阻燃纳米涂碳集流体及其制备方法、正极片、电池和用电装置与流程

1.本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种阻燃纳米涂碳集流体及其制备方法、正极片、电池和用电装置。


背景技术：

2.目前在非水性二次电池的制造过程中，为了提升电池的倍率性能和活性物质对极片的粘接性能，通常的做法是在集流体的表面涂一层导电材料。在制造极片的过程中，是直接将活性物质涂在带导电材料集流体的表面，增强集流体对活性物质进行电流收集工作。而目前集流体的涂碳层通常只涂覆导电炭黑，其阻燃能力有限，在电池使用后期，尤其是越来越高的充放电倍率的时候，会产生较大的极化，降低电池的安全性能和使用寿命。


技术实现要素：

3.为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种能够提高电池倍率的阻燃纳米涂碳集流体及其制备方法、正极片、电池和用电装置。
4.一种阻燃纳米涂碳集流体，包括两个阻燃纳米涂碳层、位于阻燃纳米涂碳层之间的两个金属导电层，以及位于金属导电层之间的集流体基层。
5.优选的，所述阻燃纳米涂碳层的材质包括导电碳材料、阻燃纳米材料、粘结剂，且导电碳材料、阻燃纳米材料、粘结剂的配比为1:0.5-1:0.1-0.2。
6.优选的，所述导电碳材料为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维中的一种或多种；所述阻燃纳米材料为勃姆石、石墨烯、层状双氢氧化物、层状纳米磷酸锆、蒙脱土中的一种或多种；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯水性胶黏剂、聚乙烯醇类水性胶黏剂、乙烯乙酸酯类水性胶黏剂、丙烯酸类水性胶黏剂、聚氨酯类水性胶黏剂、环氧水性胶黏剂、酚醛水性胶黏剂、有机硅类水性胶黏剂、橡胶类水性胶黏剂中的一种或多种。
7.优选的，所述金属导电层的材质为铜、铝、铜合金、铝合金或铜铝合金。
8.优选的，所述阻燃纳米涂碳集流体具有以下性能中的至少一种：（1）阻燃纳米涂碳层剥离力＞5n/m；（2）平均续燃时间＜2s；（3）穿刺强度≥50gf；（4）纵向拉伸强度≥150mpa，纵向延伸率≥1%；横向拉伸强度≥150mpa，横向延伸率≥1%。
9.一种制备上述阻燃纳米涂碳集流体的方法，包括以下步骤：配料：在水或有机溶剂中加入导电碳材料进行搅拌，加入阻燃纳米材料进行搅拌，加入粘结剂材料进行搅拌，得到的浆料中的固体含量为5%-25%；涂布：在集流体基层的两面分别镀覆金属导电层，通过涂布设备在金属导电层上
涂布所述浆料，形成阻燃纳米涂碳层；收卷：在涂布后对阻燃纳米涂碳层进行烘干，将阻燃纳米涂碳集流体进行收卷。
10.还提供了一种正极，包括上述的阻燃纳米涂碳集流体及涂覆在所述阻燃纳米涂碳集流体至少一个表面上的正极活性物质。
11.还提供了一种电池，包括上述的正极。
12.优选的，所述电池具有以下性能中的至少一种：（1）倍率≥5c；（2）容量保持率＞90%。
13.还提供了一种用电装置，包括上述的电池。
14.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：提供了一种阻燃纳米涂碳集流体及其制备方法、正极片、电池和用电装置，该集流体内加入了阻燃纳米材料，提升了集流体的阻燃性能。在将该集流体装配成电池后，由于该集流体阻燃性能的提升，可以改善电池的倍率以及充放电性能。
15.并且，在电池使用过程中，当出现短路之后，随着电池温度的增加，阻燃纳米材料的电阻急剧增大，阻断短路电流，避免电池的短路持续放电导致电池内部的温升引发的热失控，从而提升了电池的安全性能。
附图说明
16.图1是本发明阻燃纳米涂碳集流体的结构示意图。
17.1、集流体基层；2、金属导电层；3、阻燃纳米涂碳层。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
19.本发明提供了一种阻燃纳米涂碳集流体，包括两个阻燃纳米涂碳层3、位于阻燃纳米涂碳层3之间的两个金属导电层2，以及位于金属导电层2之间的集流体基1层。即阻燃纳米涂碳集流体从上至下依次包括阻燃纳米涂碳层3、金属导电层2、集流体基层1、金属导电层2、阻燃纳米涂碳层3。该阻燃纳米涂碳集流体的总厚度为3um-20um，其中单层阻燃纳米涂碳层的厚度0.05um-5um。
20.阻燃纳米涂碳层的材质包括导电碳材料、阻燃纳米材料、粘结剂，且导电碳材料、阻燃纳米材料、粘结剂的配比为1:0.5-1:0.1-0.2。在进行配制阻燃纳米涂碳层的材料时，导电碳材料、阻燃纳米材料、粘结剂的配比可以为1:0.5:0.1、1:0.5:0.13、1:0.5:0.2、1:0.65:0.1、1:0.65:0.15、1:0.65:0.2、1:0.8:0.13、1:0.8:0.178、1:0.96:0.19、1:0.96:0.2、1:1:0.1、1:1:0.17、1:1:0.2等。
