一种超薄复合集流体的制备方法技术

本发明专利技术公开一种超薄复合集流体的制备方法，涉及真空镀膜技术领域，是基于现有复合集流体制备技术存在制备过程易断膜、膜层易粘连的问题提出的，包括以下步骤：(1)薄膜基材处理；(2)同时异步真空镀。以本发明专利技术所述的制备方法制作的超薄复合集流体的薄膜支撑层经过表面预处理后，通过同时异步真空镀的方式在支撑层表面形成粘结层和导电金属层，避免了粘结层表面及导电层内部氧化，有效提升了粘结层和导电层与支撑层之间的粘结力，且同时异步真空镀能有效防止多工序流转过程中粘结层之间相互粘连，提升产品优率。提升产品优率。提升产品优率。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄复合集流体的制备方法


[0001]本专利技术涉及真空镀膜
，更具体地说，关于一种超薄复合集流体的制备方法。

技术介绍

[0002]随着锂电子电池行业的持续发展，人们越来越追求电池的高能量密度和轻量化。集流体作为电池的重要组成部分，降低集流体的质量是一种有效的方法，目前降低集流体的方法主要是以薄膜支撑层镀导电金属层制备成复合集流体实现的。
[0003]现有复合集流体制备技术为磁控溅射后蒸发镀膜再电解镀，或多次蒸发镀膜，如申请号为202080005428.9的专利公开了一种复合集流体，公开了：将50μm厚度的聚酰亚胺薄膜置于坩埚舟式真空蒸发镀铝机真空室，将真空室密封并将真空镀铝机气压抽至10
‑
3Pa，待坩埚舟温度调节至1200
‑
1500℃，开始镀铝，待铝厚度达到200nm后，停止镀铝，随后对铝层表面溅射一层厚度为5nm的Al2O3钝化层待用；将12μm厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜进行电晕处理，并在其表面涂覆双酚A型环氧树脂和胺类固化剂的混合物，在涂覆物的开放时间之内，将此前处理过的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜与聚酰亚胺薄膜上的镀铝层经过钝化后的表面进行热压复合(热压复合的温度为85℃、压力为0.7Mpa)，得到第一复合集流体，提高集流体的稳定性，但其在相同镀层材质及厚度下，镀层方阻偏高(磁控溅射或蒸镀后多次开仓)，且制备过程易断膜，生产优率及效率低(磁控后放置时间较长，膜层易粘连)。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于解决现有复合集流体制备技术存在制备过程易断膜、膜层易粘连的问题。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0006]一种超薄复合集流体的制备方法，所述超薄复合集流体的结构包括薄膜支撑层、位于薄膜支撑层两面的粘结层，以及位于粘结层外侧的导电金属层，其通过以下方法制备，包括以下步骤：
[0007](1)薄膜基材处理：薄膜表面预处理；
[0008](2)同时异步真空镀
[0009]在同一真空腔室内，同时在薄膜双面上单次磁控溅射或蒸发镀膜粘结层及单次蒸发镀膜或电子束镀导电金属层。
[0010]以本专利技术所述的制备方法制作的超薄复合集流体的薄膜支撑层经过表面预处理后，通过同时异步真空镀的方式在支撑层表面形成粘结层和导电金属层，避免了粘结层表面及导电层内部氧化，有效提升了粘结层和导电层与支撑层之间的粘结力，且同时异步真空镀能有效防止多工序流转过程中粘结层之间相互粘连，提升产品优率。
[0011]优选地，所述步骤(1)中薄膜表面预处理方式包括电晕处理、等离子处理、机械处
理中的一种或多种。
[0012]优选地，所述同时异步真空镀为在同一真空腔室内，磁控溅射或蒸发镀膜与蒸发镀膜或电子束镀膜同时开启，薄膜先经过磁控溅射或蒸发镀膜区域再经过蒸发镀膜或电子束镀膜区域。
[0013]优选地，所述真空腔室的真空环境为5.0*10
‑4‑
3.0*10
‑2Pa。
[0014]优选地，所述薄膜支撑层的材质包括聚丙烯薄膜或聚对苯二甲酸乙二醇薄膜。
[0015]优选地，所述薄膜支撑层的厚度为3.2
‑
6μm。
[0016]优选地，所述粘结层材质包括氧化铝、氧化钛、铝钛合金、金属镍、镍基合金中的一种或多种。
[0017]优选地，所述粘结层厚度为2
‑
50nm。
[0018]优选地，所述导电金属层的材质包括金属铝或金属铜。
[0019]优选地，所述导电金属层的厚度为200
‑
3000nm，导电金属层的方阻为5
