失去電子，轉(zhuǎn)化為鋁離子進入電解液中，在鋁箔凸起尖端形成微孔。

11、在本發(fā)明的一些實施例中，在所述步驟s2中，所述電解包括：

12、在電解槽內(nèi)設(shè)置有陽極輥、陰極輥、放卷軸和收卷軸，所述鋁箔的一端與放卷軸連接，另一端繞過陽極輥并與收卷軸連接，在2.78*10-5a-1.39*10-4a的電流下電解，并以2m/min的收卷速度收卷鋁箔。

13、另一方面，本發(fā)明實施例提供一種微孔鋁箔，由所述的微孔鋁箔制備方法制得。

14、在本發(fā)明的一些實施例中，所述微孔的孔徑為10-50nm。

15、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的實施例至少具有如下優(yōu)點或有益效果：

16、本發(fā)明提供的微孔鋁箔，其具有直徑為10-50nm的微孔，具有該尺寸微孔的鋁箔，在涂布電極漿料時，電極漿料不會通過微孔，但將其裝配到電池中，注電解液后，電解液粘度低，表面張力小，能從鋁箔的a面通過微孔滲透到鋁箔的b面；且離子直徑＜1nm，10-50nm孔徑足夠大量離子同時穿過，將其應(yīng)用在電池中，可避免電極上產(chǎn)生枝晶，進而延長電池的使用壽命、提高電池循環(huán)充放電次數(shù)。

17、本發(fā)明提供的制備方法，其在電解作用下，具有微結(jié)構(gòu)的鋁箔可尖端放電，失去鋁離子，進而在鋁箔凸起處形成微孔，通過控制電流和電解時間，使得微孔的孔徑控制在10-50nm。該制備方法簡單，快捷，能夠快速獲得微孔鋁箔。

技術(shù)特征：

1.一種微孔鋁箔的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔鋁箔的制備方法，其特征在于，所述微造型結(jié)構(gòu)包括多個凸起和凹坑，多個所述凸起和多個所述凹坑交替等距分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔鋁箔的制備方法，其特征在于，所述鋁箔上的微結(jié)構(gòu)造型，通過擠壓成型制得。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔鋁箔的制備方法，其特征在于，在所述步驟s2中，所述電解液按質(zhì)量百分數(shù)計包括，碳酸乙烯酯10.74％、碳酸二甲酯32.24％、碳酸甲乙酯10.75％，六氟磷酸鋁46.27％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔鋁箔的制備方法，其特征在于，在所述步驟s2中，所述電解包括：

6.一種微孔鋁箔，其特征在于，由權(quán)利要求1-5任一項所述的微孔鋁箔制備方法制得。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微孔鋁箔，其特征在于，所述微孔的孔徑為10-50nm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種微孔鋁箔及其制備方法，涉及鋰電池領(lǐng)域。一方面，本發(fā)明實施例提供一種微孔鋁箔的制備方法，其制備方法包括以下步驟：S1，制備具有微造型結(jié)構(gòu)的鋁箔；S2，配置電解液，將所述鋁箔置于電解液中，電解，使得所述鋁箔的微造型結(jié)構(gòu)的凸起部分尖端放電，制得微孔。通過該方法制得的鋁箔上具有直徑10?50nm的微孔，鋁箔涂覆正極材料時，正極漿料無法從該尺寸的微孔滲透，而將該鋁箔裝配到電池中后，電解液粘度低，表面張力小，能從鋁箔的A面通過微孔滲透到鋁箔的B面；離子直徑＜1nm，10?50nm孔徑足夠大量離子同時穿過，可避免因涂布不均勻而在充放電過程中產(chǎn)生枝晶。

技術(shù)研發(fā)人員：周素超
受保護的技術(shù)使用者：榮烯新材（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10