一种多层结构集流体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多层结构集流体，包括塑料薄膜，在所述塑料薄膜的上、下表面依次镀有粘接力增强层和金属镀层；所述金属镀层为铜金属镀层或铝金属镀层；所述塑料薄膜是光面的或者是毛面的。本实用新型专利技术既能实现电池的轻量化，提高能量密度，降低成本，又能使镀铜/铝层不容易脱落。

A multi-layer structured fluid collector

The utility model discloses a multilayer structure including collector, plastic film, plastic film in the upper and lower surfaces are coated with adhesive reinforced layer and metal layer; the metal plating for copper metal plating or aluminum metal coating; the plastic film is smooth or rough surface. The utility model can not only realize the light weight of the battery, improve the energy density, reduce the cost, but also make the copper / aluminum coating not easy to fall off.

【技术实现步骤摘要】
一种多层结构集流体
本技术涉及一种多层结构集流体。
技术介绍
传统锂离子电池负极集流体是铜箔，正极集流体是铝箔。随着锂电技术的发展，锂离子电池的高能量密度、轻量化和柔性化成为人们的追求。减薄铜/铝箔(正负极集流体的总质量约占电池总质量的14％-18％左右)，可实现锂离子电池的轻量化，提高能量密度，降低成本，但由于制备技术的局限，铜/铝箔的厚度很难再降低(目前铜箔可量产到6μm，铝箔可量产到8μm)；另外铜/铝箔变薄之后，机械强度降低，致使加工性能降低，因此需要新的“减薄技术”。现有技术有将铜/铝镀在塑料(例如PET)上作为集流体来提高电池能量密度、降低成本、让电池轻量化。但其镀铜的最厚厚度为1.5μm，镀铝的最厚厚度为2.0μm(无论是镀铜还是镀铝，均需要一定的厚度来达到令人满意的导电性)，这相对于传统包装材料镀铜/铝膜镀层厚度来说要厚很多，而镀层越厚，镀铜/铝层越容易从塑料上脱落。
技术实现思路
有鉴于此，为克服上述技术问题，本技术的目的在于提供一种既能实现电池的轻量化，提高能量密度，降低成本，又能使镀铜/铝层不容易脱落的多层结构集流体。所采用的技术方案为：一种多层结构集流体，包括塑料薄膜，在所述塑料薄膜的上、下表面依次镀有粘接力增强层和金属镀层；所述金属镀层为铜金属镀层或铝金属镀层；所述塑料薄膜是光面的或者是毛面的。进一步地，所述塑料薄膜是毛面的，毛面塑料薄膜是采用添加颗粒物、液体搪磨、喷砂、等离子刻蚀、喷射刻蚀、化学刻蚀中的一种或多种制成的。进一步地，所述塑料薄膜为OPP、PI、PET、CPP或PVC。进一步地，所述塑料薄膜的厚度为2-12μm。进一步地，所述粘接力增强层为金属镀膜或非金属镀膜，当为金属镀膜时，所述金属为Ni；当为非金属镀膜时，所述非金属为SiC、Si3N4或Al2O3。进一步地，所述粘接力增强层的厚度为10-100nm。进一步地，所述铜金属镀层的厚度为100-1000nm，铝金属镀层的厚度为100-2000nm。本技术的有益效果在于，(1)通过塑料薄膜层实现减重，其中镀铝膜集流体可实现减重50％，厚度降低30％，镀铜膜集流体可实现减重70％，显著提高电池能量密度；(2)塑料薄膜作为基底具有更强的拉伸强度，使得制备工序中的张力，压力等窗口会更大，从而备料段可采用更高的压力实现更大压实密度，提高过程制造能力；(3)将塑料薄膜制成毛面，同时镀上一层粘接力增强层，可减少铜/铝金属镀层的脱落，可有效防止铜/铝金属镀层容易脱落导致集流体的性能丧失；(4)用这种新的镀铜塑料膜集流体替代原有锂电池中的铜箔集流体，由传统的6μm的纯铜箔减少到不到1μm的镀铜层，铜的用量大大减少，集流体成本可降低50％以上。