[发明专利]一种折叠式石墨烯集流体及制备方法与锂离子电池

权利要求书

1.一种折叠式石墨烯集流体，其特征在于，包括涂层集流体，与涂层集流体相结合的编织状集流体；所述编织状集流体上具有编织部与两个非编织部，所述涂层集流体上具有涂层部、非涂层部与极耳部；其中，所述非编织部与所述非涂层部固定；

所述编织部包括第二编织部与第一编织部，所述非编织部位于第二编织部的两侧，第一编织部位于其中一个非编织部远离第二编织部的一侧，依次为第一编织部、非编织部、第二编织部与非编织部，形成单边结构；或者，所述编织部包括第二编织部与两个面积相同的第一编织部，第一编织部与非编织部对称设置于第二编织部的两侧，依次为第一编织部、非编织部、第二编织部、非编织部与第一编织部形成的编织状集流体，形成双边结构；

所述涂层部的面积与第二编织部的面积相同，所述非编织部与所述非涂层部的面积相同，所述第一编织部的面积等于第二编织部与两个所述的非编织部的面积之和。

2.一种如权利要求1所述的折叠式石墨烯集流体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1）编织状集流体制备：选取直径为R的金属丝和长宽高m*n*h的铝箔，编织成长为a，宽为b的网状结构，记为集流体X1；先对X1的第一编织部与第二编织部做表面喷涂石墨烯溶液，进行干燥，记为集流体X2；然后将X2经过导电纤维丝溶液雾化区中，进行干燥，得到集流体X3；

2）制备涂层集流体，记为Y，其中涂层选用石墨；将步骤1）得到的X3的非编织部与Y的非涂层部采用焊接进行结合，得到可折叠式石墨烯集流体，记为Z；其中Y为一层，X3层数为1-100层；

3）制备锂离子电池活性物质浆料，先在步骤2）得到的集流体Z的A区涂覆一层活性物质，然后将集流体Z的B区折叠嵌入活性物质中，然后再涂覆一层活性物质；其中集流体Z的B区为单边分布或双边分布，数量为1-100层，涂覆活性物质的次数比集流体Z的B区的数量多两次；

其中，所述的集流体Z的A区为集流体Y的非涂层部与涂层部，加上编织状集流体X3的非编织部与第二编织部的总和，集流体Z的B区为集流体X3的其中一个第一编织部。

3.根据权利要求2所述的一种折叠式石墨烯集流体的制备方法，其特征在于，所述的步骤1）中，R为0.005-1mm，a为0.01-100mm；b为0.01-100mm，m≥1000mm，n为10-100mm，h为0.005-1mm。

4.根据权利要求2所述的一种折叠式石墨烯集流体的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中，导电纤维丝的长度为0.001-30mm，直径为0.000001-0.1mm。

5.根据权利要求2所述的一种折叠式石墨烯集流体的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中，X1的编织部表面喷涂固含量3%-8%的石墨烯浆料。

6.根据权利要求2所述的一种折叠式石墨烯集流体的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中，X2经过含有3-8%导电纤维丝溶液雾化区。

7.一种锂离子电池，其特征在于，包含权利要求2-6任一项所述的制备方法制得的折叠式石墨烯集流体。

8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的制备方法为：将正极浆料利用挤压喷涂机第一次涂覆在集流体Z的涂层部A上，然后将Z的编织部B折叠平铺在涂层部A上，再经过第二道挤压喷涂机涂覆第二次正极浆料，然后将另一边编织部B折叠平铺在涂层部A上，重复多次，经过烘道干燥，然后翻面进行同样操作，辊压切片，得到可组装电池的正极极片；将正极极片、隔膜、负极极片，铝塑膜，极耳与电解液组装成电池。