一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法及其产品

摘要

本申请涉及涂碳铝箔领域，具体公开了一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法及其产品。加工方法，包括导电浆料制备：称取3～15份的石墨和碳纳米管包括1:(4～9)，先将石墨研磨剥层，与220～350份的分散剂混合并调整PH值为7，添加碳纳米管后混合，称取10～23份的稳固剂搅拌混合。导电浆料涂布：铝箔电沉积形成无定型氢氧化铝,导电剂涂布于铝箔上，真空加热使稳固剂与无定型氢氧化铝形成碳化铝，导电层厚度为0.3～2μm。压敏胶层制备：将压敏胶稀释剂吻涂于导电层表面并烘干。保护层制备:將聚合多巴胺或丙烯酸树酯吻涂于前者上。其产品为：由该方法制备的产品。本申请的方法具有减轻电池在受到挤压或穿刺时，出现电池燃烧等问题的机率的优点。

权利要求

1.一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

导电浆料的制备：按照重量份数，称取3～15份的导电剂，所述导电剂包括重量比为1:

(4～9)的石墨和碳纳米管，将石墨研磨剥层，研磨后的石墨添加至220～350份的分散剂中，搅拌混合，并利用氨水调整PH值为7，将碳纳米管添加至研磨后的石墨和分散剂中，砂磨混合，获得预混合浆料，称取10～23份的稳固剂并与预处理浆料搅拌混合，获得导电浆料；所述稳固剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛酯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠或聚乙二醇中的一种或多种；

导电层的制备：于铝箔的表面进行导电浆料的第一次涂布，获得预处理铝箔，将预处理铝箔经清洗剂清洗并烘干，清洗剂包括重量比为1:(1～3)的醇醚溶剂和丙酮，预处理铝箔的表面利用电沉积处理形成无定型氢氧化铝，并进行导电浆料的第二次涂布，真空加热烘烤，烘烤温度为150～300℃，过程中通入惰性气体，预处理铝箔的表面形成碳化铝，并获得导电层，导电层的厚度为0.3～2μm；

压敏胶层的制备：将压敏胶稀释剂吻涂于导电层的表面并烘干，压敏胶稀释剂包括重量比为1:(4～19)的压敏胶料和稀释剂，获得压敏胶层；所述压敏胶料为聚丙烯酸酯或有机硅化合物中的一种；

保护层的制备：将保护剂吻涂于压敏胶层的表面，获得保护层，所述保护剂采用聚丙烯酸酯或聚多巴胺前驱物中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法，其特征在于：所述导电浆料的制备中石墨研磨剥层，研磨功率为400～850W，研磨次数为100～200次，温度为室温，研磨后石墨的粒径D50为4～10μm。

3.根据权利要求1所述的一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法，其特征在于：所述导电浆料的制备中，分散剂为十二烷基硫酸钠、N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法，其特征在于：所述导电层的制备中，稳固剂的分子量为400～2000。

5.根据权利要求1所述的一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法，其特征在于：所述电沉积处理的过程中，阳极采用石墨板或者镀铱钛板中的一种，电解质采用己二酸铵、草酸盐或柠檬酸盐中的一种；电沉积处理的电场强度为0.1～15V/cm，温度为室温，时间为0.1～

5min。

6.根据权利要求1所述的一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法，其特征在于：所述惰性气体的通入时间为0.5～60h。

7.根据权利要求1所述的一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法，其特征在于：所述稀释剂采用油性稀释剂或异丙醇中的一种，油性稀释剂包括重量比为1:(0.6～1.5)的乙酸乙酯和乙酸丁酯。

8.一种自修复安全性涂碳铝箔，其特征在于，由权利要求1～7任意一项所述加工方法制备而成。

说明书

一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法及其产品

技术领域

[0001] 本申请涉及涂碳铝箔领域，更具体地说，它涉及一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法及其产品。

背景技术

[0002] 锂离子电池是一种依靠锂离子在正极和负极之间移动实现充放电的电池，因能量密度大、工作电压高、无记忆效应、无污染、循环性等优点，被广泛应用在动力、储能等领域。锂离子电池包括正极、负极和电解质，锂离子电池通常采用铝箔作为正极材料的载体，为改善铝箔的性能，通常在铝箔的表面涂覆分散的纳米导电石墨和碳包覆粒，形成涂碳铝箔。涂碳铝箔能够增加润湿性、黏附力，降低极化内阻，提高锂离子电池一致性。

