[发明专利]检测集流体覆箔效果的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种检测集流体覆箔效果的方法。

【背景技术】

锂离子电池是一种高性能的二次电池，具有工作电压高、体积和重量能量密度高、寿命长、自放电率低、无记忆效应以及有益于环境等优点，广泛用于移动通讯设备、笔记本电脑、摄录放机、个人数字助理(PDA)、数码相机、电动工具以及鱼雷、导弹等领域。其中锂离子电池材料和工艺的研究就一直是该领域的研究热点。

锂离子电池主要是由壳体、正极极片、负极极片、隔膜和电解液组成，其中正、负极极片的制作一般是将正、负极活性材料、粘合剂和导电剂混合成均匀的浆料后涂覆在作为集流体的铝箔(正极)和铜箔(负极)上，然后经过滚压和剪切制成。

在锂离子电池制作过程中，负极材料的涂布是较为关键的一个工艺过程。在负极覆涂过程中，由于铜箔来料一致性不好，造成负极涂覆过程中露箔现象时有发生，使得集流体上粘附浆料减少，相应会减少电池充放电的容量。而且在电池的反复充放电过程中，由于露箔造成的不连续工作区域会影响电池化学反应的连贯性，降低电池循环工作的效率。当发生大面积露箔时，极片经过辊压后掉料会更加严重，不良品增多甚至会造成整张极片废弃，会增加电池制造成本。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种检测集流体覆箔效果的方法，其可剔出不合格铜箔，杜绝露箔现象的发生。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种检测集流体覆箔效果的方法，其为对铜箔表面能的检测，检验步骤包括：首先，选用铜箔；其次，准备至少一种标准测试液体，测出液体的表面能；再次，测量所述液体在铜箔外表面及内表面的接触角，再算出铜箔表面的表面能；最后，根据铜箔表面能越高，覆箔效果越好来选用合适的铜箔。

与现有技术相比较，上述检测集流体覆箔效果的方法在涂布负极材料之前，通过对铜箔表面能的检测，进而选择合适的铜箔，剔出不合格铜箔，可杜绝露箔现象的发生。

【附图说明】

图1是固气、固液和液气界面自由能作用方向的示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，是固气、固液和液气界面自由能作用方向的示意图，本实施例结合润湿方程进行详细描述。

若某种固体的表面能大于某种液体的表面能，二者接触时固体表面就吸附部分液体分子(亦即部分液体分子就在固体的表面上铺展开来)，使其表面能有所下降而趋于稳定，这就是液体对固体表面的润湿过程。可见固体表面被液体所润湿是有条件的。对于这种润湿现象，可以从表面张力的角度做这样的解释：处于液体和固体接触面上的液体分子，同时受到邻近的固体分子和液体分子的拉力，由于固体的表面能大于液体的表面能，所以固体分子所提供的拉力要比液体分子所提供的拉力大，致使部分液体分子被拉向固体的这一边。反之，如果某种固体的表面能小于某种液体的表面能，润湿条件就不复存在。利用这一性质，可以判断负极浆料在负极集流体铜箔上的润湿情况，铜箔的表面能越高，润湿性越好，露箔发生的几率越小。经研究发现，铜箔表面能高于60mN/m时，覆箔效果较好。铜箔的表面能可由已知液体的接触角推算出来。

液滴在固体的表面达到平衡时，在气、液、固三相交界处，气液界面和液固界面之间的夹角称为接触角，如图1所示。

σ_S＝σ_Sl+σ_lcosθ                     (1)

式(1)称为Young方程或润湿方程，式中σ_S、σ_Sl和σ_l分别为固气、固液和液气界面自由能。采用此方程，我们可以通过测量几种已知表面张力的液体对铜箔的接触角，进而算出铜箔的表面能σ_S。

作为本发明的一较佳实施例，所述检测集流体覆箔效果的方法，检测步骤如下：

1.选取铜箔，要求铜箔表面干净、平整，未被污染。本实施例中选用9微米和10微米的铜箔为例。

2.准备至少一种标准测试液体，所述标准测试液体的表面能为已知，本实施例中选用双蒸水及乙二醇。