一种柔性器件及其制备方法_2

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,孔洞中的活性物质与集流体表层的活性物质构成一个有机整 体,其与集流体之间构成隼卯结构,可以极大的增加两种之间的粘接强度;
[0031] 4.由于该多孔集流体分为多孔结构层和基体层,制备多孔层时,制备工艺非常简 单,得到的孔均匀性好;而基体层可以起到电池封装材料及集流体的双重作用,阻隔水气进 入电池内部的同时进行电子电导及电子收集;两种复合后的集流体具有更加优异的性能。
【具体实施方式】
[0032]下面结合【具体实施方式】对本发明及其有益效果进行详细说明,但本发明的实施方 式不限于此。
[0033] 比较例I
[0034] 集流体制备:选择厚度为100Um的铜箔为集流体待用。
[0035] 负极片制备:以硅碳复合物(硅含量为30% ),PVDF为粘接剂、Supper-P为导电 剂(三者质量比例为94:3:3)、NMP为溶剂配置浆料;之后涂敷在上述集流体的一个表面,烘 干、冷压、分切成单片(四周围为空箔材区,中间为涂敷区)待用。
[0036] 电池组装:将正极片(单面涂层,四周围为空箔材区,中间为涂敷区)、隔离膜(含 有pvdf?涂层)分切成与上述正极片相匹配的尺寸;烘干,再在正极涂层上喷洒电解液得到 浸润后的正极片;在负极集流体四周的空箔材(涂层同侧)区布置粘接层,按照负极片、隔 离膜、正极片的方式堆叠(正负极活性物均朝向隔离膜),之后热复合使得正极、隔离膜、负 极紧密粘接,同时布置于负极集流体四周的粘接层将正负极片紧密粘接在一起,且起到密 封四周的目的;在经过化成、整形得到柔性器件。
[0037] 实施例1
[0038] 多孔集流体的制备:选择厚度为I ym的铜箔作为基体层;选择厚度为100 ym 的铜箔,之后采用激光打孔的方式,对该铜箔进行打孔从而得到孔形状为圆形、孔直径为 2 y m,孔间距(两孔边缘)为I y m、孔深度为100 y m的孔洞,从而得到多孔集流体的多孔结 构层;将上述多孔结构层与集体层裁切,之后使用导电胶浆多孔结构层粘接于基体层上得 到多孔集流体待用;
[0039] 负极片制备:以硅碳复合物(硅含量为30% )为负极活性物质,PVDF为粘接剂、 Supper-P为导电剂(三者质量比例为94:3:3)、NMP为溶剂配置浆料;之后涂敷在上述多孔 集流体含有孔结构一侧的表面(涂敷时控制涂敷厚度,使得W1AW1+W2) = 50%),烘干、冷 压、分切成单片(四周围为空箔材区,中间为涂敷区)待用。
[0040] 电池组装:同比较例1 ;
[0041] 实施例2
[0042] 与实施例1不同之处在于,包括如下步骤:
[0043]多孔集流体的制备:选择厚度为10Um的铜箔作为基体层。
[0044] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0045] 实施例3
[0046] 与实施例1不同之处在于,包括如下步骤:
[0047] 多孔集流体的制备:选择厚度为15 ym的铜箔作为基体层;选择厚度为100 ym 的铜箔,之后采用激光打孔的方式,对该铜箔进行打孔从而得到孔形状为圆形、孔直径为 I y m,孔间距(两孔边缘)为2. 8 y m、孔深度为100 y m的孔洞,从而得到多孔集流体的多孔 结构层;将上述多孔结构层与集体层裁切,之后使用导电胶浆多孔结构层粘接于基体层上 得到多孔集流体待用;
[0048] 负极片制备:以硅碳复合物(硅含量为30% )为负极活性物质,PVDF为粘接剂、 Supper-P为导电剂(三者质量比例为94:3:3)、NMP为溶剂配置浆料;之后涂敷在上述多孔 集流体含有孔结构一侧的表面(涂敷时控制涂敷厚度,使得W1AW1+W2) = 10%),烘干、冷 压、分切成单片(四周围为空箔材区,中间为涂敷区)待用。
[0049] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0050] 实施例4
[0051] 与实施例1不同之处在于,包括如下步骤:
[0052] 多孔集流体的制备:选择厚度为20 ym的铜箔作为基体层;选择厚度为150 ym 的铜箔,之后采用激光打孔的方式,对该铜箔进行打孔从而得到孔形状为圆形、孔直径为 0.1 y m,孔间距(两孔边缘)为0.05 ym、孔深度为150 ym的孔洞,从而得到多孔集流体的 多孔结构层;将上述多孔结构层与集体层裁切,之后使用导电胶浆多孔结构层粘接于基体 层上得到多孔集流体待用;
[0053]负极片制备:以硅为负极活性物质,将纳米硅颗粒填入多孔集流体的孔结构中,此 时,活性物质硅全部被限制于多孔集流体的孔结构中(即W1AW1+W2) = 100%),冷却后取 出即得到正极片;