[0003] 然而，锂离子电池在受到挤压或穿刺时，容易造成电极即涂碳铝箔的内短路，短路所产生的热量将对电极和电解质进行快速加热，加热后的电解质可能出现汽化或燃烧等安全事故，锂离子电池出现外力失效。

发明内容

[0004] 为了减轻锂离子电池在受到挤压或穿刺时，电极发生内短路后导致电极和电解质快速加热，而出现电解质汽化或燃烧的安全事故的机率，以提高锂离子电池使用安全性，本申请提供一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法及其产品。

[0005] 本申请提供的一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法及其产品采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法，采用如下的技术方案：

[0006] 一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法，包括以下步骤：

[0007] 导电浆料的制备：按照重量份数，称取3～15份的导电剂，所述导电剂包括重量比为1:(4～9)的石墨和碳纳米管，将石墨研磨剥层，研磨后的石墨添加至220～350份的分散剂中，搅拌混合，并利用氨水调整PH值为7，将碳纳米管添加至研磨后的石墨和分散剂中，砂磨混合，获得预混合浆料，称取10～23份的稳固剂并与预处理浆料搅拌混合，获得导电浆料；所述稳固剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛酯、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠或聚乙二醇中的一种或多种；

[0008] 导电层的制备：于铝箔的表面进行导电浆料的第一次涂布，获得预处理铝箔，将预处理铝箔经清洗剂清洗并烘干，清洗剂包括重量比为1:(1～3)的醇醚溶剂和丙酮，预处理铝箔的表面利用电沉积处理形成无定型氢氧化铝，并进行导电浆料的第二次涂布，真空加热烘烤，烘烤温度为150～300℃，过程中通入惰性气体，预处理铝箔的表面形成碳化铝，并获得导电层，导电层的厚度为0.3～2μm；

[0009] 压敏胶层的制备：将压敏胶稀释剂吻涂于导电层的表面并烘干，压敏胶稀释剂包括重量比为1:(4～19)的压敏胶料和稀释剂，获得压敏胶层；

[0010] 保护层的制备：将保护剂吻涂于压敏胶层的表面，获得保护层。

[0011] 通过采用上述技术方案，涂碳铝箔形成具有导电层、压敏胶层以及保护层的复合层结构，其中，导电层的厚度为0.3～2μm，将涂碳铝箔组装成电池，电池在进行穿刺测试后电池内阻仍在可使用范围内，即内阻值低于100ohm，在进行挤压测试时未出现剧烈的热失控现象。分析其原因在于，石墨经研磨剥层后与分散剂混合，通过氨水调节PH值，并添加碳纳米管砂磨混合获得预混合浆料，碳纳米管和石墨颗粒均匀分散于导电浆料中，预混合浆料中添加稳固剂，预混合浆料保持稳定性。将导电浆料第一次涂布于铝箔的表面，通过清洗剂清洗时清洗剂可溶解预处理铝箔表面的污垢和氧化层，以保护涂覆的导电浆料。预处理铝箔经电沉积处理后表面形成无定形氢氧化铝，导电剂的第二次涂布后，稳固剂在加热烘烤过程中提供碳源并发生脱酯反应，与无定形氢氧化铝反应形成碳化铝，进而铝箔的表面形成固定的导电层，导电层与铝箔之间的粘接性能佳。导电层制备完成后，于导电层的表面吻涂压敏胶稀释剂并烘干形成压敏胶层，压敏胶层的表面涂覆保护剂形成保护层。