‑
150mΩ/
□
。
[0020]本专利技术具有如下的有益效果：
[0021]1、以本专利技术所述的制备方法制作的超薄复合集流体的薄膜支撑层经过表面预处理后，通过同时异步真空镀的方式在支撑层表面形成粘结层和导电金属层，避免了粘结层表面及导电层内部氧化，有效提升了粘结层和导电层与支撑层之间的粘结力，且同时异步真空镀能有效防止多工序流转过程中粘结层之间相互粘连，提升产品优率。
[0022]2、本专利技术通过同时异步真空镀的方式在支撑层表面形成粘结层和导电金属层，不同于传统的磁控溅射后蒸发镀膜再电解镀，或多次蒸发镀膜的方式，单次走带即可沉积所需镀层厚度，能有效减少镀层氧化，降低镀层电阻率，同时可以提升生产效率，降低生产成本。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例的一种超薄复合集流体的结构示意图。
[0024]图中标号说明：1、支撑层；2、粘结层；3、导电金属层。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0027]实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
[0028]本专利技术提供的超薄复合集流体的结构包括薄膜支撑层1、位于薄膜支撑层两面的粘结层2，以及位于粘结层2外侧的导电金属层3。
[0029]实施例1
[0030]一种超薄复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
[0031](1)薄膜基材处理：选取厚度为4.5μm的聚丙烯薄膜作为支撑层1，然后对聚丙烯薄膜做电晕处理。
[0032](2)同时异步真空镀：将电晕处理后的聚丙烯薄膜置于同时异步真空镀设备的真空腔室内，设定真空环境为5.0*10
‑4‑
3.0*10
‑2Pa，磁控溅射和蒸发镀膜同时开启，处理后的聚丙烯薄膜首先从磁控溅射室放卷，在磁控溅射室内经过两个磁控溅射区域，分别在聚丙烯薄膜的两侧溅射上一层厚度为10nm的镍基合金形成粘结层2，而后进入真空蒸发室，经过两个蒸发区域，在粘结层2两侧各蒸镀一层厚度为1000nm的金属铜形成导电金属层3，最后进行成品收卷。
[0033]实施例2
[0034]一种超薄复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
[0035](1)薄膜基材处理：选取厚度为4.5μm的聚丙烯薄膜作为支撑层1，然后对聚丙烯薄膜做电晕处理。
[0036](2)同时异步真空镀：将电晕处理后的聚丙烯薄膜置于同时异步真空镀设备的真空腔室内，设定真空环境为5.0*10
‑4‑
3.0*10
‑2Pa，磁控溅射和蒸发镀膜同时开启，处理后的聚丙烯薄膜首先从磁控溅射室放卷，在磁控溅射室内经过两个磁控溅射区域，分别在聚丙烯薄膜的两侧溅射上一层厚度为10nm的镍基合金形成粘结层2，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄复合集流体的制备方法，其特征在于，所述超薄复合集流体的结构包括薄膜支撑层、位于薄膜支撑层两面的粘结层，以及位于粘结层外侧的导电金属层，其通过以下方法制备，包括以下步骤：(1)薄膜基材处理：薄膜表面预处理；(2)同时异步真空镀在同一真空腔室内，同时在薄膜双面上单次磁控溅射或蒸发镀膜粘结层及单次蒸发镀膜或电子束镀导电金属层。2.根据权利要求1所述的一种超薄复合集流体的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中薄膜表面预处理方式包括电晕处理、等离子处理、机械处理中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种超薄复合集流体的制备方法，其特征在于：所述同时异步真空镀为在同一真空腔室内，磁控溅射或蒸发镀膜与蒸发镀膜或电子束镀膜同时开启，薄膜先经过磁控溅射或蒸发镀膜区域再经过蒸发镀膜或电子束镀膜区域。4.根据权利要求1所述的一种超薄复合集流体的制备方法，其特征在于：所述真空腔室的真空环境为5.0*10
‑4‑
3.0*10
‑2Pa。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启武，许涛，王磊，王义飞，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：