一种锂离子电池集电极膜的加工方法技术

本发明专利技术提供一种锂离子电池集电极膜的加工方法膜，其可以避免使用有环境污染的电镀技术，同时确保了产品的质量。其包括步骤：S1：将聚合物膜作为基材放置于基材运输装置上；S2：在真空环境下，基材运输装置承载着基材进入镜像磁控溅射镀膜区域，进行铜底膜的镀膜工序；在镜像磁控溅射镀膜区域基于旋转镜像靶磁控溅射技术完成铜底膜的镀膜工序；S3：铜底膜的镀膜工序结束后，基材运输装置将基材继续运输到同样真空环境下的第一高速气流溅射镀膜区域完成加厚层的镀膜工序；在第一高速气流溅射镀膜区域中，基于气流溅镀沉积技术完成加厚层的镀膜工序。的镀膜工序。的镀膜工序。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池集电极膜的加工方法


[0001]本专利技术涉及锂电池加工
，具体为一种锂离子电池集电极膜的加工方法。

技术介绍

[0002]锂电池是日常生活中常用的一种电池。因此，锂离子电池的安全性和能量密度的是锂电池使用中很重的参数。比较常见的锂电池结构中，电极（阳极，阴极）、电流集流器或集电器（阳极集电器，阴极集电器）和隔膜的多个材料薄膜的薄膜堆叠，在每个正面上的集电极膜的延伸部形成电池单元的极触点。如图1所示，现有技术中锂电池的集电极膜通常由聚合物膜1和镀在聚合物膜1上的金属铜膜2构成。然而，目前的镀金属聚合物膜制备都采用了电镀技术，无可避免的面临着众多环保问题，在环保法规日益严格的当今社会，电镀技术路线发展势必受到制约，进而影响到产品的使用。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中锂电池的集电极膜因为镀膜工艺导致环境污染进而导致产品生产使用受限的问题，本专利技术提供一种锂离子电池集电极膜的加工方法膜，其可以避免使用有环境污染的电镀技术，同时确保了产品的质量。
[0004]本专利技术的技术方案是这样的：一种锂离子电池集电极膜的加工方法，其包括以下步骤：S1：将聚合物膜作为基材放置于基材运输装置上；其特征在于，其还包括以下步骤：S2：在真空环境下，所述基材运输装置承载着基材进入镜像磁控溅射镀膜区域，进行铜底膜的镀膜工序；在所述镜像磁控溅射镀膜区域基于旋转镜像靶磁控溅射技术完成铜底膜的镀膜工序；S3：所述铜底膜的镀膜工序结束后，所述基材运输装置将基材继续运输到同样真空环境下的第一高速气流溅射镀膜区域完成加厚层的镀膜工序；在所述第一高速气流溅射镀膜区域中，基于气流溅镀沉积技术完成所述加厚层的镀膜工序。
[0005]其进一步特征在于：其还包括步骤S4：S4：完成所述加厚层的镀膜工序后，所述基材运输装置继续将基材继续运输到同样真空环境下的第二高速气流溅射镀膜区域，基于气流溅镀沉积技术完成保护膜的镀膜工序；步骤S3中的所述加厚层为铜膜或铜镍合金镀膜；步骤S4中的所述保护膜为铜镍合金镀膜；所述铜底膜厚度范围为：30~100纳米，所述加厚层厚度范围为：800~900纳米，所述
保护膜的厚度范围为：300~500纳米。
[0006]本专利技术提供的一种锂离子电池集电极膜的加工方法，在真空环境下，基于旋转镜像靶磁控溅射技术合空心阴极气流溅镀技术完成产品的制作，将之前的真空镀膜+电镀的两步工艺，变成了全真空工艺这种一步工艺，简化工艺流程；整个制成过程接在全真空环境下，无任何杂质污染物进入的可能，保证了膜成品的质量，同时整个制成过程五任何污染物排放，不含有包括电镀在内的任何有污染可能性的工艺环节，使产品生产过程完全符合国家要求，确保产品不会因工艺原因发展受限。
附图说明
[0007]图1为现有技术中集电极膜的结构示意图；图2为本专利技术中的单面的集电极膜的结构示意图；图3为本专利技术中的双面的集电极膜的结构示意图；图4为本专利技术中加工工艺顺序示意图；图5为铜底膜镀膜用旋转镜像靶磁控溅射设备结构示意图；图6为加厚层和保护膜镀膜用高速气流溅射镀膜设备设备结构示意图。
具体实施方式
[0008]本专利技术一种锂离子电池集电极膜的加工方法，其包括以下步骤：S1：将聚合物膜作为基材放置于基材运输装置上；S2：在真空环境下，基材运输装置承载着基材进入镜像磁控溅射镀膜区域，进行铜底膜的镀膜工序；在镜像磁控溅射镀膜区域基于旋转镜像靶磁控溅射设备完成铜底膜的镀膜工序；S3：铜底膜的镀膜工序结束后，基材运输装置将基材继续运输到同样真空环境下的第一高速气流溅射镀膜区域完成加厚层的镀膜工序；高速气流溅射镀膜区域中，基于气流溅镀沉积技术，也有文件称之为空心阴极气流溅镀技术，完成加厚层的镀膜工序；在第一高速气流溅射镀膜区域中的加厚层可以为铜膜，也可以为铜镍合金镀膜；S4：完成加厚层的镀膜工序后，基材运输装置继续将基材继续运输到同样真空环境下的第二高速气流溅射镀膜区域，基于气流溅镀沉积技术完成保护膜的镀膜工序；保护膜为铜镍合金镀膜。
[0009]如图4所示，实际生产时，在高真空下，将聚合物膜1，依次通过低损伤的镜像磁控溅射镀膜区域、第一高速气流溅射镀膜区域、第二高速气流溅射镀膜区域，分别完成铜底膜3的镀膜（厚度为30~100纳米）、纯铜加厚层4镀膜或者铜镍合金加厚层4的镀膜（厚度为800~900纳米）、保护膜5的（厚度为300~500纳米）。