[0012] 电池受到穿刺针的穿刺作用时，压敏胶层包覆穿刺针，穿刺针在压敏胶层的包覆下与铝箔形成物理隔绝，以缓解因穿刺导致电极短路，进而出现电池内阻增加并超出可使用范围的情况，电池内阻保持在可使用范围内，电池未出现电解质汽化或自燃的现象；电池受到较为剧烈的挤压作用时，导电层发生断裂，压敏胶层受到应力作用后会产生流动性以及黏性以修复并保护可能暴露于电解质内的铝箔，压敏胶层在铝箔的表面形成绝缘层，而当应力结束后压敏胶层恢复固化状态。压敏胶层形成的绝缘层能够减少涂碳铝箔与电解质、负极接触导致电极内短路的现象，减轻电池内阻升高的问题，使得电池在使用过程中的安全性得到提升和保障。保护层对于铝箔、导电层以及压敏胶层均具有一定的保护作用，并提高涂碳铝箔的耐腐蚀性，涂碳铝箔呈现良好的耐N‑甲基吡咯烷酮、硝酸铵以及碳酸丙烯酯的性能。

[0013] 可选的，所述导电浆料的制备中石墨研磨剥层，研磨功率为400～850W，研磨次数为100～200次，温度为室温，研磨后石墨的粒径D50为4～10μm。

[0014] 通过采用上述技术方案，石墨的粒径D50达到4～10μm的范围，石墨颗粒能够均匀分散于分散剂中，减少碳纳米管和石墨颗粒出现团聚等情况，有利于导电浆料均匀涂布于铝箔的表面，进而形成均匀稳定的导电层。

[0015] 可选的，所述导电浆料的制备中，分散剂为十二烷基硫酸钠、N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种。

[0016] 通过采用上述技术方案，导电剂和分散剂相混合，十二烷基硫酸钠、N,N‑二甲基甲酰胺和二甲基亚砜能够增加石墨颗粒和碳纳米管的分散性，以使导电浆料与铝箔之间具有良好的粘接性。

[0017] 可选的，所述导电层的制备中，稳固剂的分子量为400～2000。

[0018] 通过采用上述技术方案，稳固剂的分子量为400～2000时，稳固剂保持合适的粘度，以提高导电浆料的加工性能，使得导电浆料能够均匀涂布于铝箔的表面，有利于后续碳化铝形成反应的进行。

[0019] 可选的，所述电沉积处理的过程中，阳极采用石墨板或者镀铱钛板中的一种，电解质采用己二酸铵、草酸盐或柠檬酸盐中的一种；电沉积处理的电场强度为0.1～15V/cm，温度为室温，时间为0.1～5min。

[0020] 通过采用上述技术方案，阳极采用石墨板或镀铱钛板的一种时，电沉积反应过程受污染情况较小，同时镀铱钛板晶粒较小能够减少因阳极表面尖端放电而引起火灾或爆炸的情况；电解质采用己二酸铵、草酸盐或柠檬酸盐中的一种时，电解质为弱酸电解质，污染小，并能够减少解离电解质解离后的氢离子对电沉积处理过程的影响。

[0021] 可选的，所述惰性气体的通入时间为0.5～60h。

[0022] 通过采用上述技术方案，真空烘烤过程中，在抽真空环境中通入惰性气体，形成粗真空状态，惰性气体通入时间为0.5～60h，在保证生产加工效率的同时能够充分有效地减少空气中的氧气或水蒸气进入加热区域的可能性，进而减轻碳化铝形成过程中导电层受到的污染。

[0023] 可选的，所述保护剂采用聚丙烯酸酯或聚多巴胺前驱物中的一种。

[0024] 通过采用上述技术方案，聚丙烯酸酯或聚多巴胺前驱物，能够提高涂碳铝箔的耐腐蚀性，减少电解质对铝箔的腐蚀，进而提高涂碳铝箔以及电池使用的安全性，延长电池的使用寿命。

[0025] 可选的，所述压敏胶料为聚丙烯酸酯或有机硅化合物中的一种。

[0026] 通过采用上述技术方案，聚丙烯酸酯和有机硅化合物耐高低温性能佳，具有良好的固化效果，有利于压敏胶层受到的应力结束后恢复固化状态，并呈现良好的可操作性能和流平性能，以形成涂布均匀的压敏胶层。

[0027] 可选的，所述稀释剂采用油性稀释剂或异丙醇中的一种，油性稀释剂包括重量比为1:(0.6～1.5)的乙酸乙酯和乙酸丁酯。

[0028] 通过采用上述技术方案，乙酸乙酯、乙酸丁酯和异丙醇均为优良的有机溶剂，有利于将压敏胶料稀释并吻涂于导电层的表面，乙酸乙酯、乙酸丁酯和异丙醇均易挥发，使得压敏胶料在烘干后形成良好的固化效果。

