打孔有机薄膜载体铜箔及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种打孔有机薄膜载体铜箔及其制备方法，该打孔有机薄膜载体铜箔包括有机薄膜层

【技术实现步骤摘要】
打孔有机薄膜载体铜箔及其制备方法


[0001]本专利技术涉及载体铜箔
，特别是涉及到一种打孔有机薄膜载体铜箔及其制备方法
。

技术介绍

[0002]锂离子电池以其高能量密度及可循环的环保性两大特点，在动力汽车
、
储能和消费类电子领域得到广泛应用
。
从发展趋势来看，电池制造商面临的主要挑战一直是消费者对更大的能量密度的持续需求，无论是体积能量密度还是重量能量密度；对锂电池安全性的要求也越来越高
。
[0003]铜箔是锂电池负极集流体常用材料，为进一步提高锂电池的能量密度，现有技术大多数通过降低铜箔的厚度来实现，厚度越薄，单位面积铜箔质量越轻，电池能量密度越高；但随着锂电池铜箔产品厚度变薄，可能影响锂电池的安全性
。
很薄的铜箔存在易产生褶皱
、
表面易产生划伤
、
凹陷等缺陷
。
同时近几年铜价不断上涨，铜箔的成本也在不断上升
。
[0004]目前箔材越来越轻量化，锂电铜箔的材料厚度已经从
9um、8um
走到
6um
再往下走目前到
4.5um。
要实现倍率的新增，充放电循环
、
连接性更优等方面的提升，锂电铜箔下面要走的路线就是打孔
。
目前柔性多孔铜箔生产方法主要是用铜箔为基材进行激光打微孔
、
化学蚀刻二次加工后成型，国外曾有通过电解方式制作柔性多孔铜箔，技术难度大，工艺要求较高，一直以来未能推广与普及
。
通过激光打微孔的方式制作柔性多孔铜箔，在制作过程产生铜屑与微粒铜粉，给下游产品的加工造成质量安全隐患
。
同时生产效率低，增加成本较大；通过化学蚀刻的方式制作柔性多孔铜箔，工序复杂，需做二次表面处理，增加耗水量，增加了废水量，对环保加大压力，且效率低，成品合极率低
。
[0005]在申请号：
CN201380011060.7
的中国专利申请中，涉及到一种具有载体箔
2/
剥离层
3/
基体铜层4的层结构的带有载体箔的铜箔1，其特征在于，在该剥离层3和基体铜层4之间配置了含金属成分粒子
5”。
通过使用该带有载体箔的铜箔，在制成为覆铜层压板时的基体铜层的表面形成呈现激光打孔加工性能优异的色调的黑化处理层成为了可能
。
[0006]在申请号：
CN01119303.4
的中国专利申请中，涉及到一种具有载体的转印式铜箔制造方法，包括下述步骤：
(1)
提供一具有一第一表面的载体；
(2)
对所述第一表面进行清洁及粗化处理；
(3)
采用物理气相沉积方式使所述第一表面形成一金属介质层；
(4)
对所述金属介质层表面化学电镀铜以形成一铜箔层；及
(5)
对所述铜箔层表面进行粗化处理；而借此产出附着于载体上的超薄铜箔
。
采用该专利技术的上述方案，可视需要生产超薄的铜箔，而可适用各种规格需求并便于其后蚀刻及穿孔作业，并可直接供应无铜箔电镀设备的厂商使用，而所述铜箔的载具则可减少污染并吸收钻孔作业产生的热量
。
[0007]在申请号：
CN201810292331.5
的中国专利申请中，涉及到表面处理铜箔
、
附载体铜箔
、
积层体
、
印刷配线板的制造方法及电子机器的制造方法
。
提供一种表面处理铜箔，其良好地抑制了设置在铜箔表面的粗化粒子层中的粗化粒子的脱落，且良好地抑制了和绝缘基板贴合时产生皱褶
、
条纹的情况
。
该专利技术的表面处理铜箔是在铜箔的一个表面和
/
或两个表
×
102Pa。
[0025]在步骤1，对有机薄膜层进行加热烘干时，采用红外线加热烘干方式，温度为
30
‑
150℃。
[0026]在步骤2，采用真空镀膜方式，在有机薄膜层表面镀一层单金属或合金金属膜，形成过渡金属层，真空镀膜方式具体可采用真空磁控溅射镀膜或真空蒸镀镀膜方式
。
[0027]在步骤2，采用真空蒸镀镀膜时，蒸镀材料为铜
、
镍
、
镍铬合金
、
不锈钢
、