21.导电碳材料是一种高导电性材料，除具有高导电性能之外，其还具有耐腐蚀、耐磨、耐高温、强度高、质轻等特点。在本发明中，主要是利用其高导电性，以及通过导电碳材料增强阻燃纳米涂碳集流体的机械性能和耐腐蚀性能。导电碳材料可以为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维中的一种或多种。本发明中的实施例是选用导电炭黑，导电炭黑是半导体材料，导电炭黑具有较低的电阻率，其导电性能更好。
22.纳米材料具有优异的量子尺寸效应及表面效应，拥有许多其他传统材料不具备的特殊性质。在阻燃纳米涂碳层中加入纳米阻燃材料，可有效提高阻燃纳米涂碳集流体的阻燃性能，进而提高电池的阻燃性能，提升电池的安全性能。阻燃纳米材料可以为勃姆石、石墨烯、层状双氢氧化物、层状纳米磷酸锆、蒙脱土中的一种或多种。本发明中的实施例是选用勃姆石，勃姆石又称软水铝石，具有粒径小、比表面和孔容大的特点，其分散均一稳定，能更好地发挥纳米材料的性能。
23.为了增强材料间的粘结强度，在阻燃纳米涂碳层中加入了粘结剂。粘结剂可以为聚偏二氟乙烯（pvdf）、聚乙烯醇类水性胶黏剂、乙烯乙酸酯类水性胶黏剂、丙烯酸类水性胶黏剂、聚氨酯类水性胶黏剂、环氧水性胶黏剂、酚醛水性胶黏剂、有机硅类水性胶黏剂、橡胶类水性胶黏剂中的一种或多种。本发明中的实施例是选用聚偏二氟乙烯，聚偏二氟乙烯是一种高度非反应性热塑性含氟聚合物，具有抗老化、耐化学药品、耐气候、耐紫外光辐射等性能。
24.金属导电层的材质为铜、铝、铜合金、铝合金或铜铝合金。即本发明中的集流体基层加金属导电层部分可以为铜箔、铝箔、铜铝合金箔、复合铜集流体基体、复合铝集流体基体或掺杂了其他金属元素的铜集流体基体、掺杂了其他金属元素的铝集流体基体。
25.本发明中，阻燃纳米涂碳集流体中阻燃纳米涂碳层的剥离力＞5n/m；平均续燃时间＜2s；穿刺强度≥50gf；纵向拉伸强度≥150mpa，纵向延伸率≥1%；横向拉伸强度≥150mpa，横向延伸率≥1%。
26.本发明还提供了一种制备上述阻燃纳米涂碳集流体的方法，主要包括配料、涂布以及收卷的步骤。具体为：配料：在水或有机溶剂中加入一定量的导电碳材料进行搅拌，加入一定量的阻燃纳米材料进行搅拌，加入一定量的粘结剂材料进行搅拌。有机溶剂可以为苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯或乙烯乙二醇醚等。在配料的步骤中，不仅要满足导电碳材料、阻燃纳米材料、粘结剂的配比为1:0.5-1:0.1-0.2，而且得到的浆料中的固体含量在5%-25%范围之间。固体含量过低，形成的浆料很稀释，在形成的阻燃纳米涂碳集流体中会减弱阻燃纳米材料的作用，不利于提升该阻燃纳米涂碳集流体的阻燃性能。固体含量过高，形成的浆料很浓稠，形成的阻燃纳米涂碳层的面密度较高，容易影响该阻燃纳米涂碳集流体的其他性能，如导电性能等。
27.涂布：在集流体基层的两面分别镀覆金属导电层，通过涂布设备在金属导电层上涂布浆料，形成阻燃纳米涂碳层。在涂布过程中，涂布速度在80m/min
ꢀ‑
150m/min 之间。涂布速度过快不利于浆料均匀成型，涂布速度过慢容易在涂布过程中混入杂质，影响阻燃纳米涂碳层的形成。
28.收卷：在涂布后通过三节烘箱对阻燃纳米涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为50℃-80℃、70℃-100℃、50℃-80℃，分段烘干可以在浆料成型为阻燃纳米涂碳层的同时，避免烘干温度变化太大导致阻燃纳米涂碳层干裂而影响性能。完成烘干后，通过收卷设备将阻燃纳米涂碳集流体进行收卷，收卷张力50n/m-150n/m，收卷张力太大容易扯断阻燃纳米涂碳集流体，收卷张力太小容易在收卷过程中出现褶皱。
29.本发明还提供了一种正极，包括上述的阻燃纳米涂碳集流体及涂覆在阻燃纳米涂碳集流体至少一个表面上的正极活性物质。正极活性物质可以为锂钴氧化物、锂镍氧化物、
锂锰氧化物、锰镍钴复合氧化物、锂钒氧化物中的一种或多种。
30.本发明还提供了一种电池，包括上述的正极。在将本发明中该集流体装配成电池后，由于该集流体阻燃性能的提升，可以改善电池的倍率以及充放电性能。。并且，在电池使用过程中，当出现短路之后，随着电池温度的增加，阻燃纳米材料的电阻急剧增大，阻断短路电流，避免电池的短路持续放电导致电池内部的温升引发的热失控，从而提升了电池的安全性能。
31.该电池可以只包括上述的正极，也可以还包括可配合使用的负极和/或电解质。负极和电解质可以选用现有技术中常用的负极和电解质。例如，负极可以为如石墨、软碳(如焦炭等)、硬碳等。电解质可以为由锂盐和有机溶剂组成的电解液。本发明中，采用该阻燃纳米涂碳集流体装配成的电池倍率≥5c；容量保持率＞90%，电池内阻＜100mω。
32.本发明还提供了一种用电装置，包括上述的电池。本发明对用电装置的性能、使用范围、材质、形状、尺寸等不做限定。
33.以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
