水系離子電池電解液中的無(wú)機鹽在充放過(guò)程中的產(chǎn)生的副反應也會(huì )加速集流體的腐蝕。所以在水系離子電池中,集流體除了要具備良好的導電性,還需擁有較強的耐氧化能力與優(yōu)異的抗電解液腐蝕能力。
在水系離子電池的使用過(guò)程中,電解液一般為無(wú)機鹽的水溶液,集流體一般為金屬材料,一般金屬材料(如不銹鋼、銅、鋁、鈦)的氧化電位很低,尤其是作為正極集流體時(shí),極易發(fā)生氧化反應而產(chǎn)生腐蝕,集流體的腐蝕一旦發(fā)生將導致集流體與電極活性物質(zhì)間的電子導電性受到影響,二者之間的接觸電阻顯著(zhù)增大,從而致使電池的循環(huán)效率、比容量和壽命的降低;當腐蝕進(jìn)一步加劇,還會(huì )導致集流體的斷裂。
水系離子電池電解液中的無(wú)機鹽在充放過(guò)程中的產(chǎn)生的副反應也會(huì )加速集流體的腐蝕。所以在水系離子電池中,集流體除了要具備良好的導電性,還需擁有較強的耐氧化能力與優(yōu)異的抗電解液腐蝕能力。
一、集流體制作方法
1、金屬兩面熱壓復合導電薄膜形成三層結構集流體
2、金屬兩面與導電膠膜、導電薄膜壓合形成五層結構集流體
二、集流體制作工藝路線(xiàn)
三層結構
1、PE基導電膜和極片材料(銅、鋁)的膨脹系數(CTE)存在差異,如采用傳統熱壓復合工藝,加工成型的產(chǎn)品存在表面不平整、翹曲、裙邊等問(wèn)題;如圖:
2、極耳與導電膜的連接處出現密封不完全,容易導致集流體被電解液腐蝕。
解決方案
采用升溫升壓、降溫降壓方式進(jìn)行熱壓復合。一級熱壓處理單元采用逐級升溫升壓,主要功能實(shí)現對材料進(jìn)行預熱;二級熱壓處理單元主要目的是實(shí)現對材料的熱壓復合;三級熱壓處理單元采用逐步降溫降壓消除集流體的內應力,避免成型后出現表觀(guān)皺褶和邊部卷起的現象。如圖:
對集流體極片材料極耳部位采用熱塑型PE膠膜,PE膠膜的結構為三層,中間層為骨架層,兩面為改性PE層,兩表面改性PE層材質(zhì)不同,一面為親金屬性改性PE,一面為親塑性改性PE:如圖:
五層結構
采用高精度輥壓方式,將兩層PE基導電薄膜、兩層導電膠膜與一層極片材料復合成型,加工成型的產(chǎn)品表觀(guān)平整、無(wú)氣泡。
三、生產(chǎn)方法的工序說(shuō)明:
三層結構生產(chǎn)線(xiàn):如圖
五層結構生產(chǎn)線(xiàn):如圖