一种基于石墨烯铝复合材料的集流体的制作方法

1.本实用新型属于集流体技术领域，具体涉及一种基于石墨烯铝复合材料的集流体。


背景技术：

2.集流体，用于汇集电流的结构，能够将电池活性物质产生的电流汇集起来以形成较大的电流对外输出。目前锂离子电池正极片集流体的材料通常选用金属材料，铝箔。采用在铝箔正极片集流体表面涂覆活性材料，并经过辊压、裁片、制片等一系列工序制作而成的电极片，可作为正极适用于锂电池中，但是目前所生产出的集流体机械强度及电导率低，拉伸性能差。
3.授权公告号为：cn 215496794 u的中国实用新型专利，通过遍布在多孔集流体表面的通孔及通孔孔壁设置的离子导通层和亲锂层使锂完全地浸润到孔隙的内部，使电流密度均匀，不会产生局部内应力而导致集流体破坏，最终有效地抑制了锂金属的膨胀，减少了锂枝晶的形成，提高了电池的安全性；而在授权公告号为：cn 202695625 u的中国实用新型专利中，采用不锈钢编织网做电池极片集流体，从而增强集流体的延展性。上述结构中，前者拉伸性能差，结构强度及电导率低，后者生产效率低，且不适用于石墨烯铝复合材料制作的集流体。


技术实现要素：

4.针对以上问题，本实用新型的目的在于：提供一种基于石墨烯铝复合材料的集流体，解决石墨烯铝集流体的延展性差、结构强度及电导率低的问题。
5.为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：一种基于石墨烯铝复合材料的集流体，包括石墨烯铝复合集流体，所述石墨烯铝复合集流体上等序开设有多个预留孔，所述预留孔的外侧的石墨烯铝复合集流体的表面压制成型有加强筋，所述预留孔的内壁贯通开设有浸润隙。
6.本实用新型的有益效果为：在辊压成型的石墨烯铝复合集流体上采用压制工艺一次成型预留孔、浸润隙、加强筋，满足生产效率、拉伸性、结构强度及电导率的提高。
7.为了提高石墨烯铝复合集流体的拉伸性能；
8.作为上述技术方案的进一步改进：所述预留孔为正六边形槽结构，且预留孔贯通开设在石墨烯铝复合集流体上，所述预留孔的数量为多个，在石墨烯铝复合集流体上呈蜂巢状等序设置。
9.本改进的有益效果为：相错设置的多个预留孔使石墨烯铝复合集流体受到拉伸时可变形伸长，降低断裂的几率。
10.为了使锂能够充分的浸润到预留孔的内部；
11.作为上述技术方案的进一步改进：所述浸润隙的上下两端贯通石墨烯铝复合集流体的两端端面，所述浸润隙为扁平的方形槽结构。
12.本改进的有益效果为：石墨烯铝复合集流体上下两端接触的锂可在毛细作用下通过浸润隙浸润至浸润隙内，从而充分的浸润在预留孔的内壁上。
13.为了使锂能够均匀的浸润在预留孔的内壁上；
14.作为上述技术方案的进一步改进：所述浸润隙的数量为多个，且均匀的设置在预留孔的内壁。
15.本改进的有益效果为：均匀分布的浸润隙可使锂均匀的浸润在预留孔的内壁上。
16.为了提高石墨烯铝复合集流体的结构强度；
17.作为上述技术方案的进一步改进：所述加强筋为棱柱相接的多个正六边形凸棱组成的网格状结构。
18.本改进的有益效果为：所述加强筋在石墨烯铝复合集流体上压制成型后可有效提高石墨烯铝复合集流体的机构强度。
19.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为本实用新型中a的放大图；
22.图中：1、石墨烯铝复合集流体；2、预留孔；3、浸润隙；4、加强筋。
具体实施方式
23.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
24.实施例1：
25.如图1—2所示：一种基于石墨烯铝复合材料的集流体，包括石墨烯铝复合集流体1，所述石墨烯铝复合集流体1上等序开设有多个预留孔2，所述预留孔2的外侧的石墨烯铝复合集流体1的表面压制成型有加强筋4，所述预留孔2的内壁贯通开设有浸润隙3。
26.本技术方案的工作原理为：将其用于锂金属负极时，预留孔2提供了丰富的储锂空间，为锂沉积预留了膨胀空间，同时锂在毛细作用下通过浸润隙3均匀的浸润到预留孔2的内壁，使电流密度均匀，石墨烯铝复合集流体1受到拉伸力时，相错设置的多个预留孔2使石墨烯铝复合集流体1受到拉伸时可变形伸长，降低断裂的几率，石墨烯铝复合集流体1受到剪切作用力时，加强筋4可有效提高石墨烯铝复合集流体1的结构强度。
27.实施例2：
28.如图1—2所示，作为上述实施例的进一步优化，一种基于石墨烯铝复合材料的集流体，包括石墨烯铝复合集流体1，所述石墨烯铝复合集流体1上等序开设有多个预留孔2，所述预留孔2的外侧的石墨烯铝复合集流体1的表面压制成型有加强筋4，所述预留孔2的内壁贯通开设有浸润隙3。所述预留孔2为正六边形槽结构，且预留孔2贯通开设在石墨烯铝复合集流体1上，所述预留孔2的数量为多个，在石墨烯铝复合集流体1上呈蜂巢状等序设置。
29.实施例3：
30.如图1—2所示，作为上述实施例的进一步优化，一种基于石墨烯铝复合材料的集
流体，包括石墨烯铝复合集流体1，所述石墨烯铝复合集流体1上等序开设有多个预留孔2，所述预留孔2的外侧的石墨烯铝复合集流体1的表面压制成型有加强筋4，所述预留孔2的内壁贯通开设有浸润隙3。所述浸润隙3的上下两端贯通石墨烯铝复合集流体1的两端端面，所述浸润隙3为扁平的方形槽结构。
31.实施例4：
32.如图1—2所示，作为上述实施例的进一步优化，一种基于石墨烯铝复合材料的集流体，包括石墨烯铝复合集流体1，所述石墨烯铝复合集流体1上等序开设有多个预留孔2，所述预留孔2的外侧的石墨烯铝复合集流体1的表面压制成型有加强筋4，所述预留孔2的内壁贯通开设有浸润隙3。所述浸润隙3的数量为多个，且均匀的设置在预留孔2的内壁。
33.实施例5：
34.如图1—2所示，作为上述实施例的进一步优化，一种基于石墨烯铝复合材料的集流体，包括石墨烯铝复合集流体1，所述石墨烯铝复合集流体1上等序开设有多个预留孔2，所述预留孔2的外侧的石墨烯铝复合集流体1的表面压制成型有加强筋4，所述预留孔2的内壁贯通开设有浸润隙3。所述加强筋4为棱柱相接的多个正六边形凸棱组成的网格状结构。
35.本实用新型的工作原理及使用流程：将其用于锂金属负极时，预留孔2提供了丰富的储锂空间，为锂沉积预留了膨胀空间，同时锂在毛细作用下通过浸润隙3均匀的浸润到预留孔2的内壁，使电流密度均匀，石墨烯铝复合集流体1受到拉伸力时，相错设置的多个预留孔2使石墨烯铝复合集流体1受到拉伸时可变形伸长，降低断裂的几率，石墨烯铝复合集流体1受到剪切作用力时，加强筋4可有效提高石墨烯铝复合集流体1的结构强度。
36.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
37.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。