34.实施例1 阻燃纳米涂碳集流体的制备配料：在80kg的水中加入8kg导电炭黑，搅拌120min；加入8kg勃姆石进行，搅拌120min；加入1.2kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min。在该配料步骤中，导电炭黑、勃姆石、聚偏二氟乙烯的配比为1:1:0.15，搅拌后得到的浆料中的固体含量为17.7%。
35.涂布：在集流体基层的两面分别镀覆铝导电层形成厚度为10um的铝箔，通过涂布设备在该铝箔上涂布配制好的浆料，在铝箔的两面分别形成厚度为5um的阻燃纳米涂碳层。在涂布过程中，涂布速度在100m/min 之间。
36.收卷：在涂布后通过三节烘箱对阻燃纳米涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为70℃、80℃、70℃。完成烘干后，通过收卷设备将阻燃纳米涂碳集流体进行收卷，收卷张力100n/m。测得该阻燃纳米涂碳集流体的相关性能如表1所示。
37.正极的装配方式为：由上述制得的阻燃纳米涂碳集流体及涂覆在阻燃纳米涂碳集流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
38.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
39.实施例2 阻燃纳米涂碳集流体的制备配料：在80kg的水中加入8kg导电炭黑，搅拌120min；加入6kg勃姆石进行，搅拌120min；加入1.6kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min。在该配料步骤中，导电炭黑、勃姆石、聚偏二氟乙烯的配比为1:0.75:0.2，搅拌后得到的浆料中的固体含量为16.3%。
40.涂布：在集流体基层的两面分别镀覆铜导电层形成厚度为10um的铜箔，通过涂布设备在该铜箔上涂布配制好的浆料，在铜箔的两面分别形成厚度为0.5um的阻燃纳米涂碳层。在涂布过程中，涂布速度在100m/min 之间。
41.收卷：在涂布后通过三节烘箱对阻燃纳米涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为60℃、90℃、60℃。完成烘干后，通过收卷设备将阻燃纳米涂碳集流体进行收卷，收卷张力80n/m。测得该阻燃纳米涂碳集流体的相关性能如表1所示。
42.正极的装配方式为：由上述制得的阻燃纳米涂碳集流体及涂覆在阻燃纳米涂碳集
流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
43.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
44.实施例3 阻燃纳米涂碳集流体的制备配料：在80kg的水中加入8kg导电炭黑，搅拌120min；加入4kg勃姆石进行，搅拌120min；加入1kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min。在该配料步骤中，导电炭黑、勃姆石、聚偏二氟乙烯的配比为1:0.5:0.125，搅拌后得到的浆料中的固体含量为14.0%。
45.涂布：在集流体基层的两面分别镀覆铜铝合金导电层形成厚度为3um的铜铝合金箔，通过涂布设备在该铜铝合金箔上涂布配制好的浆料，在铜铝合金箔的两面分别形成厚度为0.05um的阻燃纳米涂碳层。在涂布过程中，涂布速度在120m/min 之间。
46.收卷：在涂布后通过三节烘箱对阻燃纳米涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为60℃、100℃、60℃。完成烘干后，通过收卷设备将阻燃纳米涂碳集流体进行收卷，收卷张力120n/m。测得该阻燃纳米涂碳集流体的相关性能如表1所示。
47.正极的装配方式为：由上述制得的阻燃纳米涂碳集流体及涂覆在阻燃纳米涂碳集流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
48.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
49.实施例4 阻燃纳米涂碳集流体的制备配料：在80kg的苯乙烯有机溶剂中加入8kg导电炭黑，搅拌120min；加入6kg勃姆石进行，搅拌120min；加入0.8kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min。在该配料步骤中，导电炭黑、勃姆石、聚偏二氟乙烯的配比为1:0.75:0.1，搅拌后得到的浆料中的固体含量为15.6%。
50.涂布：在集流体基层的两面分别镀覆铝导电层形成厚度为10um的复合铝集流体基体，通过涂布设备在该复合铝集流体基体上涂布配制好的浆料，在复合铝集流体基体的两面分别形成厚度为1um的阻燃纳米涂碳层。在涂布过程中，涂布速度在120m/min 之间。
