一种PET铜箔及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PET铜箔及制备方法。本发明专利技术PET铜箔工艺流程为：PET膜

【技术实现步骤摘要】
一种PET铜箔及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铜箔制备
，尤其涉及一种PET铜箔及其制备方法。

技术介绍

[0002]铜箔，按生产方式分为两类：一类是电解铜箔，另一类是压延铜箔。电解铜箔，利用电沉积法使得Cu
2+
在电场力的作用下迁移沉积到阴极上形成薄膜，通过控制沉积时间控制铜箔厚度。
[0003]压延铜箔，通过锻造法将铜带反复轧制形成，它的耐曲折能力、机械强度都远远高于电解铜箔，但其生产工艺复杂，且轧制后的铜箔容易受到加工硬化和疲劳强度的影响无法满足市场需求而逐渐被电解铜箔替代。
[0004]以PET复合铜箔为例，若以1μm铜箔+4.5μmPET基材+1μm铜箔复合集流体替代传统6μm电解铜箔，在保证导电层导电性能和集流性能前提下，能够显著减少集流体重量，从而降低电池整体重量，提高电池能量密度。
[0005]无论是压延铜箔、电解铜箔、还是塑料复合铜箔，作为锂离子电池集流器的重要组成部分，长时间暴露在电解液中，容易受到电解液腐蚀，从而污染电解液，甚至破坏阳极结构。因此需要对铜箔表面进行钝化处理，以确保具有更高的抗氧化性、耐热性以及耐腐蚀性。硅烷化处理技术，自组装形成单分子层有机膜，既具有隔绝氧化能力，又增强铜箔外表面的耐腐蚀性能，可有效解决铜箔的外表面长期稳定性。
[0006]现有技术中，有镀铜均匀性问题，且在卷绕收料过程中存在厚度不均累计(厚或薄的区域相对固定卷绕差异越来越大)导致褶皱，进而无法达到万米以上连续生产(后支持使用时需要万米以上的长度)。PVD电镀的方式，设备导电困难，容易漏镀、电击穿等问题。PVD电镀的方式，在生产3微米及以下厚度的时候对前制程PVD的要求苛刻，较难实现量产。
[0007]CN116230949A公开了一种复合铜箔膜及其制备方法，所述复合铜箔膜由基材层和附着在基材层的两侧的导电层构成，其中，所述导电层从内向外依次包括金属铜溅射层、金属铜电镀层以及保护层。制备方法为：由添加了聚酯功能母料的聚酯薄膜制成基材层；对基材层的两侧表面进行电晕处理形成电晕层；在电晕层的外侧形成阻隔层；在阻隔层的外侧形成所述导电层。该技术方案通过真空溅射工艺和水电镀工艺的结合制备获得复合铜箔膜，可以在不破坏基材层表面结构的前提下获得优异的电气性能和附着力。
[0008]现有技术中有研究记载，以电解铜箔为基体，将CeO2纳米粒子和Ce(NO3)3作为抑制剂加入到γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)中，对电解铜箔进行表面钝化处理，能够有效提高铜箔的抗氧化性、耐热性及耐腐蚀性。但该体系还存在一定的问题，如纳米粒子分散不均匀，影响膜层的耐腐蚀性；硅烷化膜层在铜箔表面覆盖不均匀的问题。

