[发明专利]一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法

说明书

本发明涉及电池电极技术领域，尤其是一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，经过将铝箔预热处理后，与氟硼酸钠处理液处理，并将氟硼酸钠处理液中添加有磷酸盐、氟化铵、醋酸盐等成分，使得生成多孔性磷酸铝，进而形成多孔性表面膜的过程中，能够实现对铝表面改性，使得改善后的铝箔集流体作为锂离子电池正极集流体时，其不仅耐折性能好、与正极材料的粘结力强、阻抗小、充放电性能优异，而且还能够提高充放电稳定性，降低充放电过程容量衰减率。

技术领域

本发明涉及电池电极技术领域，尤其是一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法。

背景技术

锂离子电池具有电压高、能量密度高、无记忆效应、循环寿命长、自放电低等优点，被广泛应用。正极材料的性能，将决定着锂离子电池的性能。目前，锂离子电池主要由有机电解液、隔膜、正极、负极、集流体等部件组成。由于锂离子电池使用的液态有机电解液的导电能力较弱，为了实现锂离子电池的大电流充放电性能，锂离子电池的正极材料和负极材料一般都加工成粉末状，再将正极材料的粉末或负极材料的粉末，采用粘合剂粘结在集流体上，实现电流的收集。因此，对于锂离子电池来说，集流体的表面状况、集流体与正极材料和负极材料之间的接触阻抗、集流体在充放电过程中表面状况变化情况，对电池的性能均有着较大程度的影响，例如：充电时，锂离子电池的正极铝箔集流体容易发生钝化而增大电极的极化，使得电池的充放电性能明显下降；锂离子电池的正极铝箔集流体与正极材料间粘接不牢固而出现掉粉的现象，影响着电池充放电性能和电池的安全性能。

锂离子电池正极材料的粉末与铝箔集流体粘结时，粘结部分是由被粘结铝箔、胶粘剂和石墨导电剂等组成；目前，对被粘结铝箔表面进行处理的研究较少，主要都是通过在锂离子电池正极的铝箔集流体上预先涂覆石墨烯或者碳粉等，以达到改善铝箔的性能，实现抑制电池极化、减少热效应、提高倍率性能、降低电池内阻等作用的，但由于该处理方法的作用有限，并且制备工艺较为复杂、成本高，使得依然不理想。为此，有研究者针对该现象进行了研究，采用氟硼酸改善处理，例如专利号为201410125066.3的文献公开了，采用氟硼酸钠处理液在35-78℃的温度区间处理1-30min，用水冲洗干净后，自然干燥或者用70-160℃温度区间的热空气干燥，制得含转化膜的正极铝箔集流体，使得其耐折性能好，粘接力强，阻抗小，充放电性能优异等特征。但是，对于其改性后的铝箔集流体在正极材料上面的应用，对于电池的循环充放电容量的稳定性依然不理想，使得50次循环充放电处理后的容量衰减较高，导致电池性能较差。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

氟硼酸改善正极铝箔集流体性能方法，包括以下步骤：

(1)将铝箔预热到35-45℃后，将其置于氟硼酸钠处理液中，浸泡处理5-20min，采用水冲洗干净；

(2)将冲洗干净的铝箔采用100-130℃的热空气干燥，即可；

其中，氟硼酸钠处理液是由磷酸盐4-11g/L，氟化铵1-5g/L，醋酸盐3-8g/L，氟硼酸钠14-17g/L以及水组成。

优选，所述的氟硼酸钠处理液是由磷酸盐8g/L，氟化铵3g/L，醋酸盐5g/L，氟硼酸钠16g/L以及水组成。

优选，所述的磷酸盐为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钙、磷酸二氢钙、磷酸氢二钙、磷酸铵镁中的一种或者任意几种的任意质量比混合。

优选，所述的醋酸盐为醋酸锌、醋酸钾中的一种或者两种的任意质量比混合。

上述的正极铝箔集流体可用于锂电池、锂离子电池、聚合物电池或者超级电池。

与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：