[0029] 第二方面，本申请提供一种自修复安全性涂碳铝箔产品，采用如下的技术方案：

[0030] 一种自修复安全性涂碳铝箔，由一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法制备而成。

[0031] 通过采用上述技术方案，可获得具有自修复功能的涂碳铝箔，将本申请制备的涂碳铝箔组装成电池，可减轻电池受到穿刺或挤压时电极出现内短路，电池的内阻升高并超出使用范围，而导致电解质汽化或燃烧，电池出现热失控的可能性，提高电池使用的安全性。

[0032] 综上所述，本申请具有以下有益效果：

[0033] 1、本申请于铝箔的表面依次制备导电层、压敏胶层以及保护层，导电层在未添加黏结剂的情况下，通过碳化铝在铝箔的表面形成固定的导电框架，电池受到挤压或穿刺时，压敏胶层通过其流动性、黏结性、包覆性以及良好的固化效果，能够减少电极发生内短路，电池内阻值增加并超出使用范围而导致电极和电解质的温度迅速加热，电解质出现汽化或燃烧的情况，提高涂碳铝箔和电池使用的安全性；

[0034] 2、本申请获得的涂碳铝箔能够缓解电池受到挤压或穿刺时，因电极短路而出现电解质汽化或燃烧的问题，同时，涂碳铝箔具有良好的导电性能和耐腐蚀性能。

具体实施方式

[0035] 以下对本申请作进一步详细说明。

[0036] 原料介绍

[0037] 表1自修复安全性涂碳铝箔的制备原料

[0038]

[0039]

[0040] 实施例

[0041] 实施例1

[0042] 一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法及其产品，包括以下步骤：

[0043] 导电浆料的制备：按照重量份数，称取3份的导电剂，所述导电剂包括重量比为1:9的石墨和碳纳米管，将石墨研磨剥层，研磨功率为400W，研磨次数为200次，温度为室温，研磨后导电剂粒径D50为4μm，研磨后的石墨添加至220份的甲基乙基酮中，搅拌混合，搅拌时间为30min，并利用氨水调整PH值为7，将碳纳米管添加至研磨后的石墨和甲基乙基酮中，砂磨混合，获得预混合浆料，称取23份的稳固剂并与预处理浆料搅拌混合，获得导电浆料；所述稳固剂采用重量比为1:1.5的聚乙烯醇和聚乙烯醇缩丁醛酯；

[0044] 导电层的制备：使用涂布机于铝箔的表面进行导电浆料的第一次涂布，获得预处理铝箔，将预处理铝箔经清洗剂清洗并烘干，清洗剂包括重量比为1:1的乙二醇甲醚和丙酮，对预处理铝箔的表面利用电沉积处理形成无定型氢氧化铝，并进行导电浆料的第二次涂布，电沉积处理的过程中，阳极采用镀铱钛板，电解质采用己二酸铵，电沉积处理的电场强度为0.1V/cm，温度为室温，时间为5min，真空加热烘烤，烘烤温度为150℃，过程中通入惰性气体(氩气)，惰性气体的通入时间为0.5h，预处理铝箔的表面形成碳化铝，并获得导电层，导电层的厚度为0.3μm；

[0045] 压敏胶层的制备：将压敏胶稀释剂吻涂于导电层的表面并烘干，压敏胶稀释剂包括重量比为1:19的聚丙烯酸酯和异丙醇，获得压敏胶层，压敏胶层的厚度为1μm；

[0046] 保护层的制备：将聚丙烯酸酯吻涂于压敏胶层的表面，获得保护层，保护层的厚度为1μm。

[0047] 实施例2

[0048] 实施例2与实施例1的区别在于，导电层的厚度为0.5μm。

[0049] 实施例3

[0050] 实施例3与实施例1的区别在于，导电层的厚度为1.0μm。

[0051] 实施例4

[0052] 实施例4与实施例1的区别在于，导电层的厚度为2.0μm。

[0053] 实施例5

[0054] 一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法及其产品，包括以下步骤：

[0055] 导电浆料的制备：按照重量份数，称取15份的导电剂，所述导电剂包括重量比为1:4的石墨和碳纳米管，将石墨研磨剥层，研磨功率为850W，研磨次数为100次，温度为室温，研磨后导电剂粒径D50为10μm，研磨后的石墨添加至350份的N,N‑二甲基甲酰胺中，搅拌混合，搅拌时间为30min，并利用氨水调整PH值为7，将碳纳米管添加至研磨后的石墨和N,N‑二甲基甲酰胺中，砂磨混合，获得预混合浆料，称取23份的稳固剂并与预处理浆料搅拌混合，获得导电浆料；所述稳固剂采用重量比为1:1.5的聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纤维素钠；