技术实现思路

[0009]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种PET铜箔的制备方法，包括如下步骤：PET膜
→
PVD溅射或蒸镀金属层
→
酸浸活化
→
电镀铜
→
水洗
→
钝化
→
水洗
→
烘干；
[0010]PVD真空溅射或蒸镀金属层金属以铜、镍金属为主，包含：铜、镍、锡、铜/镍、镍/铬、铜/锡、锡/镍；PVD真空溅射或蒸镀金属层厚度为20
‑
70nm，方阻控制1Ω以下；
[0011]酸浸活化为通过酸浸槽处理；酸液是以硫酸为主要成分的水溶液，主要作用为去除氧化、润湿金属面、保护电镀铜槽；
[0012]电镀铜是以硫酸铜体系(含硫酸10
‑
20wt％、硫酸铜5
‑
20wt％、氯离子30
‑
80ppm、镀铜添加剂)、焦磷酸铜体系或碱性镀铜体系的电镀液。
[0013]本专利技术目的之二是提供一种PET铜箔的制备方法，包括如下步骤：PET膜
→
压胶
→
烘干
→
涂布催化
→
烘干
→
固化
→
化学沉铜
→
水洗
→
钝化
→
水洗
→
烘干；
[0014]压胶，表面压胶目的是增加ET膜表面的粗糙度以便于后续催化剂的附着，其中胶的成分可以是光刻胶、丁晴胶；
[0015]涂布催化，是指涂布催化剂，是为后续化学铜做准备，使铜离子能够被置换出来，成分为胶、钯粉或钯盐(氯化钯、硫酸钯、醋酸钯)、银或银盐；
[0016]化学铜是以酒石酸钠体系或者EDTA体系的化学沉铜药水(主要成分铜离子、甲醛、氢氧化钠、螯合剂及安定剂)，以快速沉积目标厚度1μm左右的化学铜层。
[0017]本专利技术目的之三是提供一种PET铜箔的制备方法，包括如下步骤：PET膜
→
PVD溅射或蒸镀金属层
→
清洁调整
→
水洗
→
催化
→
水洗
→
还原加速
→
水洗
→
化学沉铜
→
水洗
→
钝化
→
水洗
→
烘干；
[0018]PVD真空溅射或蒸镀金属层金属以铜、镍金属为主，包含：铜、镍、锡、铜/镍、镍/铬、铜/锡、锡/镍等金属或合金，对应的金属层厚度10
‑
30nm即可，作为基础种子金属；由于传统方法后续为电镀，对PVD后得到的金属层厚度要求在30nm以上；此方案后续为化学沉铜，因此，只需要金属层厚度为10nm以上即可，实现了有效提升PVD速度的同时也规避了溅射击穿膜材料的问题；
[0019]清洁调整去除表面轻微的氧化物及轻微污渍(如手印等)，并对表面进行电荷调整，利于后续催化剂的附着；
[0020]催化是为后续化学铜做准备，使铜离子能够被置换出来，是以钯盐(氯化钯、硫酸钯、醋酸钯)、银或银盐(硝酸银)等为主要成分的药剂；化学铜是以酒石酸钠体系或者EDTA体系的化学沉铜药水(主要成分铜离子、甲醛、氢氧化钠、螯合剂及安定剂)，以快速沉积目标厚度1μm左右的化学铜层。
[0021]本专利技术目的之四是提供一种PET铜箔的制备方法，包括如下步骤：PET膜
→
PVD溅射或蒸镀金属层
→
清洁调整
→
水洗
→
催化
→
水洗
→
还原加速
→
水洗
→
化学沉铜
→
水洗
→
酸浸活化
→
电镀铜
→
水洗
→
钝化
→
水洗
→
烘干；
[0022]PVD真空溅射或蒸镀金属层金属以铜、镍金属为主，包含：铜、镍、锡、铜/镍、镍/铬、铜/锡、锡/镍等金属或合金，对应的金属层厚度10
‑
30nm即可，作为基础本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PET铜箔的制备方法，其特征在于，工艺流程为：PET膜
→
PVD溅射或蒸镀金属层
→
酸浸活化
→
电镀铜
→
水洗
→
钝化
→
水洗
→
烘干；所述钝化为将缓蚀剂、表面活性剂、1
‑
丙基三甲氧基硅基
‑3‑
甲基丙烯酸丁酯脲、水、乙醇在室温下搅拌混合均匀；pH调节至3
‑
6；密封静置12
‑
36h后超声30
‑
90min；得到钝化液；将铜箔送入钝化液中10
‑
60s，取出铜箔，在100
‑
110℃脱水固化30
‑
90min，钝化结束。2.一种PET铜箔的制备方法，其特征在于，工艺流程为：PET膜
→
压胶
→
烘干
→
涂布催化
→
烘干
→
固化
→
化学沉铜
→
水洗
→
钝化
→
水洗
→
烘干；所述钝化为将缓蚀剂、表面活性剂、1
‑
丙基三甲氧基硅基
‑3‑
甲基丙烯酸丁酯脲、水、乙醇在室温下搅拌混合均匀；pH调节至3
‑
6；密封静置12
‑
36h后超声30
‑
90min；得到钝化液；将铜箔送入钝化液中10
‑
60s，取出铜箔，在100
‑
110℃脱水固化30
‑
90min，钝化结束。3.一种PET铜箔的制备方法，其特征在于，工艺流程为：PET膜
→
PVD溅射或蒸镀金属层
→
清洁调整
→
水洗
→
催化
→
水洗
→
还原加速
→
水洗
→
化学沉铜
→
水洗
→
钝化
→
水洗
→
烘干；所述钝化为将缓蚀剂、表面活性剂、1
‑
丙基三甲氧基硅基
‑3‑
甲基丙烯酸丁酯脲、水、乙醇在室温下搅拌混合均匀；pH调节至3
‑
6；密封静置12
‑
36h后超声30
‑
90min；得到钝化液；将铜箔送入钝化...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯伦俊，曾彦豪，雷道路，
申请(专利权)人：南通麦特隆新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：