[0054] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0055] 实施例5
[0056] 与实施例4不同之处在于,包括如下步骤:
[0057] 多孔集流体的制备:多孔结构层中,孔直径为0.6ym,孔间距(两孔边缘)为 0. 05 u m
[0058] 其余与实施例1相同,不再赘述。
[0059] 实施例6
[0060] 与实施例4不同之处在于,包括如下步骤:
[0061] 多孔集流体的制备:多孔结构层中,孔直径为2 ym,孔间距(两孔边缘)为 0. 05 u m ;
[0062] 其余与实施例4相同,不再赘述。
[0063] 实施例7
[0064] 多孔集流体的制备:选择厚度为100 ym的铜箔作为基体层;选择厚度为1000 ym 的铜箔,之后采用激光打孔、化学腐蚀的方式,对该铜箔进行打孔从而得到孔形状为方形、 孔的等效直径为2cm,孔间距(两孔边缘)为Icm的而得到多孔集流体的多孔结构层;将上 述多孔结构层与集体层裁切,之后使用导电胶浆多孔结构层粘接于基体层上得到多孔集流 体待用,此时所得到的孔洞深度为1500 ym;
[0065] 负极片制备:以钛酸锂为负极活性物质,PVDF为粘接剂、Supper-P为导电剂(三 者质量比例为94:3:3)、NMP为溶剂配置浆料;之后涂敷在上述多孔集流体含有孔结构一侧 的表面(涂敷时控制涂敷厚度,使得W1AW1+W2) = 90% ),烘干、冷压、分切成单片(四周 围为空箔材区,中间为涂敷区)待用。
[0066] 电池组装:同比较例1 ;
[0067] 实施例8
[0068] 与实施例7不同之处在于,包括如下步骤:
[0069] 多孔集流体的制备:选择厚度为100 ym的铜箔作为基体层;选择厚度为300 ym 的铜箔,之后采用激光打孔、化学腐蚀的方式,对该铜箔进行打孔从而得到孔形状为方形、 孔的等效直径为lcm,孔间距(两孔边缘)为IOmm的多孔结构层;将上述多孔结构层与集 体层裁切,之后使用导电胶浆多孔结构层粘接于基体层上得到多孔集流体待用,此时所得 到的孔洞深度为360 ym;
[0070]其余与实施例7相同,不再赘述。
[0071] 实施例9
[0072] 与实施例7不同之处在于,包括如下步骤:
[0073] 多孔集流体的制备:选择厚度为100 ym的铜箔作为基体层;选择厚度为300 ym 的铜箔,之后采用激光打孔、化学腐蚀的方式,对该铜箔进行打孔从而得到孔形状为方形、 孔等效直径为200 y m,孔间距(两孔边缘)为5 y m的多孔结构层;将上述多孔结构层与集 体层裁切,之后使用导电胶浆多孔结构层粘接于基体层上得到多孔集流体待用,此时所得 到的孔洞深度为600 y m ;
[0074] 其余与实施例7相同,不再赘述。
[0075] 实施例10
[0076] 与实施例7不同之处在于,包括如下步骤:
[0077] 多孔集流体的制备:选择厚度为100 ym的铜箔作为基体层;选择厚度为300 ym 的铜箔,之后采用激光打孔、化学腐蚀的方式,对该铜箔进行打孔从而得到孔形状为方形、 孔等效直径为200 y m,孔间距(两孔边缘)为5 y m的多孔结构层;将上述多孔结构层与集 体层裁切,之后使用导电胶浆多孔结构层粘接于基体层上得到多孔集流体待用,此时所得 到的孔洞深度为1200 ym ;
[0078] 其余与实施例7相同,不再赘述。
[0079] 实施例11
[0080] 与实施例7不同之处在于,包括如下步骤:
[0081] 多孔集流体基体层材质为镍;多孔结构层材质为聚吡咯,厚度为500 ym,最终得 到的多孔集流体孔深度为750 y m,负极活性物质为石墨。
[0082] 其余与实施例7相同,不再赘述。
[0083] 实施例12
[0084] 与实施例7不同之处在于,包括如下步骤:
[0085] 多孔集流体基体层材质为无锈钢;多孔结构层材质为聚苯胺,负极活性物质为二 氧化锰材料。
[0086] 其余与实施例7相同,不再赘述。
[0087] 实施例13
[0088] 与实施例1不同之处在于,本实施例包括如下步骤:
[0089] 多孔集流体的制备:选择厚度为I ym的铜箔作为基体层;选择厚度为5 ym的铜 箔,之后采用激光打孔的方式,对该铜箔进行打孔从而得到孔形状为圆形、孔直径为2 y m, 孔间距(两孔边缘)为I ym、孔深度为5 ym的孔洞,从而得到多孔集流体的多孔结构层; 将上述多孔结构层与集体层裁切,之后使用导电胶浆多孔结构层粘接于基体层上得到多孔 集流体待用;
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