[0056] 导电层的制备：使用涂布机于铝箔的表面进行导电浆料的第一次涂布，获得预处理铝箔，将预处理铝箔经清洗剂清洗并烘干，清洗剂包括重量比为1:3的丙二醇甲醚和丙酮，对预处理铝箔的表面利用电沉积处理形成无定型氢氧化铝，并进行导电浆料的第二次涂布，电沉积处理的过程中，阳极采用镀铱钛板，电解质采用草酸盐，电沉积处理的电场强度为15V/cm，温度为室温，时间为0.1min，真空加热烘烤，烘烤温度为300℃，过程中通入惰性气体(氮气)，惰性气体的通入时间为60h，预处理铝箔的表面形成碳化铝，并获得导电层，导电层的厚度为0.3μm；

[0057] 压敏胶层的制备：将压敏胶稀释剂吻涂于导电层的表面并烘干，压敏胶稀释剂包括重量比为1:4的有机硅化合物和油性稀释剂，获得压敏胶层，压敏胶层的厚度为1μm，所述油性稀释剂包括重量比为1:0.6的乙酸乙酯和乙酸丁酯；

[0058] 保护层的制备：将聚丙烯酸酯吻涂于压敏胶层的表面，获得保护层，保护层的厚度为1μm。

[0059] 实施例6

[0060] 实施例6与实施例5的区别在于，导电层的厚度为0.5μm。

[0061] 实施例7

[0062] 实施例7与实施例5的区别在于，导电层的厚度为1.0μm。

[0063] 实施例8

[0064] 实施例8与实施例5的区别在于，导电层的厚度为2.0μm。

[0065] 实施例9

[0066] 一种自修复安全性涂碳铝箔的加工方法及其产品，包括以下步骤：

[0067] 导电浆料的制备：按照重量份数，称取10份的导电剂，所述导电剂包括重量比为1:6的石墨和碳纳米管，将石墨研磨剥层，研磨功率为650W，研磨次数为150次，温度为室温，研磨后导电剂粒径D50为8μm，研磨后的石墨添加至300份的二甲基亚砜中，搅拌混合，搅拌时间为30min，并利用氨水调整PH值为7，将碳纳米管添加至研磨后的石墨和二甲基亚砜中，砂磨混合，获得预混合浆料，称取16份的稳固剂并与预处理浆料搅拌混合，获得导电浆料；所述稳固剂采用聚乙二醇；

[0068] 导电层的制备：使用涂布机于铝箔的表面进行导电浆料的第一次涂布，获得预处理铝箔；将预处理铝箔经清洗剂清洗并烘干，清洗剂包括重量比为1:3的丙二醇甲醚和丙酮，对预处理铝箔的表面利用电沉积处理形成无定型氢氧化铝，并进行导电浆料的第二次涂布，电沉积处理的过程中，阳极采用镀铱钛板，电解质采用柠檬酸盐，电沉积处理的电场强度为12V/cm，温度为室温，时间为2min，真空加热烘烤，烘烤温度为200℃，过程中通入惰性气体(氩气)，惰性气体的通入时间为2h，预处理铝箔的表面形成碳化铝，并获得导电层，导电层的厚度为0.3μm；

[0069] 压敏胶层的制备：将压敏胶稀释剂吻涂于导电层的表面并烘干，压敏胶稀释剂包括重量比为1:4的有机硅化合物和油性稀释剂，获得压敏胶层，压敏胶层的厚度为1μm，所述油性稀释剂包括重量比为1:1.5的乙酸乙酯和乙酸丁酯；

