一种集流体加工设备及集流体及电芯制造技术

本实用新型专利技术涉及材料表面处理技术领域，具体涉及一种集流体加工设备及集流体及电芯。所述集流体加工设备包括：磁控溅射单元，适于在所述非金属层沿厚度方向的至少其中一侧溅射形成镀层；热蒸发单元，与所述磁控溅射单元设置于所述非金属层沿厚度方向的同侧，适于在非金属层上蒸镀形成镀层。本实用新型专利技术提供的集流体加工设备，通过将磁控溅射单元与热蒸发单元进行结合，所述磁控溅射单元与所述热蒸发单元的作用均为在非金属层的基础上形成镀层，以制备集流体，这两种方式结合使用，即可以得到致密度满足要求的薄膜，又可以提高制备效率，使得集流体致密性良好，方阻低，电芯阻抗较小，能够更好的相应电芯性能。够更好的相应电芯性能。够更好的相应电芯性能。

【技术实现步骤摘要】
一种集流体加工设备及集流体及电芯


[0001]本技术涉及材料表面处理
，具体涉及一种集流体加工设备及集流体及电芯。

技术介绍

[0002]锂离子设备技术是新能源汽车发展的关键。方形叠片技术是目前最先进的锂离子电池制造技术之一，但是目前已经量产的电芯在经过针刺或高压冲击时会导致电池短路，急速升温，进而导致起火爆炸，引起严重安全事故，严重阻碍新能源汽车的普及。
[0003]通过在非金属层两面各镀上一层金属层形成集流体，来取代传统的铜箔铝箔，相比传统的铜箔铝箔重量更轻，且产热更少，当电芯温度超过150degC时，镀层逐渐受热熔解，避免正负极膜直接接触，降低电芯内部产热，防止热失控；且在进行针刺实验时，针刺点处箔材受热熔断，杜绝产热反应的进一步发生。但该种形式的集流体需采用多次反复加热蒸镀方式制成，导致集流体不够致密，从而导致方阻高，结合力差，进而导致电芯阻抗增大，从而影响电芯性能。