铝其中的一种或多种；蒸镀的气氛为氩气，真空度为2×
10
‑1‑3×
10
‑3Pa。
[0028]在步骤3，采用电镀或化学镀，在过渡金属层上镀一定厚度铜箔
。
[0029]在步骤3，采用酸性电镀铜或碱性电镀铜或化学镀铜方式在过渡金属层上制备一层一定厚度的铜箔
。
[0030]在步骤4，对铜箔进行在线抗氧化处理，在铜箔表面形成一层氧化膜
。
[0031]该打孔有机薄膜载体铜箔制备方法还包括，在步骤4之后，步骤5，对进行在线抗氧化处理后的铜箔，进行水洗
、
烘干至收卷
。
[0032]本专利技术中的打孔有机薄膜载体铜箔及其制备方法，可以将铜箔结构
3D
化
、
打孔化
、
轻量化切合了锂电池铜箔未来的方向和发展趋势，用作锂电池负极集流体，可显著增加电池的能量密度
,
有利于节省成本
。
本专利技术通过采用绝缘的有机薄膜作为中间载体有利于提高锂电池的安全性，以满足锂电池负极集流体的需求
。
通过在有机薄膜层开设微孔，并且镀过渡金属层
、
铜箔层以及覆盖氧化膜时，并不封住微孔，可以使箔材孔隙间形成的“锚型”黏合，铜箔两面导通，有效解决了
PET/PP/PI
等有效薄膜载体铜箔双面导电性不一致问题，同时这种网孔状铜箔结构提高了有机薄膜与铜金属层结合力；孔隙可使表面积增加
,
能容纳更多负极材料
,
增加锂电池电容量；多孔铜箔和负极材料接触面积增加
,
铜箔和负极材料粘性提高，能够防止电池充电放电后负极材料出现脱落
,
以获得更高电容量保持率
,
延长电池使用寿命；同时弥补涂布不均问题，锂离子能够利用有孔载体铜箔中的孔隙在其两面之间自由移动，使锂离子由集中区向稀疏地带移动，以补偿涂布不均问题，使打孔有机薄膜载体铜箔厚度薄
、
质量轻，并达到锂电池电解铜箔的基本性能和使用要求；可用作锂电池负极集流体，相对于同厚度锂电池铜箔，重量减轻
40
‑
65
％，可显著增加电池的能量密度
、
大大节省成本
。
[0033]本专利技术实施例中，打孔有机薄膜载体铜箔的制备方法，将铜箔打孔技术
、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
打孔有机薄膜载体铜箔，其特征在于，该打孔有机薄膜载体铜箔包括有机薄膜层
、
过渡金属层
、
铜箔层及氧化膜，所述有机薄膜层上开设有微孔，所述过渡金属层设置在所述有机薄膜层上，所述铜箔层设置在所述过渡金属层上，所述氧化膜覆盖在所述铜箔层上，其中，所述有机薄膜层绝缘，所述微孔贯穿所述过渡金属层
、
所述铜箔层
、
所述氧化膜
。2.
根据权利要求1所述的打孔有机薄膜载体铜箔，其特征在于，所述有机薄膜层厚度为3‑
100
μ
m
，所述微孔的孔径为
30
‑
500
μ
m
，开孔率为5％至
60
％
。3.
根据权利要求1所述的打孔有机薄膜载体铜箔，其特征在于，所述过渡金属层的厚度为
10
‑
200nm
，所述铜箔层的厚度为1‑
10
μ
m。4.
根据权利要求1所述的打孔有机薄膜载体铜箔，其特征在于，所述有机薄膜层为
PP
有机薄膜或
PET
有机薄膜或
PI
有机薄膜
。5.
根据权利要求1所述的打孔有机薄膜载体铜箔，其特征在于，所述有机薄膜层的上下表面及所述微孔表面均依次设有所述过渡金属层
、
所述铜箔层
、
所述氧化膜
。6.
打孔有机薄膜载体铜箔的制备方法，其特征在于，该打孔有机薄膜载体铜箔的制备方法包括：步骤1，制备有机薄膜层，并在有机薄膜层上打微孔；步骤2，在有机薄膜层上制备过渡金属层；步骤3，在过渡金属层上制备铜箔层；步骤4，在铜箔层上制备氧化膜
。7.
根据权利要求6所述的打孔有机薄膜载体铜箔制备方法，其特征在于，在步骤1，选用有机薄膜，采用机械或激光方式对有机薄膜层打微孔，孔径范围为
30
至
500
微米，开孔率为5％至
60
％，对有机薄膜层依次进行等离子表面处理
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文琦，李建国，
申请(专利权)人：李文琦，
类型：发明
国别省市：