[0070] 保护层的制备：将聚多巴胺前驱物涂覆于压敏胶层的表面，获得保护层，保护层的厚度为1μm。

[0071] 实施例10

[0072] 实施例10与实施例9的区别在于，石墨研磨后的粒径为15μm。

[0073] 实施例11

[0074] 实施例11与实施例9的区别在于，油性稀释剂包括重量比为1:2的乙酸乙酯和乙酸丁酯。

[0075] 实施例12

[0076] 实施例12与实施例9的区别在于，油性稀释剂包括重量比为1:0.3的乙酸乙酯和乙酸丁酯。

[0077] 对比例

[0078] 对比例1

[0079] 对比例1与实施例3的区别在于，导电剂包括重量比为1:10的石墨和碳纳米管。

[0080] 对比例2与对比例3的区别在于，导电剂包括重量比为1:2的石墨和碳纳米管。

[0081] 对比例3

[0082] 对比例3与实施例3的区别在于，采用等量的乙基纤维素代替聚乙二醇。

[0083] 对比例4

[0084] 对比例4与实施例3的区别在于，清洗剂包括重量比为1:5的丙二醇甲醚和丙酮。

[0085] 对比例5

[0086] 对比例4与实施例3的区别在于，清洗剂包括重量比为1:0.7的丙二醇甲醚和丙酮。

[0087] 对比例6

[0088] 对比例6与实施例1的区别在于，导电层的厚度为3.0μm。

[0089] 对比例7

[0090] 对比例7与实施例2的区别在于，导电层的厚度为3.0μm。

[0091] 对比例8

[0092] 对比例8与实施例3的区别在于，导电层的制备中未进行电沉积处理以及加热烘烤。

[0093] 对比例9

[0094] 对比例9与实施例3的区别在于，导电层的制备中仅进行导电浆料的第一次涂布。

[0095] 性能检测

[0096] 采用厚度为15μm的1100‑H18铝箔，通过实施例1～12和对比例1～9的加工方法获得自修安全性涂碳铝箔样品。

[0097] 极片阻抗测试：将实施例1～12和对比例1～9的加工方法获得的涂碳铝箔样品使用电化学交流阻抗测试，通过EIS电化学工作站测得极片的阻抗，测试电压振幅为10mV，测试频率区间100KHz～0.01Hz；

[0098] 电池穿刺测试：将实施例1～12和对比例1～9的加工方法获得的涂碳铝箔样品组装成电池，在25℃环境下以0.5C恒流恒压充电至4.45V(截止电流为0.01C)，充电完成后静置2小时,然后以一直径为2.5mm的钢钉刺(内阻为0.032ohm)穿电芯或电池的中心部位，并测得穿刺后穿刺针与涂碳铝箔之间的内阻；

[0099] 电池挤压测试：将实施例1～12和对比例1～9的加工方法获得的涂碳铝箔样品组装成电池，根据GB/T 38031‑2020对电池进行挤压测试，静置并观察电池的热失控情况，测试后的电池无冒烟、无起火、无爆炸即为通过测试；

[0100] 剥离力测试：将实施例1～12和对比例1～9的加工方法获得的涂碳铝箔样品，涂碳铝箔样品的尺寸为20×100mm，用双面胶粘结需要测试的一面，将试样双面胶的另外一面粘贴于30×150mm不锈钢表面，涂碳铝箔样品一端反向弯曲180°并采用万能实验拉力机测试，将不锈钢一端固定于拉力机下方夹具，试样弯曲末端固定于上方夹具，以100mm/min的速度拉伸试样，直到试样全部从基板剥离，记录过程中的位移和作用力，受力平衡时的力为涂碳铝箔样品的剥离力。

[0101] 耐腐蚀性测试：将实施例1～12和对比例1～9的加工方法获得的涂碳铝箔样品，使用N‑甲基吡咯烷酮、硝酸铵以及碳酸丙烯酯擦拭涂碳铝箔样品的表面，观察涂碳铝箔样品的表面并记录擦拭次数。

[0102] 表2实施例1～12和对比例1～9的加工方法获得的涂碳铝箔样品的极片阻抗测试、电池穿刺测试以及电池挤压测试的结果

[0103]

[0104]

