【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合集流体生产，具体涉及一种复合铝箔及其制备方法，更具体涉及一种基于电镀铝技术制备复合铝箔的方法以及由该方法所制得的复合铝箔。
技术介绍
1、锂离子电池的阳极复合集流体是一种结构为“铝-高分子材料-铝”的复合材料，由于这种材料在提高锂离子电池的安全性、能量密度、循环寿命方面具有优势，因此其在锂离子电池领域得到广泛关注。目前，这种复合材料的制备主要是通过物理气相沉积法（pvd）在高分子基材的上下表面沉积一定厚度的铝层，使铝层的方阻达到二次电池所需的标准。
2、然而，现有的复合铝箔集流体生产工艺具有局限性。物理气相沉积具有高温的工艺特征，高分子基材易于发生形变、溶解、窜泡等现象，极大地影响了集流体产品的质量，从而导致生产良品率低。另外，气相沉积通常需要使用大型设备以及相当高的能量供应，因而生产成本较高。并且，气相沉积工艺的进行速度较慢，存在生产效率低的问题。
3、综上，开发一种生产效率高、生产成本低、产品品质优的新型复合铝箔集流体制备技术亟待推进。
技术实现思路
1、本公开的目的在于提供一种复合铝箔的制备方法以及由该方法制得的复合铝箔，以解决现有技术中的已知复合铝箔生产良品率低、成本高和效率低等技术问题。
2、为了实现上述目的，根据本公开的一个方面，提供了一种用于制备复合铝箔的方法，包括如下步骤：步骤s1：聚合物基材预处理：提供聚合物基材，并通过化学刻蚀溶液对聚合物基材的至少一个表面进行表面改性，得到表面改性的聚合物基材，其中化学刻蚀溶
3、进一步地，在步骤s1中，聚合物基材预处理的温度为18-60°c，处理时间为10-150s；在步骤s2中，覆盖导电层的温度为18-60°c，覆盖时间为40-300 s；以及在步骤s3中，铝层镀覆的温度为18-60°c，镀覆时间为5-15 min。
4、进一步地，在步骤s1中，聚合物基材是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚甲醛、聚对苯硫醚、聚对苯醚和聚乙二醇中的一种或多种。
5、进一步地，在步骤s2中，导电材料是选自金、镍、铝、铜、银、碳和石墨烯中的一种或多种。
6、进一步地，在步骤s3中，在步骤s3中，在逐渐升高的电流密度下进行电镀，控制电流密度以4-5 a/(dm2·s)的速度从0-1.0 a/dm2范围内的初始值升高至1-50 a/dm2。
7、进一步地，在步骤s2中，在导电层的化学镀中使用的化学镀液包括氯金酸、碳酸钠和甲醛，或者包括硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸三钠和醋酸钠；在导电层的涂覆中使用的导电涂料包括银、石墨烯或碳。
8、进一步地，在复合铝箔中，聚合物基材的厚度d1满足：1 μm ≤ d1 ≤ 20 μm；导电层的厚度d2满足：10 nm ≤ d2 ≤ 1000 nm；铝层的厚度d3满足：1 μm ≤ d3 ≤ 10 μm。
9、进一步地，方法是连续进行或者非连续进行的。
10、进一步地，步骤s1、步骤s2和步骤s3通过卷对卷的方式连续进行，步骤s1、步骤s2和步骤s3的卷绕速度各自在1-50 m/min的范围内并且这三者的卷绕速度相同。
11、根据本公开的另一个方面，提供了一种复合铝箔，该复合铝箔通过上述方法中的任一项制得。
12、如上所述，已知的制备复合铝箔的方法具有生产良品率低、成本高和效率低等技术问题。根据本公开的技术方案，提供了一种用于制备复合铝箔的方法，通过在化学镀或涂覆导电层和电镀铝层之前，采用化学刻蚀溶液对聚合物基材进行预处理，从而在有机聚合物的基材表面达到粗化效果，并且在聚合物基材表面生成亲水基团，由此提高有机聚合物基材与随后镀覆或涂覆的导电层和铝层之间的界面结合力。
13、本专利技术的方法采用特定化学刻蚀溶液对聚合物基材进行表面预处理并改性，由此对基材的表面进行粗化和活化。随后通过化学镀或涂覆的方式在聚合物基材的上和/或下表面生长一层导电层，由此使得聚合物基材满足电镀条件。进而通过电镀的方式在导电层的表面上沉积铝层，由此得到具有“金属-聚合物基材-金属”结构的复合铝箔。
14、另外，通过引入特定种类和摩尔比的离子液体，即摩尔比为1-3:1的无水氯化铝和1-乙基-3-甲基氯化咪唑，对已镀覆或涂覆导电层的聚合物基材进行铝层电镀，能够避免现有技术中的沉积方法如物理气相沉积法所造成的高温损伤、能量消耗高且沉积速度慢的工艺局限性，离子液体电镀铝层的工艺方法所需的沉积温度低，无需投入大型设备，因而能够显著提高成品的良品率、降低生产成本，并且该工艺方法还具有能耗低、沉积速度快的优势。
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1.一种用于制备复合铝箔的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述聚合物基材预处理的温度为18-60°C，处理时间为10-150 s；在所述步骤S2中，覆盖所述导电层的温度为18-60°C，覆盖时间为40-300 s；以及在所述步骤S3中，所述铝层镀覆的温度为18-60°C，镀覆时间为5-15 min。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述聚合物基材是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚甲醛、聚对苯硫醚、聚对苯醚和聚乙二醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述导电材料是选自金、镍、铝、铜、银、碳和石墨烯中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，在逐渐升高的电流密度下进行所述电镀，其中控制所述电流密度以4-5 A/(dm2·s)的速度从0-1.0 A/dm2范围内的初始值升高至1-50 A/dm2。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述复合铝箔中，所述聚合物基材的厚度D1满足：1 μm ≤ D1 ≤ 20 μm；所述导电层的厚度D2满足：10 nm ≤ D2 ≤ 1000 nm；所述铝层的厚度D3满足：1 μm ≤ D3 ≤ 10 μm。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法是连续进行或者非连续进行的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S1、所述步骤S2和所述步骤S3通过卷对卷的方式连续进行，所述步骤S1、所述步骤S2和所述步骤S3的卷绕速度各自在1-50m/min的范围内并且这三者的卷绕速度相同。
10.一种复合铝箔，其特征在于，所述复合铝箔通过权利要求1-9中任一项所述的方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种用于制备复合铝箔的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述聚合物基材预处理的温度为18-60°c，处理时间为10-150 s；在所述步骤s2中，覆盖所述导电层的温度为18-60°c，覆盖时间为40-300 s；以及在所述步骤s3中，所述铝层镀覆的温度为18-60°c，镀覆时间为5-15 min。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述聚合物基材是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚甲醛、聚对苯硫醚、聚对苯醚和聚乙二醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述导电材料是选自金、镍、铝、铜、银、碳和石墨烯中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤s3中，在逐渐升高的电流密度下进行所述电镀，其中控制所述电流密度以4-5 a/(dm2·s)的速度从0-1.0 a/dm2范围内的初始值升高至1...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈振宁，赵丕植，李英东，胡国强，毛晓东，陈伟，刘云刚，傅垒，
申请(专利权)人：中铝材料应用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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