System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种采用膜转移制备复合集流体的方法技术_技高网

一种采用膜转移制备复合集流体的方法技术

技术编号:40636908 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-13 21:20
本发明专利技术涉及了一种采用膜转移制备复合集流体的方法,该复合集流体包括依次设置的金属层、胶粘剂层、高分子支撑层、胶粘剂层、金属层;所述制备方法包括,在基材表面涂布可转移离型层,在离型层表面进行金属化,使用胶粘剂将金属层与极薄高分子支撑层粘结,将基材剥离,将离型层清洗干净。本发明专利技术可解决金属与非极性基膜之间的粘结力不足的问题,解决极薄高分子支撑层高温工序流转变形问题,用于制备极薄复合集流体,大幅提升锂电池能量密度和使用安全性,提升复合集流体成品率;同时通过引入可剥离可清洗离型层,解决了金属层松脱和剥离环节偏紧平衡问题从而解决量产稳定性问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池用集流体,涉及一种采用膜转移制备复合集流体的方法


技术介绍

1、锂离子电池由外壳、集流体、正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及极耳等组成,集流体承载了正极材料和负极材料,起到了电子导通的作用。集流体的发展方向为功能化、安全性、薄型化,而目前普遍使用的集流体铝箔和铜箔一方面安全性无法得到进一步提升,另一方面厚度难以进一步减薄,因此,中间为高分子膜材上下为金属层三明治结构复合集流体逐渐成为新方向。

2、专利文献cn116646530a中公开了一种使用非极性离型基膜为载体的转移方法制备复合集流体,转移过程中金属层与离型基膜分离,在实际操作过程中会存在因非极性基膜离型效果过好、金属层与离型膜附着牢度过差而带来反粘和超前转移问题,对于量产工艺控制较为严格。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是克服现有技术的缺点与不足,提供一种采用膜转移制备复合集流体的方法。本专利技术旨在解决上述金属层与离型膜间附着力的平衡问题,使用更易得更廉价的基材,引入可剥离可清洗离型层,解决反粘和超前转移问题,同时不影响后续转移效果,解决量产难的问题。

2、本专利技术的目的可以通过以下方案来实现:

3、第一方面,本专利技术提供一种采用膜转移制备复合集流体的方法,所述复合集流体包括依次设置的金属层、胶粘剂层、高分子支撑层、胶粘剂层、金属层;

4、所述方法包括以下步骤:

5、步骤1:在基材任意表面涂布一层离型,形成离型层,作为复合膜1;

6、步骤2:将复合膜1的离型层表面金属化,形成金属层,作为复合膜2;

7、步骤3:在复合膜2金属层表面涂布胶粘剂,再与高分子支撑层进行贴合,贴合前对高分子支撑层进行连线电晕处理,贴合成品作为复合膜3;

8、步骤4:在复合膜2金属层表面涂布胶粘剂,再与复合膜3进行贴合,贴合面为高分子支撑层,贴合前对高分子支撑层贴合面进行连线电晕处理,贴合成品作为复合膜4;

9、步骤5:对复合膜4进行熟化处理后,将双面基材剥离,得到复合膜5;

10、步骤6:清洗复合膜5表面离型层,得到双面金属化的复合集流体。

11、作为本专利技术的一个实施方案,所述高分子支撑层的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯及其共聚物、聚酰亚胺、聚对苯硫醚、硅橡胶、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯类、聚苯乙烯中的至少一种。

12、作为本专利技术的一个实施方案,所述高分子支撑层厚度为0.5-10μm。

13、作为本专利技术的一个实施方案,所述胶粘剂包括双组份聚酯型聚氨酯、双组份聚醚型聚氨酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、改性聚烯烃树脂、环氧树脂、有机硅树脂、饱和聚酯树脂、不饱和聚酯、α-氰基丙烯酸酯、酚醛树脂、异氰酸酯中的至少一种。

14、在一些实施例中,所述胶粘剂包括改性聚丙烯和异氰酸酯,改性聚丙烯和异氰酸酯的固体比100:5-20;或,胶粘剂包括聚醚多元醇和异氰酸酯,其中聚醚多元醇为丙二醇聚醚,聚醚多元醇和异氰酸酯的固体比为100:10-30。

15、作为本专利技术的一个实施方案,所述胶粘剂层的厚度为0.2-1.5μm。

16、作为本专利技术的一个实施方案,所述金属层中金属元素包括铝、铜、镍、金、银、钯、钛、钴中的至少一种。

17、作为本专利技术的一个实施方案,所述金属层的厚度为200-3000nm。

18、作为本专利技术的一个实施方案,步骤1中,所述基材材质包括聚对苯二甲酸二乙醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、各类金属中的至少一种。