[0105] 表3实施例1～12和对比例1～9的加工方法获得的涂碳铝箔样品的剥离力测试和耐腐蚀性测试的测试结果

[0106]

[0107]

[0108] 根据表2～3记载的测试数据，由实施例1～12和对比例1～9的实验数据可知，本申请制备的自修复安全性涂碳铝箔具有较低的极片阻抗，将涂碳铝箔组装成电池进行穿刺测试时，穿刺针与涂碳铝箔之间的内阻较低，均低于100ohm，电池保持良好的使用性能，电池未出现因电极短路导致电解质出现汽化或燃烧的情况。在电池挤压测试中测试结果均为通过。此外，涂碳铝箔的剥离力较大，涂碳铝箔的粘接性能好，并且具有良好的耐腐蚀性能。分析其原因可能在于，石墨经研磨剥层后与分散剂混合，通过氨水调节PH值，并添加碳纳米管砂磨混合获得预混合浆料，碳纳米管和石墨颗粒均匀分散于导电浆料中，预混合浆料中添加稳固剂，预混合浆料保持稳定性。

[0109] 将导电浆料第一次涂布于铝箔的表面，通过清洗剂清洗时清洗剂可溶解预处理铝箔表面的污垢和氧化层，以保护涂覆的导电浆料。预处理铝箔经电沉积处理后表面形成无定形氢氧化铝，进行第二次导电浆料的涂布，真空加热烘烤过程中，稳固剂提供碳源和无定形氢氧化铝反应，于预处理铝箔的表面形成碳化铝，进而铝箔的表面形成固定的导电层，导电层与铝箔之间的粘接性能佳。导电层制备完成后，于导电层的表面吻涂压敏胶稀释剂并烘干形成压敏胶层，压敏胶层的表面吻涂保护剂形成保护层。涂碳铝箔最终形成具有导电层、压敏胶层以及保护层的复合层结构。

[0110] 电池受到穿刺针的穿刺作用时，压敏胶层包覆穿刺针，穿刺针在压敏胶层的包覆下与铝箔形成物理隔绝，以缓解因穿刺导致电极短路，进而出现电池内阻增加并超出可使用范围的情况，电池内阻保持在可使用范围内，电池未出现电解质汽化或自燃的现象；电池受到较为剧烈的挤压作用时，导电层发生断裂，压敏胶层受到应力作用后会产生流动性以及黏性以修复并保护可能暴露于电解质内的铝箔，压敏胶层在铝箔的表面形成绝缘层，而当应力结束后压敏胶层恢复固化状态。压敏胶层形成的绝缘层能够减少涂碳铝箔与电解质、负极接触导致电极内短路的现象，减轻电池内阻升高的问题，使得电池在使用过程中的安全性得到提升和保障。

[0111] 保护层对于铝箔、导电层以及压敏胶层均具有一定的保护作用，并提高涂碳铝箔的耐腐蚀性，涂碳铝箔呈现良好的耐N‑甲基吡咯烷酮、硝酸铵以及碳酸丙烯酯的性能。

[0112] 由实施例1～9和对比例6、对比例7的实验数据可知，导电层的厚度对涂碳铝箔的各项实验数据均有影响，其中导电层的厚度在0.3～2μm的范围内时，电池在受到挤压和穿刺时，能够减少电极因短路导致电极和电解质的温度迅速加热，电解质出现汽化或燃烧的情况，提高涂碳铝箔和电池使用的安全性。

[0113] 由实施例9与实施例10的实验数据可知，石墨研磨后的粒径对涂碳铝箔的各项实验数据均有一定程度的影响，分析其原因可能在于，当石墨的粒径D50达到4～10μm的范围，石墨颗粒能够均匀分散于分散剂中，减少碳纳米管和石墨颗粒出现团聚等情况，有利于导电浆料均匀涂布于铝箔的表面，进而形成均匀稳定的导电层。

[0114] 由实施例9、实施例11和实施例12的实验数据可知，油性稀释剂包括重量比为1:(0.6～1.5)的乙酸乙酯和乙酸丁酯时，有利于将压敏胶料稀释并吻涂于导电层的表面，使得压敏胶料在烘干后形成良好的固化效果。

[0115] 上述具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本申请做出没有创造性贡献的修改，但均应涵盖于本申请的保护范围之内。