[發明專利]利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C?Si負極涂層的方法

在審

• 申請號: 201710656804.0
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107482160A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 趙斌
• 申請（專利權）人: 深圳市烯谷能源控股有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市德錦知識產權代理有限公司44352
• 代理人: 丁敬偉

1.利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于利用等離子真空磁控濺射鍍膜設備在鋰電池集電極用的銅箔上濺射制備C-Si復合薄膜。

2.根據權利要求1所述的利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于它包括以下步驟：

a、選取光面銅箔，按所使用的真空磁控濺射鍍膜設備裝載尺寸進行分切；

b、設置真空磁控濺射鍍膜設備的Si陰極靶與C陰極靶的安裝位置，使Si陰極靶濺射的Si等離子和C陰極靶濺射的C等離子摻雜濺鍍實現1/2的體積重疊；

c、設置真空磁控濺鍍工藝條件；

d、在真空環境中，真空直流磁控濺鍍參雜鍍C-Si膜,使Si等離子和C等離子摻雜并達到200-500nm厚度；

e、鍍膜后的銅箔在真空干燥箱內干燥后真空袋封存。

3.根據權利要求2所述的利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于所述步驟c中真空濺鍍工藝條件為：設置本底真空度5x10^-3Pa，充入高純氬氣直至濺鍍工作真空度達到3x10^-1Pa。

4.根據權利要求2所述的利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于在所述步驟d中設置C陰極靶功率范圍為6kw-9kw，設置Si陰極靶功率1kw-4kw，控制C等離子和Si等離子的成分比例在1:3。

5.根據權利要求2所述的利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于所述步驟b中Si陰極靶與C陰極靶的之間的間距設置為10mm。

6.根據權利要求2所述的利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于步驟e包括：鍍膜后的銅箔在40-60℃的真空干燥箱中干燥2h后真空袋封存。

7.根據權利要求2所述的利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于進行步驟a之前還可以包含如下步驟：將鋰電池集電極用的銅箔經過NaOH或HCl等酸或者堿性物質溶液的浸潤并停留一定的時間，再使用清水將其表面殘留的酸或者是堿清洗干凈，最后經過烘干。

8.根據權利要求1-7任一項所述的利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于所述等離子真空磁控濺射鍍膜設備為臺灣產MS-700/In-Line真空磁控濺射系統。

9.根據權利要求8所述的利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于所述選取光面銅箔的厚度為8-12um，將所述選光面銅箔分切成600mmX250mm大小單元裝載于MS-700/In-Line真空磁控濺射系統上。

10.根據權利要求2所述的利用真空磁控濺射鍍膜技術制備鋰電池C-Si負極涂層的方法，其特征在于所述步驟d后還可以在真空環境中對已鍍膜的銅箔進行高溫退火。