[发明专利]一种复合功能导电涂层及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合功能导电涂层，包括集流体和功能涂层两部分，所述的功能涂层由导电浆经涂覆干燥后形成，导电浆由导电剂、粘接剂、添加剂A、添加剂B、表面活性剂和溶剂组成。该复合功能导电涂层可以使得活性物质与集流体的接触阻抗急剧降低同时保护集流体不被电解液中的游离酸腐蚀破坏，由此带来的电性能提升优势非常明显。

技术领域

本发明涉及储能材料技术领域，尤其涉及锂离子二次电池、电容器和超级电容器技术领域，特别是关于一种复合功能导电涂层。

背景技术

锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液四部分组成，具有工作电压高、比能量高、循环寿命长和绿色环保等优点，近年来得到了迅速的发展，特别是作为新能源汽车的核心零部件之一的动力锂离子电池市场更是呈现出爆发式的增长。动力锂离子电池在使用过程中需要大电流、大功率充放电，从而对电池各方面的电化学性能提出了更高的要求。

对电池而言，电池内阻是制约电池充放电倍率性能的关键因素，内阻越大，电池倍率性能越差，电池大倍率充放电过程中极化也越大，电池发热严重，电池性能急剧恶化。为了降低电池内阻，主要有方法有：提高正、负极活性物质的导电能力，增加导电剂用量，增加集流体、极耳等导电部件的过流能力等。但是，以上这些方法对电池的比能量都有不同程度的负面影响，对电池内阻的降低作用并不显著。比如，导电剂过多的添加并不能明显降低电池内阻，反而降低了电池的能量密度。

通过研究发现，正、负极活性物质和集流体之间的接触内阻对电池内阻及电池各方面性能的发挥有显著的影响。为了降低活性物质和集流体之间的接触内阻，不同厂家开发出了不同导电涂层来提高两者之间的导电性能。

中国专利公开号CN1427497A公开了一种以导电剂、粘接剂和有机溶剂制备而成的有机系导电涂层，适用于正、负极都是有机溶剂体系的锂离子电池。公开号CN105406083A公开了一种以导电剂、粘接剂和添加剂制备而成的兼容有机系和水系的导电涂层。公开号为WO2012151880A1公开了一种石墨稀导电涂层技术。公开号为CN201450056U的专利公开了一种导电涂层涂覆在腐蚀铝箔上的复合导电涂层技术。

以上专利中涉及到的导电涂层技术对降低活性物质与集流体的接触阻抗有一定的作用，但是其导电剂中大多采用了碳纳米管、石墨稀等价格昂贵材料，导致生产成本高，碳纳米管和石墨稀分散难度大，且材料高比表面的特性容易团聚导致浆料易沉降，影响涂布效果甚至导致产品失效。导电涂层功能单一且制备导电涂层时对设备的精度要求高，设备大都需要依赖进口等。目前国内大部分导电涂层产品市场基本被日本，德国，美国等垄断，国内实际真正投入实用的国产导电涂层产品较少。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种新型的复合功能导电涂层，该复合功能导电涂层可以使得活性物质与集流体的接触阻抗急剧降低同时保护集流体不被电解液中的游离酸腐蚀破坏，由此带来的电性能提升优势非常明显。

为实现发明目的，本发明采取如下的技术方案：

一种复合功能导电涂层，包括集流体和功能涂层两部分，所述的功能涂层由导电浆经涂覆干燥后形成，导电浆由导电剂、粘接剂、添加剂A、添加剂B、表面活性剂和溶剂组成。

作为优选，所述的集流体包括铝箔、铜箔、钢箔中的一种或几种复合而成的箔材，箔材厚度5～20微米。

作为优选，所述的集流体表面进行相应的表面处理包括但不限于酸洗、碱洗、红外热处理、紫外照射、等离子冲击或电击。

作为优选，所述的导电浆中导电剂占导电浆的质量比为0.1％～10％，粘接剂占导电浆的质量比为0.5％～10％，添加剂A占导电浆的质量比为0.1％～20％、添加剂B占导电浆的质量比为0.01％～5％、表面活性剂占导电浆的质量比为0.001％～5％，溶剂占导电浆的质量比为50％～99％。