一种带极耳复合集流体的制备方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种带极耳复合集流体的制备方法及装置，所述方法包括聚合物薄膜转运、局部打孔、薄膜表面改性、非均匀溅射镀膜及电镀加厚五个步骤。所述装置主要包括设于真空仓室内的卷绕系统、张力系统、打孔装置、离子源处理模块、溅射处理模块及外置的电镀加厚模块。本发明专利技术利用薄膜打孔和非均匀溅射结合的技术，能够有效地将聚合物薄膜两面的铜层导通，再通过已经成熟的电镀加厚技术，最终实现免焊接极耳的复合集流体薄膜的批量生产，避免了极耳焊接的繁杂步骤，从而有效简化生产工序，提高生产效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种带极耳复合集流体的制备方法及装置


[0001]本专利技术属于动力电池制造领域，特别涉及一种带极耳复合集流体的制备方法及装置。

技术介绍

[0002]铜箔一方面作为载体，承载活性材料；另一方面作为集流体，实现电流的传导和集流。但是铜箔作为集流体并不完美，一方面铜资源日趋紧张，且我国铜储量较少，容易受到国际关系和贸易的影响；另一方面，铜箔作为集流体很难避免锂电池起火的发生。因此开发新型集流体成为一项重要任务。真空镀膜技术的快速发展使绝缘基材表面金属化过程越来越成熟。因此在PET/PP等聚合物薄膜表面通过磁控溅射铜制备的复合集流体应运而生。复合集流体有以下几个优点：首先，复合集流体大大减少了铜的使用量，能够大幅降低电池组的总重，使动力电池的质量能量密度大幅提高；其次，复合集流体能够有效提高电池使用的安全性。但是复合集流体并不完美，其薄膜两面不能导通的问题使其必须单独焊接极耳才能够在电池组中使用。目前一些研究团队采用辊焊技术成功实现了整卷复合铜箔集流体的极耳焊接，但是辊焊技术操作复杂，严重增大复合集流体的使用成本，限制了其向市场快速推广。因此如何解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带极耳复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：聚合物薄膜转运，将聚合物薄膜的两端分别置于卷绕系统上，启动卷绕系统以持续转运所述聚合物薄膜；S2：局部打孔，对聚合物薄膜进行局部打孔；S3：薄膜表面改性，对进行过局部打孔的聚合物薄膜的两面进行离子源处理；S4：非均匀溅射镀膜，对离子源处理清洁及改性后的聚合物薄膜的两面进行非均匀溅射镀膜，控制镀层达到目标厚度后通过所述卷绕系统收卷；S5：电镀加厚，对处理完成的聚合物薄膜电镀加厚，控制金属层厚度达到目标厚度后收卷，获得带极耳复合集流体。2.根据权利要求1所述的一种带极耳复合集流体的制备方法，其特征在于，所述S1中，所述聚合物薄膜为聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种形成的薄膜，厚度范围为2～150μm。3.根据权利要求1所述的一种带极耳复合集流体的制备方法，其特征在于，所述S2中，所述局部打孔形成打孔区域，所述打孔区域中孔的密度为10～200pcs/cm2，打孔区域的宽度为1～10cm，打孔区域在薄膜的两侧边缘区域，打孔区域距离薄膜的边缘还有预留区域，预留区域的宽度为1～20cm。4.根据权利要求1所述的一种带极耳复合集流体的制备方法，其特征在于，所述S3中，所述离子源处理采用的设备包括霍尔离子源、阳极层离子源、考夫曼离子源、ICP离子源或者使用具有与离子源预处理类似效果的电弧预处理、电晕预处理和电浆轰击预处理；离子源处理所用的气体为氩气、氮气、氧气、一氧化二氮、二氧化碳或一氧化碳，气体流量控制范围为200～2000sccm。5.根据权利要求1所述的一种带极耳复合集流体的制备方法，其特征在于，所述S4中，所述非均匀溅射镀膜中溅射的金属包括Cu、Cr、Ti、Ni、Fe、Mo、Co中的一种或几种的合金。6.根据权利要求1所述的一种带极耳复合集流体的制备方法，其特征在于，所述S4中，所述非均匀溅射具体为：采用一种可以提供非均匀磁场的靶芯，所述靶芯的磁场强度在...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐朋伟，吕吉庆，齐素杰，张杰，杨红光，金荣涛，
申请(专利权)人：九江德福科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：