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的多层结构集流体的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术优选的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1所示，一种多层结构集流体，包括塑料薄膜1，在塑料薄膜1的上、下表面依次镀有粘接力增强层2和金属镀层3；该金属镀层3为铜金属镀层或铝金属镀层；该塑料薄膜1是光面的或者是毛面的。优选地，塑料薄膜是毛面的，选择毛面可提高镀层与塑料薄膜的粘接力。毛面塑料薄膜可以采用添加颗粒物、液体搪磨、喷砂、等离子刻蚀、喷射刻蚀、化学刻蚀中的一种或多种制成的。例如添加颗粒物制作毛面塑料薄膜时，具体工艺为，将塑料原材料融化后添加SiO2、TiO2等≤10μm颗粒混合均匀，通过流延挤出拉制成毛面塑料薄膜。例如采用化学蚀刻制作毛面塑料薄膜时，具体的工艺可以为：将塑料薄膜浸入到20％-40％的NaOH溶液中，温度为30-60℃，浸入时间2-10分钟，从而实现对塑料薄膜进行粗糙化处理，制成毛面。通过塑料薄膜层实现减重，其中镀铝膜集流体可实现减重50％，厚度降低30％，镀铜膜集流体可实现减重70％，显著提高电池能量密度。塑料薄膜优选为OPP、PI、PET、CPP或PVC。其中OPP为定向拉伸聚丙烯塑料；PI为聚酰亚胺塑料；PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料、CPP为流延聚丙烯塑料、PVC为聚氯乙烯塑料。进一步优选PET、PI、CPP；塑料薄膜的耐温性120-300℃；塑料薄膜的厚度优选为2-12μm，对于金属镀层为铜金属镀层，塑料薄膜的厚度可以进一步优选为4-8μm；对于金属镀层为铝金属镀层，塑料薄膜的厚度可以进一步优选为6-10μm。将塑料薄膜制成毛面，同时镀上一层粘接力增强层，可减少金属镀层的脱落，可有效防止金属镀层容易脱落导致集流体的性能丧失。该粘接力增强层优选为金属镀膜或非金属镀膜，当为金属镀膜时，所述金属为Ni；当为非金属镀膜时，所述非金属为SiC、Si3N4、或Al2O3。当金属镀层为铜金属镀层时，粘接力增强层优选Ni或Al2O3，Ni或Al2O3与塑料薄膜层和铜金属镀层的粘接性能较好，这样镀铜层更不易脱落。当金属镀层为铝金属镀层时，粘接力增强层优选Al2O3，Al2O3与塑料薄膜层和铝金属镀层的粘接性能较好，这样镀铝层更不易脱落。粘接力增强层的厚度优选为10-100nm，进一步优选为10-50nm。铜金属镀层的厚度可为100-1000nm，进一步优选为200-600nm；铝金属镀层的厚度可为100-2000nm，进一步优选为500-1000nm。本技术的有益效果可参见
技术实现思路
部分，此处不再赘述。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本技术的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本技术的保护范围，凡未脱离本技术技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层结构集流体，其特征在于，包括塑料薄膜，在所述塑料薄膜的上、下表面依次镀有粘接力增强层和金属镀层；所述金属镀层为铜金属镀层或铝金属镀层；所述塑料薄膜是光面的或者是毛面的；所述粘接力增强层为金属镀膜或非金属镀膜，当为金属镀膜时，所述金属为Ni；当为非金属镀膜时，所述非金属为SiC、Si3N4或Al2O3。

【技术特征摘要】
1.一种多层结构集流体，其特征在于，包括塑料薄膜，在所述塑料薄膜的上、下表面依次镀有粘接力增强层和金属镀层；所述金属镀层为铜金属镀层或铝金属镀层；所述塑料薄膜是光面的或者是毛面的；所述粘接力增强层为金属镀膜或非金属镀膜，当为金属镀膜时，所述金属为Ni；当为非金属镀膜时，所述非金属为SiC、Si3N4或Al2O3。2.根据权利要求1所述的多层结构集流体，其特征在于，所述塑料薄膜是毛面的，毛面塑料薄膜是采用添加颗粒物、液体搪磨、喷砂、等离子刻蚀、喷射刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文卿，张龙，
申请(专利权)人：安徽金美新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34