技术实现思路

[0004]因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中集流体在制备时容易导致集流体不够致密，从而导致方阻高的缺陷，从而提供一种能够制备低方阻集流体的集流体加工设备。
[0005]本技术要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中集流体方阻过高的缺陷，从而提供一种低方阻的集流体。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供的一种集流体加工设备，适于以非金属层为基础制备集流体；所述集流体加工设备包括：
[0007]磁控溅射单元，适于在所述非金属层沿厚度方向的至少其中一侧溅射形成镀层；<br/>[0008]热蒸发单元，与所述磁控溅射单元设置于所述非金属层沿厚度方向的同侧，适于在非金属层上蒸镀形成镀层。
[0009]可选的，所述磁控溅射单元包括：
[0010]第一磁控溅射单元，所述第一磁控溅射单元适于在所述非金属层沿厚度方向的第一侧溅射形成第一镀层；
[0011]第二磁控溅射单元，所述第二磁控溅射单元适于在所述非金属层沿厚度方向的第二侧溅射形成第二镀层。
[0012]可选的，所述热蒸发单元包括：
[0013]第一热蒸发单元，所述第一热蒸发单元适于在所述非金属层沿厚度方向的第一侧溅射形成第一镀层；
[0014]第二热蒸发单元，所述第二热蒸发单元适于在所述非金属层沿厚度方向的第二侧溅射形成第二镀层。
[0015]可选的，所述集流体加工设备还包括：
[0016]第一冷却辊，适于卷绕所述集流体，且所述第一冷却辊设置于所述第一热蒸发单元沿高度方向的相对上方；
[0017]第二冷却辊，适于卷绕所述集流体，且所述第二冷却辊设置于所述第二热蒸发单元沿高度方向的相对上方。
[0018]可选的，所述集流体与所述第一冷却辊的接触长度大于所述第一冷却辊的半径；
[0019]和/或，所述集流体与所述第二冷却辊的接触长度大于所述第二冷却辊的半径。
[0020]可选的，所述集流体加工设备还包括：
[0021]第一收放卷轴，设置于所述集流体沿长度方向的第一端，适于卷绕所述集流体；
[0022]第二收放卷轴，设置于所述集流体沿长度方向的第二端，适于卷绕所述集流体。
[0023]可选的，所述第一收放卷轴与所述第二收放卷轴的其中一个收卷时，另一个放卷；且所述第一收放卷轴与所述第二收放卷轴适于交替进行收卷和放卷动作。
[0024]可选的，沿所述第一收放卷轴至所述第二收放卷轴的方向，所述磁控溅射单元和所述热蒸发单元的先后顺序可调换。
[0025]本技术提供的集流体，应用如上述所述的集流体加工设备进行制备，所述集流体包括：
[0026]非金属层；
[0027]以及位于所述非金属层沿厚度方向的相对两侧的第一镀层及第二镀层。
[0028]本技术提供的电芯，包括如上述所述的集流体；所述电芯的能量密度大于220Ah/kg；所述电芯的宽度b的取值范围为50mm≤b≤230mm，所述电芯的长度a的取值范围为90mm≤a≤599mm，所述电芯的厚度h的取值范围为5mm≤h≤73mm；
[0029]且所述厚度h与所述宽度b的比值h/b＜0.7，所述厚度h与所述长度a的比值h/a＜0.5。
[0030]本技术技术方案，具有如下优点：
[0031]1.本技术提供的集流体加工设备，通过将磁控溅射单元与热蒸发单元进行结合，所述磁控溅射单元与所述热蒸发单元的作用均为在非金属层的基础上形成镀层，以制备集流体，这两种方式结合使用，即可以得到致密度满足要求的薄膜，又可以提高制备效率，使得集流体致密性良好，方阻低，电芯阻抗较小，能够更好的相应电芯性能。
[0032]2.本技术提供的集流体加工设备，通过设置所述第一收放卷轴与所述第二收放卷轴适于交替进行收卷和放卷动作，从而当一卷所述非金属层材料完成镀膜后，若厚度未达到需求厚度，所述第一收放卷轴与所述第二收放卷轴开始反转，从而带动集流体反向运转，继续进行镀膜，如此反复，直至达到需要的镀层厚度，通过一套设备满足反复镀膜需求，节约空间，且方便根据需要进行厚度调节。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。
[0034]图1为本技术集流体加工设备的示意图；
[0035]图2为本技术集流体的截面示意图；
[0036]附图标记说明：
[0037]100
‑
集流体，101
‑
非金属层，102
‑
第一镀层，103
‑
第二镀层；
[0038]1‑
第一收放卷轴，2
‑
第一冷却辊，3
‑
第二冷却辊，4
‑
第二收放卷轴，5
‑
第一磁控溅射单元，6
‑
第一热蒸发单元，7
‑
第二热蒸发单元，8
‑
第二磁控溅射单元，9
‑
换向辊。
具体实施方式
[0039]下面将结合附图对本技术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技术一部分实施例，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做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。
[0040]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集流体加工设备，其特征在于，适于以非金属层(101)为基础制备集流体(100)；所述集流体加工设备包括：磁控溅射单元，适于在所述非金属层(101)沿厚度方向的至少其中一侧溅射形成镀层；热蒸发单元，与所述磁控溅射单元设置于所述非金属层(101)沿厚度方向的同侧，适于在非金属层(101)上蒸镀形成镀层；所述磁控溅射单元包括：第一磁控溅射单元(5)，所述第一磁控溅射单元(5)适于在所述非金属层(101)沿厚度方向的第一侧溅射形成第一镀层(102)；第二磁控溅射单元(8)，所述第二磁控溅射单元(8)适于在所述非金属层(101)沿厚度方向的第二侧溅射形成第二镀层(103)；所述热蒸发单元包括：第一热蒸发单元(6)，所述第一热蒸发单元(6)适于在所述非金属层(101)沿厚度方向的第一侧溅射形成第一镀层(102)；第二热蒸发单元(7)，所述第二热蒸发单元(7)适于在所述非金属层(101)沿厚度方向的第二侧溅射形成第二镀层(103)。2.根据权利要求1所述的集流体加工设备，其特征在于，所述集流体加工设备还包括：第一冷却辊(2)，适于卷绕所述集流体(100)，且所述第一冷却辊(2)设置于所述第一热蒸发单元(6)沿高度方向的相对上方；第二冷却辊(3)，适于卷绕所述集流体(100)，且所述第二冷却辊(3)设置于所述第二热蒸发单元(7)沿高度方向的相对上方。3.根据权利要求2所述的集流体加工设备，其特征在于，所述集流体(100)与所述第一冷却辊(2)的接触长度大于所述第一冷却辊(2)的半径；和/或，所述集流体(100)与所述第二冷却辊(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵凯，方伟，郑军华，尹东星，王学飞，李昆芃，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：