【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，具体为一种铝复合集流体的表面处理工艺。
技术介绍
1、铝复合集流体以其质量更轻、厚度更薄、断裂延伸率更大、安全性更高等优点，作为新型集流体材料用于锂离子电池，使得锂电池技术向更安全、更高能量密度方向发展。铝复合集流体具有三明治结构，由中间聚合物层以及两侧的铝层组成。中间聚合物层的热收缩性使其在锂电池短路时能极快的熔融收缩并脱离短路点范围，阻隔电流的继续通过。此外聚合物的引入也减少了分切铝屑的产生，并使得裁切毛刺强度更低，对锂电池的短路率降低具有重要意义。
2、主流铝复合集流体中间聚合物层厚度为4～8μm，两侧铝层厚度为0.7～1.2μm，此厚度的铝层可以满足动力电池倍率充放电的要求。尽管此厚度的铝复合集流体可以提升锂电池的安全性能，但是在锂电池短路时，完整的铝层仍然会将电子极快的传导到整个电池，造成电池温度急剧上升，有一定概率的热失控风险。如果将热失控范围缩小到锂电池内部一个小的单元，将大大减小热量产生的总量，从而降低锂电池内部温升，而复合集流体的诞生使此技术有了实现的可能，复合集流体有聚合物层骨架的支撑，可以在表面铝层进行处理，同时基本不影响材料强度。目前市场上并没有成熟的铝复合集流体表面单元化处理方案，因此需要研发一种新的工艺来实现单元化处理方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种铝复合集流体的表面处理工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种铝复合集流体的表
3、s1：将铝复合集流体表面进行清洁，去除表面杂质；
4、s2：通过高精度喷印设备，将蚀刻液喷印到铝复合集流体表面，喷印头为连续喷印，喷印头设置于过辊上方，喷印头静止或匀速走带，喷印头在铝层表面形成连续性的蚀刻线；
5、s3：对所述喷印后的铝复合集流体进行加温蚀刻，使得铝层被蚀刻液溶解，铝复合集流体两侧铝层由刻蚀线条分为若干纵向独立存在单元，当铝层被蚀刻剂完全断开，则形成的各单元之间互不联通；
6、s4：对蚀刻后的铝复合集流体分别使用sc-2清洗液、去离子水、异丙醇进行三次清洗，烘干。
7、进一步的，s1中，所述复合集流体由聚合物层和粘附在聚合物层两面的铝层组合而成。
8、进一步的，所述聚合物层材质为聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)、聚碳酸酯(pc)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚酰胺(pa)、聚酰亚胺(pi)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)中的至少一种。
9、进一步的，所述聚合物层厚度为4～10μm。
10、进一步的，所述铝层的厚度为0.5～1.5μm。
11、进一步的，所述铝层的厚度优选0.6～1μm。
12、进一步的，s1中，清洁方法为酸洗、碱洗等化学方法或离子束清洗等物理方法中的任意一种或多种。
13、进一步的，s2中，喷印线条宽度为20～1000μm；喷印线条之间距离为50～10000μm；喷印线条图案为直线、弧线、不规则线条图案中的任一种。
14、进一步的，s2中，蚀刻剂为酸性蚀刻剂、碱性蚀刻剂、金属蚀刻剂、非金属蚀刻剂中的任一种。
15、进一步的，s2中，走带速度为4～15m/min。
16、进一步的，s3中，加热温度为20～100℃；加热时间为10～300s。
17、进一步的，s3中，蚀刻厚度为铝层总厚度的40～100％。
18、进一步的，s4中，烘干方式为加热风干，加热温度为50～100℃。
19、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术提供了一种铝集流体的表面处理方法及工艺，通过表面清洁、喷蚀刻剂、蚀刻、清洗、干燥等过程将复合集流体表面铝层分割为数量众多的纵向单元。
20、本专利技术工艺简单，精度高，能有效解决锂电池内部短路时的电流蔓延问题；此外，针对锂电池内部物理自放电点，蚀刻区将电子提供路径限制在一个小单元内，可有效降低锂电池自放电。通过化学蚀刻以及表面喷印方法，相关工艺成熟，喷印精度高，所使用材料成本低，便于工业化生产。当使用此材料作为集流体制备的锂电池短路时，铝层上小单元可以将瞬时短路大电流隔绝在一个很小的区域内，阻止电流蔓延，减少短路热量产生，从而降低电池温升。使用本专利技术制备的集流体制备的锂电池，微小短路点造成的物理自放电被限制在一个小单元内，降低了周边电子的传输速率，从而减缓自放电速率，提升电池寿命。
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1.一种铝复合集流体，其特征在于：铝复合集流体由聚合物层和粘附在聚合物层两面的铝层组合而成；铝层表面经过蚀刻形成若干纵向独立存在的单元。
2.根据权利要求1所述的一种铝复合集流体，其特征在于：聚合物层厚度为4～10μm；铝层的厚度为0.5～1.5μm。
3.根据权利要求1所述的一种铝复合集流体，其特征在于：聚合物层材质为聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
4.一种如权利要求1所述的复合集流体的表面处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的表面处理工艺，其特征在于：S1中，清洁方法为酸洗、碱洗、离子束清洗中的任意一种或多种。
6.根据权利要求4所述的表面处理工艺，其特征在于：S2中，喷印线条的宽度为20～1000μm；喷印线条之间距离为50～10000μm；喷印线条图案为直线、弧线、不规则线条图案中的任一种。
7.根据权利要求4所述的表面处理工艺，其特征在于：S2中，蚀刻剂为酸性蚀刻剂、碱性蚀刻剂、
8.根据权利要求4所述的表面处理工艺，其特征在于：S3中，蚀刻形成的单元厚度为铝层总厚度的40～100％。
9.根据权利要求4所述的表面处理工艺，其特征在于：S4中，清洗流程为依次使用SC-2清洗液清洗30～60s，去离子水清洗10～30s，异丙醇清洗10～30s。
10.根据权利要求4所述的表面处理工艺，其特征在于：S4中，烘干方式为加热风干，加热温度为50～100℃。
...【技术特征摘要】
1.一种铝复合集流体，其特征在于：铝复合集流体由聚合物层和粘附在聚合物层两面的铝层组合而成；铝层表面经过蚀刻形成若干纵向独立存在的单元。
2.根据权利要求1所述的一种铝复合集流体，其特征在于：聚合物层厚度为4～10μm；铝层的厚度为0.5～1.5μm。
3.根据权利要求1所述的一种铝复合集流体，其特征在于：聚合物层材质为聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
4.一种如权利要求1所述的复合集流体的表面处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的表面处理工艺，其特征在于：s1中，清洁方法为酸洗、碱洗、离子束清洗中的任意一种或多种。
6.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫兴伟，李正林，李学法，张国平，
申请(专利权)人：江阴纳力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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