[0010]其中，在镜像磁控溅射镀膜区域基于旋转镜像靶磁控溅射设备6对聚合物膜1进行镀膜，根据实际需要，可以选择双面镀膜或者单面镀膜的旋转镜像靶磁控溅射设备6。如图5所示，为单面镀膜的旋转镜像靶磁控溅射设备6，基材运输装置7设置为1个，设置在第一旋转靶柱6
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1、第二旋转靶柱6
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2的一侧；第一旋转靶柱6
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1、第二旋转靶柱6
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2的另一侧设置镀膜挡板6
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3，挡住向另一个方向溅射的粒子。
[0011]聚合物膜1放置在基材运输装置7的镀膜面7
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1上，在第一旋转靶柱1、第二旋转靶柱2之间，两个靶柱的磁场叠加，形成非电中性的溅射粒子磁拘束区域，即高能等离子拘束区域6
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5；两个旋转靶柱上的靶材在磁场中发生溅射，产生高速粒子6
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6和低速粒子6
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4；两个靶柱之间存在的叠加磁场会对在其中运动的带电粒子的运动距离发生弯转，弯转的幅度与带电量、运动速度、磁场强度有关；在磁场与带电量一定的前提下，运动速度高的高速粒子6
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6即高能粒子，偏转幅度大，会被溅射到对面靶材上，不会脱离叠加磁场到达镀膜衬底材料上；而低速粒子6
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4即低能粒子，偏转幅度小，会接触镀膜衬底并附着，完成镀膜。
[0012]基于低能粒子对衬底材料进行镀膜，高能粒子不会溅射到基底材料上，所以不会导致衬底材料的温度升高，不会导致聚合物膜1产生热损伤；同时，基于低速粒子6
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4进行镀膜，粒子以较低速度溅射到衬底材料上，不会损伤彻底材料，防止聚合物膜1发生轰击损伤；即，通过低损伤镜像磁控溅射镀膜时，在聚合物膜上形成致密且与附着力相对较强的金属铜膜作为基膜层，厚度约为30~100纳米，同时不会对聚合物膜造成离子轰击损伤和热损伤；本专利技术方案中的聚合物膜1和铜底膜3，与基于其他技术镀铜膜的聚合物膜1相比，具备更好的性能，以及使用安全性。
[0013]在第一高速气流溅射镀膜区域、第二高速气流溅射镀膜区域中，分别基于高速气流溅射镀膜设备8进行镀膜；高速气流溅射镀膜设备8基于中空阴极辉光放电原理(Hollow cathode glow discharge)，使用气流溅镀(Gas Flow Sputter,GFS)沉积技术完成加厚层4和保护膜5的镀膜工序。
[0014]如图6所示，溅镀靶8
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1具有中空阴极形式，基于中空阴极放电(Hollow cathode discharge, 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池集电极膜的加工方法，其包括以下步骤：S1：将聚合物膜作为基材放置于基材运输装置上；其特征在于，其还包括以下步骤：S2：在真空环境下，所述基材运输装置承载着基材进入镜像磁控溅射镀膜区域，进行铜底膜的镀膜工序；在所述镜像磁控溅射镀膜区域基于旋转镜像靶磁控溅射技术完成铜底膜的镀膜工序；S3：所述铜底膜的镀膜工序结束后，所述基材运输装置将基材继续运输到同样真空环境下的第一高速气流溅射镀膜区域完成加厚层的镀膜工序；在所述第一高速气流溅射镀膜区域中，基于气流溅镀沉积技术完成所述加厚层的镀膜工序。2.根据权利要求1所述一种饱水设备，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑佳毅，
申请(专利权)人：无锡爱尔华光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：