一种集流体处理方法、集流体、二次电池及电化学装置与流程

本发明属于锂电池，具体涉及一种集流体处理方法、集流体、二次电池及电化学装置。

背景技术：

1、当前锂离子电池电解液体系主要应用电解质盐为六氟磷酸锂(lipf6)，lipf6具有高电导率、较高的氧化电位、易在负极表面形成sei膜等优点。以n为中心原子的亚胺锂类盐，如lifsi，litfsi，lifnsi等相比于lipf6，热力学稳定性更好，且不易水解，作为最有可能替换lipf6的盐。但高浓度的添加在电解液中，且应用于高电压电池体系，长期测试会导致电池正极的集流体铝箔发生腐蚀，腐蚀过程的产物如al(tfsi)3也能够溶于电解液，因此会导致性能劣化，产生安全隐患。

2、现有技术中，通过添加其他添加剂如liodfb、调整溶剂体系如加入γ-丁内酯、烷基腈类溶剂可以提高铝箔的腐蚀电位并减缓影响，但以上措施并未从根本上解决高浓度亚胺锂盐类电解液的问题。同时，也会带来一系列的性能弊端。

技术实现思路

1、金属表面的钝化处理是一种增强基体稳定性、耐腐蚀性的重要手段，为缓解上述问题，本发明提供一种低成本、工序简单的铝箔钝化处理方法，在高浓度亚胺锂盐类电解液的应用中可缓解对铝箔的腐蚀，使得体系的电解液应用成为可能。

2、针对现有技术中的不足，本发明的目的是通过使用不同种类的钝化液，调整一系列钝化的条件对铝箔的局部位置进行钝化处理，钝化处理后的铝箔为局部，不影响电芯原本的性能，缓解亚胺锂盐对铝箔的长期腐蚀，提高了亚胺锂类盐，如litfsi、lifsi等盐类的应用空间，提升电池的电化学性能以及安全性能。

3、具体来说，本申请的第一方面提供了一种正极集流体处理方法，包括：使用钝化液对所述集流体进行钝化处理，以在所述集流体边缘的0.1-20mm的宽幅范围形成γ-al2o3和/或β-al2o3钝化膜。

4、在本申请的一个优选实施方式中，所述钝化液选自锆酸盐溶液、钛酸盐溶液、钼酸盐溶液、锂及复合盐溶液、高锰酸盐溶液、稀土金属盐溶液，或有机硅烷类有机溶剂中的至少一种。

5、在本申请的一个优选实施方式中，所述方法进一步包括，将钝化液涂覆到所述集流体上，然后将所述涂覆有钝化液的集流体送入烘箱烘烤5-10分钟，并控制的温度在25℃-45℃之间。

6、在本申请的一个优选实施方式中，所述形成γ-al2o3和/或β-al2o3钝化膜的厚度为0.01～1μm。

7、在本申请的一个进一步的优选实施方式中，所述钝化液的浓度为1g/l-5g/l。

8、本申请的第二方面提供了一种正极集流体，其通过所述的方法制备得到。

9、本申请的第三方面提供了一种正极片，其包括所述的集流体和正极活性物质层。

10、本申请的第四方面提供了一种二次电池，其包括所述的正极片、负极片、隔膜以及电解液。

11、在本申请的一个优选实施方式中，所述电解液中含有亚胺锂类盐。

12、本申请的第五方面提供了一种电化学装置，其包括所述的二次电池。

13、本发明具有以下技术特点：

14、1)本申请的方法仅钝化处理铝箔边缘0.1-20mm的宽幅，钝化处理的区域仅限于边缘处(极耳模切的留白部分)，不影响铝箔主要部位的电极涂敷。经过钝化处理后，铝箔表面的钝化膜可以有效保护不受高浓度亚胺锂盐类的电解液的腐蚀，以提高电芯的电化学性能及安全性能。

1.一种正极集流体处理方法，包括：使用钝化液对所述集流体进行钝化处理，以在所述集流体边缘的0.1-20mm的宽幅范围形成γ-al2o3和/或β-al2o3钝化膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钝化液选自锆酸盐溶液、钛酸盐溶液、钼酸盐溶液、锂及复合盐溶液、高锰酸盐溶液、稀土金属盐溶液，或有机硅烷类有机溶剂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括，将钝化液涂覆到所述集流体上，然后将所述涂覆有钝化液的集流体送入烘箱烘烤5-10分钟，并控制的温度在25℃-45℃之间。

4.根据权利要求1所述的复合集流体，其中，所述形成γ-al2o3和/或β-al2o3钝化膜的厚度为0.01～1μm。

5.根据权利要求4所述的复合集流体，其中，所述钝化液的浓度为1g/l-5g/l。

6.一种正极集流体，其通过根据权利要求1-5中任一项所述的方法制备得到。

7.一种正极片，其包括权利要求6所述的集流体和正极活性物质层。

8.一种二次电池，其包括根据权利要求7所述的正极片、负极片、隔膜以及电解液。

9.根据权利要求8所述的二次电池，其中所述电解液中含有亚胺锂类盐。

10.一种电化学装置，其包括根据权利要求8或9所述的二次电池。