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() 导电膜、导电膜制备方法及电芯技术_技高网

导电膜、导电膜制备方法及电芯技术

技术编号:41287448 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:35
本发明专利技术公开了一种导电膜、导电膜制备方法及电芯,导电膜包括基材层以及导电主体层,沿第一方向,基材层包括第一表面和第二表面;导电主体层包括第一主体层和第二主体层,第一主体层设置于第一表面和第二表面两者至少之一上,第二主体层设置于第一主体层远离基材层的表面;其中,沿第一方向,第二主体层的厚度不大于第一主体层的厚度,且导电膜中具有的孔洞的密度不大于0.25个每平方米。本发明专利技术解决了薄膜存在孔洞缺陷多,拉伸性能低及电学性能较差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及薄膜生产,具体而言,涉及一种导电膜、导电膜制备方法及电芯


技术介绍

1、随着复合集流体在动力电池中的应用推广,为复合集流体相关的制程工艺的控制提供了更多的集成技术和经验。目前,行业里面作为复合集流体的导电膜的可选制备工艺较多,如采用真空磁控溅射+某一种热蒸发的镀膜方式在高分子基材上沉积获得导电膜的,也有完全采用热蒸发的镀膜方式制备复合集流体材料的。其中,热蒸发镀膜的种类分为:坩埚镀膜、蒸发舟镀膜等镀膜模式。坩埚镀膜是在高真空环境下,将蒸镀材料放置于坩埚中进行加热蒸发,在蒸镀材料达到足够高的温度后使蒸发出的蒸发粒子沉积在薄膜上的方式。蒸发舟镀膜是在高真空环境下,采用电阻式蒸发原理,利用大电流在蒸发舟上加热蒸镀材料,使蒸镀材料在高温下熔化蒸发,从而在基材上沉积出所需要的薄膜的镀膜方式。蒸发舟式还可以细分为贴辊镀膜(蒸发单元在冷辊的正下方附近)和悬浮镀膜(蒸发单元对应位置的基膜处于悬空状态时进行镀膜的方式)。则具体镀膜方式可为真空磁控溅射+坩埚式,或真空磁控溅射+蒸发舟式(贴辊镀膜或悬浮镀膜),或者只采用坩埚式或蒸发舟式等。

2、在悬浮镀膜的蒸发舟送丝方式下,镀膜的走速快,但单次沉积厚度只有五六十纳米,需要进行多遍沉积才能获得所需的薄膜成品。且由于薄膜是悬浮着的,蒸发舟的温度不均匀,在蒸发舟局部受热较高的情况下,蒸发丝材(如铝丝)送至蒸发舟后,产生的铝液会飞溅到悬浮的薄膜上,容易导致薄膜被飞溅的铝液击穿产生孔洞。蒸发送丝加贴辊的方式下,单次沉积效率介于坩埚式和蒸发悬浮镀膜之间。具体地,蒸发送丝加贴辊单次沉积的膜层厚度在100纳米到200纳米之间。且贴辊镀产生的孔洞缺陷也较多,铝液飞溅到薄膜上后附着在薄膜上,薄膜经过辊系的过程中,附着在薄膜上的铝液可能会把薄膜扎破形成孔洞。

3、由于复合集流体及电芯的高要求制程对薄膜的物性性能也提出了更高的要求,这里的物性性能如薄膜的孔洞缺陷、电学性能及拉伸力学性能等。传统的蒸发舟送丝悬浮镀膜或者蒸发舟送丝贴辊镀膜的方式一般情况下沉积速率(即单次沉积出的膜层厚度)相对较低(尤其是蒸发舟送丝悬浮镀膜的方式沉积速率更低)。因此,传统蒸发舟送丝沉积膜层遍数及沉积方式明显的影响到了复合集流体的物性性能,使获得的薄膜孔洞缺陷多,拉伸性能低及电学性能较差,且孔洞和力学性能方面会遇到更明显的局限,孔洞缺陷多和拉伸性能低,将导致薄膜被拉伸一定的位移后容易裂开且电阻变化率过高,电学性能差,最终影响薄膜的正常使用,如将该薄膜作为电池的集流体使用时,将会降低电池的品质。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种导电膜、导电膜制备方法及电芯,以至少解决
技术介绍
中提到的薄膜存在孔洞缺陷多,拉伸性能低及电学性能较差的问题。