51.收卷：在涂布后通过三节烘箱对阻燃纳米涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为50℃、80℃、50℃。完成烘干后，通过收卷设备将阻燃纳米涂碳集流体进行收卷，收卷张力50n/m。测得该阻燃纳米涂碳集流体的相关性能如表1所示。
52.正极的装配方式为：由上述制得的阻燃纳米涂碳集流体及涂覆在阻燃纳米涂碳集流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
53.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
54.实施例5 阻燃纳米涂碳集流体的制备配料：在80kg的苯乙烯有机溶剂中加入8kg导电炭黑，搅拌120min；加入8kg勃姆石进行，搅拌120min；加入1.4kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min。在该配料步骤中，导电炭黑、勃姆石、聚偏二氟乙烯的配比为1:1:0.175，搅拌后得到的浆料中的固体含量为17.9%。
55.涂布：在集流体基层的两面分别镀覆铝导电层形成厚度为3um的铝箔，通过涂布设
备在该铝箔上涂布配制好的浆料，在铝箔的两面分别形成厚度为1um的阻燃纳米涂碳层。在涂布过程中，涂布速度在150m/min 之间。
56.收卷：在涂布后通过三节烘箱对阻燃纳米涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为80℃、90℃、80℃。完成烘干后，通过收卷设备将阻燃纳米涂碳集流体进行收卷，收卷张力90n/m。测得该阻燃纳米涂碳集流体的相关性能如表1所示。
57.正极的装配方式为：由上述制得的阻燃纳米涂碳集流体及涂覆在阻燃纳米涂碳集流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
58.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
59.对比例1 涂碳集流体的制备在80kg的水中加入16kg导电炭黑，搅拌120min；加入2.4kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min，得到浆料。通过涂布设备在厚度为10um的铝箔上涂布配制好的浆料，在铝箔的两面分别形成厚度为5um的涂碳层，制得涂碳集流体。在涂布过程中，涂布速度在100m/min 之间。在涂布后通过三节烘箱对涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为70℃、80℃、70℃。完成烘干后，通过收卷设备将涂碳集流体进行收卷，收卷张力100n/m。测得该涂碳集流体的相关性能如表1所示。
60.正极的装配方式为：由上述制得的涂碳集流体及涂覆在涂碳集流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
61.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
62.对比例2 涂碳集流体的制备在80kg的水中加入16kg导电炭黑，搅拌120min；加入3.2kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min，得到浆料。通过涂布设备在厚度为10um的铜箔上涂布配制好的浆料，在铜箔的两面分别形成厚度为0.5um的涂碳层，制得涂碳集流体。在涂布过程中，涂布速度在100m/min 之间。在涂布后通过三节烘箱对涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为60℃、90℃、60℃。完成烘干后，通过收卷设备将涂碳集流体进行收卷，收卷张力80n/m。测得该涂碳集流体的相关性能如表1所示。
63.正极的装配方式为：由上述制得的涂碳集流体及涂覆在涂碳集流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
64.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
65.对比例3 涂碳集流体的制备在80kg的水中加入16kg导电炭黑，搅拌120min；加入2kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min，得到浆料。通过涂布设备在厚度为3um的铜铝合金箔上涂布配制好的浆料，在铜铝合金箔的两面分别形成厚度为0.05um的涂碳层，制得涂碳集流体。在涂布过程中，涂布速度在120m/min 之间。在涂布后通过三节烘箱对涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为60