19、进一步地,所述各类金属包括铝、铜、银、铁中的至少一种。

20、作为本专利技术的一个实施方案,所述基材的厚度为10-50μm。

21、作为本专利技术的一个实施方案,步骤1中,所述离型中的溶质包括纤维素树脂、聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂中的至少一种,离型所用溶剂包括乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙二醇甲醚中的至少一种。

22、作为本专利技术的一个实施方案,离型层厚度为0.05-0.5μm。

23、作为本专利技术的一个实施方案,步骤2中,所述表面金属化的方法包括磁控溅射、水电镀、化学沉积、真空蒸镀、真空化学沉积中的至少一种。

24、作为本专利技术的一个实施方案,步骤3和步骤4中,贴合温度为60-100℃,贴合速度为50-80m/min。

25、作为本专利技术的一个实施方案,步骤5中,熟化处理的温度为45-60℃,时间为65-80h。

26、作为本专利技术的一个实施方案,步骤6中,采用油性溶剂进行清洗,清洗速度为85-120m/min;所述油性溶剂包括乙酸乙酯、乙酸正丙酯、碳酸二甲酯、丁酮中的至少一种。

27、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:

28、1、本专利技术解决了非极性高分子支撑层表面直接进行金属化带来的附着力不足问题。

29、2、本专利技术使用高分子厚基材或金属基材作为表面金属化转移承载层,大幅减少金属化环节高温、高速带来的基膜变形问题,金属化速度可大幅提升,解决金属化环节效率过低的问题。

30、3、本专利技术避免了极薄高分子支撑层的高温流转工序带来的变形问题,使其相对于表面直接金属化技术方案具备了更易量产的条件、降低了生产难度、提升了成品率,大幅提升锂电池能量密度和使用安全性。

31、4、本专利技术通过引入可剥离可清洗离型层平衡了金属层松脱问题和剥离环节偏紧的问题,降低生产控制难度。

32、5、由于本专利技术中的高分子支撑层避免了高温接触及多工序流转的影响,高分子支撑层可大幅减薄,可用于制备更薄的复合集流体。

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【技术保护点】

1.一种采用膜转移制备复合集流体的方法,其特征在于,所述复合集流体包括依次设置的金属层、胶粘剂层、高分子支撑层、胶粘剂层、金属层;

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高分子支撑层的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯及其共聚物、聚酰亚胺、聚对苯硫醚、硅橡胶、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯类、聚苯乙烯中的至少一种;所述高分子支撑层厚度为0.5-10μm。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述胶粘剂包括双组份聚酯型聚氨酯、双组份聚醚型聚氨酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、改性聚烯烃树脂、环氧树脂、有机硅树脂、饱和聚酯树脂、不饱和聚酯、α-氰基丙烯酸酯、酚醛树脂、异氰酸酯中的至少一种;所述胶粘剂层的厚度为0.2-1.5μm。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属层中金属元素包括铝、铜、镍、金、银、钯、钛、钴中的至少一种;所述金属层的厚度为200-3000nm。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,所述基材材质包括聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、各类金属中的至少一种;所述基材的厚度为10-50μm。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,所述离型中的溶质包括纤维素树脂、聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂中的至少一种;离型所用溶剂包括乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸丁酯、丁酮、丙二醇甲醚中的至少一种;离型层厚度为0.05-0.5μm。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中,所述表面金属化的方法包括磁控溅射、水电镀、化学沉积、真空蒸镀、真空化学沉积中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3和步骤4中,贴合温度为60-100℃,贴合速度为50-80m/min。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤6中,采用油性溶剂进行清洗,清洗速度为85-120m/min;所述油性溶剂包括乙酸乙酯、乙酸正丙酯、碳酸二甲酯、丁酮中的至少一种。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述方法制备得到的复合集流体。

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【技术特征摘要】

1.一种采用膜转移制备复合集流体的方法,其特征在于,所述复合集流体包括依次设置的金属层、胶粘剂层、高分子支撑层、胶粘剂层、金属层;

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高分子支撑层的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯及其共聚物、聚酰亚胺、聚对苯硫醚、硅橡胶、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯类、聚苯乙烯中的至少一种;所述高分子支撑层厚度为0.5-10μm。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述胶粘剂包括双组份聚酯型聚氨酯、双组份聚醚型聚氨酯、聚醚多元醇、聚酯多元醇、改性聚烯烃树脂、环氧树脂、有机硅树脂、饱和聚酯树脂、不饱和聚酯、α-氰基丙烯酸酯、酚醛树脂、异氰酸酯中的至少一种;所述胶粘剂层的厚度为0.2-1.5μm。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金属层中金属元素包括铝、铜、镍、金、银、钯、钛、钴中的至少一种;所述金属层的厚度为200-3000nm。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,所述基材材...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜灿
申请(专利权)人:浙江乘鹰新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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