2、根据本申请的一个方面,提供了一种导电膜,包括:

3、基材层,沿第一方向,所述基材层包括第一表面和第二表面;

4、导电主体层,所述导电主体层包括第一主体层和第二主体层,所述第一主体层设置于所述第一表面和所述第二表面两者至少之一上,所述第二主体层设置于所述第一主体层远离所述基材层的表面;

5、其中,沿第一方向,所述第二主体层的厚度不大于所述第一主体层的厚度,且所述导电膜中具有的孔洞的密度不大于0.25个每平方米。

6、进一步地,沿第一方向,所述第一主体层的厚度位于600nm至1200nm之间;和/或,所述第二主体层的厚度位于100nm至600nm之间。

7、进一步地,所述导电主体层还包括:

8、过渡层,所述过渡层设置于所述第一主体层和所述第二主体层之间。

9、进一步地,所述第一主体层包括:

10、第一结构层,所述第一结构层设置于所述第一表面和所述第二表面两者至少之一上;

11、第二结构层,所述第二结构层设置于所述第一结构层和所述第二主体层之间,其中,沿第一方向,所述第一结构层的厚度和所述第二结构层的厚度均位于300nm至600nm之间。

12、进一步地,沿第一方向,所述第一结构层的厚度小于所述第二结构层的厚度。

13、进一步地,沿第一方向,所述第一结构层的厚度大于所述第二结构层的厚度;和/或,沿第一方向,所述第一结构层的厚度不小于350nm。

14、进一步地,沿第一方向,所述第一结构层的厚度为h1,所述第二结构层的厚度为h2,所述第二主体层的厚度为h3,h3位于至之间,或,h3位于至之间。

15、进一步地,所述第二主体层包括:

16、第三结构层,所述第三结构层设置于所述第一主体层的表面;

17、第四结构层,所述第四结构层设置于所述第三结构层远离所述第一主体层的表面,沿第一方向,所述第三结构层的厚度大于所述第四结构层的厚度,并小于所述第一结构层的厚度或所述第二结构层的厚度。

18、进一步地,沿第一方向,所述第三结构层的厚度位于100nm至200nm之间;和/或,所述第四结构层的厚度位于60nm至150nm之间。

19、进一步地,沿第一方向,所述第三结构层的厚度与所述第二结构层的厚度之差的绝对值小于200nm;和/或,所述第四结构层的厚度与所述第三结构层的厚度之差的绝对值小于100nm。

20、进一步地,沿第一方向,所述第一结构层的厚度、所述第二结构层的厚度、所述第三结构层的厚度以及所述第四结构层的厚度依次减小。

21、进一步地,所述导电主体层包括多层界面层,所述界面层为所述导电主体层在微观结构下呈现的界线分明的膜层,所述界面层的层数不大于5层。

22、进一步地,沿第一方向,所述第一主体层的厚度与所述第二主体层的厚度之和大于900nm。

23、根据本申请的另一个方面,提供了一种导电膜制备方法,所述方法用于制备所述的导电膜,所述方法包括如下步骤:

24、步骤s1:制备基材层,沿第一方向,所述基材层包括第一表面和第二表面;

25、步骤s2:在所述基材层表面镀设出导电主体层,所述导电主体层包括第一主体层和第二主体层,其中,将采用坩埚对蒸镀材料进行熔化蒸发获得的蒸发粒子,沉积于所述第一表面和所述第二表面两者至少之一上获得所述第一主体层,通过蒸发舟对蒸镀材料进行熔化蒸发获得的蒸发粒子,沉积于所述第一主体层的表面获得所述第二主体层;

26、其中,沿第一方向,所述第二主体层的厚度不大于所述第一主体层的厚度,且所述导电膜中具有的孔洞的密度不大于0.25个每平方米。

27、进一步地,所述导电主体层还包括过渡层,步骤s2中,通过蒸发舟对蒸镀材料进行熔化蒸发获得的蒸发粒子,沉积于所述第一主体层的表面获得所述第二主体层之前,所述方法还包括:

28、采用悬浮镀膜的方式将所述导电膜悬空支撑于蒸发舟上,并通过蒸发舟对蒸镀材料进行熔化蒸发获得的蒸发粒子沉积于所述第一主体层的表面获得所述过渡层。

29、根据本申请的另一个方面,提供了一种电芯,所述电芯包括集流本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种导电膜,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一主体层(20)的厚度位于600nm至1200nm之间;和/或,所述第二主体层(30)的厚度位于100nm至600nm之间。

3.根据权利要求1所述的导电膜,其特征在于,所述导电主体层还包括:

4.根据权利要求1所述的导电膜,其特征在于,所述第一主体层(20)包括:

5.根据权利要求4所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一结构层(21)的厚度小于所述第二结构层(22)的厚度。

6.根据权利要求5所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一结构层(21)的厚度大于所述第二结构层(22)的厚度;和/或,沿第一方向,所述第一结构层(21)的厚度不小于350nm。

7.根据权利要求4所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一结构层(21)的厚度为H1,所述第二结构层(22)的厚度为H2,所述第二主体层(30)的厚度为H3,

8.根据权利要求4至7任一项所述的导电膜,其特征在于,所述第二主体层(30)包括:

9.根据权利要求8所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第三结构层(31)的厚度位于100nm至200nm之间;和/或,所述第四结构层(32)的厚度位于60nm至150nm之间。

10.根据权利要求8所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第三结构层(31)的厚度与所述第二结构层(22)的厚度之差的绝对值小于200nm;和/或,所述第四结构层(32)的厚度与所述第三结构层(31)的厚度之差的绝对值小于100nm。

11.根据权利要求8所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一结构层(21)的厚度、所述第二结构层(22)的厚度、所述第三结构层(31)的厚度以及所述第四结构层(32)的厚度依次减小。

12.根据权利要求1至7任一项所述的导电膜,其特征在于,所述导电主体层包括多层界面层,所述界面层为所述导电主体层在微观结构下呈现的界线分明的膜层,所述界面层的层数不大于5层。

13.根据权利要求1至7任一项所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一主体层(20)的厚度与所述第二主体层(30)的厚度之和大于900nm。

14.一种导电膜制备方法,其特征在于,所述方法用于制备权利要求1至13任一项所述的导电膜,所述方法包括如下步骤:

15.根据权利要求14所述的导电膜制备方法,其特征在于,所述导电主体层还包括过渡层(40),步骤S2中,通过蒸发舟对蒸镀材料进行熔化蒸发获得的蒸发粒子,沉积于所述第一主体层(20)的表面获得所述第二主体层(30)之前,所述方法还包括:

16.一种电芯,其特征在于,所述电芯包括集流体,所述集流体包括权利要求1至13任一项所述的导电膜。

...

【技术特征摘要】

1.一种导电膜,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一主体层(20)的厚度位于600nm至1200nm之间;和/或,所述第二主体层(30)的厚度位于100nm至600nm之间。

3.根据权利要求1所述的导电膜,其特征在于,所述导电主体层还包括:

4.根据权利要求1所述的导电膜,其特征在于,所述第一主体层(20)包括:

5.根据权利要求4所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一结构层(21)的厚度小于所述第二结构层(22)的厚度。

6.根据权利要求5所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一结构层(21)的厚度大于所述第二结构层(22)的厚度;和/或,沿第一方向,所述第一结构层(21)的厚度不小于350nm。

7.根据权利要求4所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第一结构层(21)的厚度为h1,所述第二结构层(22)的厚度为h2,所述第二主体层(30)的厚度为h3,

8.根据权利要求4至7任一项所述的导电膜,其特征在于,所述第二主体层(30)包括:

9.根据权利要求8所述的导电膜,其特征在于,沿第一方向,所述第三结构层(31)的厚度位于100nm至200nm之间;和/或,所述第四结构层(32)的厚度位于60nm至150nm之间。

10.根据权利要求8所述的导电...

【专利技术属性】
技术研发人员:臧世伟请求不公布姓名
申请(专利权)人:重庆金美新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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