℃、100℃、60℃。完成烘干后，通过收卷设备将涂碳集流体进行收卷，收卷张力120n/m。测得该涂碳集流体的相关性能如表1所示。
66.正极的装配方式为：由上述制得的涂碳集流体及涂覆在涂碳集流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
67.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
68.对比例4 涂碳集流体的制备在80kg的苯乙烯有机溶剂中加入16kg导电炭黑，搅拌120min；加入1.6kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min，得到浆料。通过涂布设备在厚度为10um的复合铝集流体基体上涂布配制好的浆料，在复合铝集流体基体的两面分别形成厚度为1um的涂碳层，制得涂碳集流体。在涂布过程中，涂布速度在120m/min 之间。在涂布后通过三节烘箱对涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为50℃、80℃、50℃。完成烘干后，通过收卷设备将涂碳集流体进行收卷，收卷张力50n/m。测得该涂碳集流体的相关性能如表1所示。
69.正极的装配方式为：由上述制得的涂碳集流体及涂覆在涂碳集流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
70.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
71.对比例5 涂碳集流体的制备在80kg的苯乙烯有机溶剂中加入16kg导电炭黑，搅拌120min；加入2.8kg聚偏二氟乙烯，搅拌60min，得到浆料。通过涂布设备在厚度为3um的铝箔上涂布配制好的浆料，在铝箔的两面分别形成厚度为1um的涂碳层，制得涂碳集流体。在涂布过程中，涂布速度在150m/min 之间。在涂布后通过三节烘箱对涂碳层进行烘干，三节烘箱烘干温度分别为80℃、90℃、80℃。完成烘干后，通过收卷设备将涂碳集流体进行收卷，收卷张力90n/m。测得该涂碳集流体的相关性能如表1所示。
72.正极的装配方式为：由上述制得的涂碳集流体及涂覆在涂碳集流体的锂钴氧化物活性材料层组成。
73.电池的装配方式为：负极采用焦炭；电解液采用以六氟磷酸锂为溶质的液态电解液。将正极、负极和电解液各个部件装配成型号为100ah的钴酸锂电池，并进行相关性能测试，测试结果如表2所示。
74.表1 阻燃纳米涂碳集流体的相关性能测试结果
测试指标实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5厚度（μm）20113.112520113.1125涂碳层剥离力（n/m）1591381054.34.844.5平均续燃时间（s）1.81.20.81.51.04.13.53.03.73.3纵向（md）延伸率（%）34313538322826263027横向（td）延伸率（%）30333131322725252425
剥离力测试、电池内阻测试以及电池倍率性能测试参见国标gb18287_2000。
75.1）剥离力测试：分别各测试10pcs实施例1-实施例5和对比例1-对比例5所装配的
钴酸锂电池中阻燃纳米涂碳层及正极活性材料层之间的剥离力，并取均值；2）电池倍率性能测试：采用相同倍率充电不同倍率放电，以5c倍率充电和5c倍率放电（5c/5c）分别各测试10pcs实施例1-实施例5和对比例1-对比例5所装配的钴酸锂电池的倍率性能，并取均值。
76.3）容量保持率测试：电池先标准充电放电3次得出电池的标准容量c1，然后进行标准充电，充电完成后在室温条件下储存28天，之后按照标准放电倍率进行放电，得到放电容量c2，通过c2/c1计算得出容量保持率。分别各测试10pcs实施例1-实施例5和对比例1-对比例5所装配的钴酸锂电池的容量保持率，并取均值。
77.表2100ah钴酸锂电池性能测试结果
测试指标实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5倍率（c）8789723434容量保持率（%）93919394927075807680
由表1可知，由本发明的制备方法制得的阻燃纳米涂碳集流体中阻燃纳米涂碳层及正极活性材料层之间的剥离力大于其他制备方法制得的涂碳集流体中涂碳层及正极活性材料层之间的剥离力。由本发明的制备方法制得的阻燃纳米涂碳集流体的平均续燃时间大于其他制备方法制得的涂碳集流体的平均续燃时间，且由本发明的制备方法制得的阻燃纳米涂碳集流体的平均续燃时间均小于2s，提升了其阻燃性能。由表2可知，由本发明的阻燃纳米涂碳集流体装配成的锂电池之后，在电池高倍率的情况下，电池容量保持率在90%以上。
78.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
79.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。