[发明专利]自热电池集流体、自热电芯及自热电池及其制备方法

权利要求书

1.一种自热电池集流体，其特征在于，包括：

基材(100)；

石墨烯发热层(200)，其涂覆于所述基材(100)上；

第一导电带(300)和第二导电带(400)，所述第一导电带(300)和所述第二导电带(400)相对分设于基材(100)表面两侧并与所述石墨烯发热层(200)接触；

封装层(700)，其覆盖在所述基材(100)上，与所述基材(100)形成一个封闭夹层，所述封闭夹层完全包裹所述第一导电带(300)、所述第二导电带(400)以及所述石墨烯发热层(200)；

集流导体层(800)，其涂覆于远离所述石墨烯发热层(200)的基材(100)外表面。

2.根据权利要求1所述的一种自热电池集流体，其特征在于，集流导体层(800)涂覆于远离所述石墨烯发热层(200)的封装层(700)外表面。

3.根据权利要求1所述的一种自热电池集流体，其特征在于，远离所述石墨烯发热层(200)的基材(100)外表面和远离所述石墨烯发热层(200)的封装层(700)外表面均涂覆有集流导体层(800)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种自热电池集流体，其特征在于，所述集流导体层(800)厚度为50～800nm。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一种自热电池集流体，其特征在于，所述石墨烯发热层(200)呈等宽爬梯状，包括若干根条纹部(220)以及平行分布在若干根条纹部(220)两侧的边缘部(210)。

6.根据权利要求5所述的一种自热电池集流体，其特征在于，若干根所述条纹部(220)之间间隔范围为0～5mm。

7.根据权利要求5所述的一种自热电池集流体，其特征在于，所述石墨烯发热层(200)厚度为5～500nm。

8.一种自热电芯，其特征在于，包括采用如权利要求1、2、3、6和7中任一项所述的自热电池集流体对电芯进行加热。

9.一种自热电池，其特征在于，包括采用如权利要求8所述的自热电芯对电池内部进行加热。

10.一种自热电池集流体制备方法，其特征在于，包括：

切割自热电池集流体的第一基材；

将石墨烯电热材料进行称重计量；

将称量计量好的石墨烯电热材料倒入搅拌罐中，开动搅拌机，搅拌转速3000～5000转/小时，搅拌2小时；

降低搅拌机速度至400～800转/小时，加入消泡剂，搅拌0.5小时得到均匀石墨烯电热浆料；

将均匀石墨烯电热浆料装桶出料；

利用预置丝网印制板将石墨烯电热浆料丝网印刷至第一基材上得石墨烯发热层，并使其在第一基材上呈等宽爬梯状；

在石墨烯发热层两侧的边缘部上印制导电带，得到自热集流体石墨烯加热膜半成品；

对自热集流体石墨烯加热膜半成品覆盖封装材料，进行绝缘防腐蚀封装，得到自热集流体石墨烯加热膜；

将自热集流体石墨烯加热膜做如下处理可得不同类型自热集流体：

(a)将自热集流体石墨烯加热膜作为第二基材，纯铝作为靶材，在磁控溅射设备中镀铝膜，得到单面导体层正极自热集流体；

(b)将单面导体层正极自热集流体未镀膜的面作为第三基材，纯铝作为靶材，在磁控溅射设备中镀铝膜，得双面导体层正极自热集流体；

(c)将自热集流体石墨烯加热膜作为第二基材，纯铜作为靶材，在磁控溅射设备中镀铜膜，得到单面导体层负极自热集流体；

(d)将单面导体层负极自热集流体未镀膜的面作为第三基材，纯铜作为靶材，在磁控溅射设备中镀铜膜，得双面导体层负极自热集流体。