[發明專利]一種用于鋰電池集流體的鍍膜工藝流程

在審

• 申請號: 201810249903.1
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108531876A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 嚴佐毅;劉文卿
• 申請（專利權）人: 安徽金美新材料科技有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/24;C23C14/20;C23C14/18;C23C28/02
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 李鑫

本發明公開了一種用于鋰電池集流體的鍍膜工藝流程，其是在厚度為15微米以下的超薄基材上鍍金屬膜，以獲得具有可提高粘合力的鍍膜產品，其工藝流程如下，先對超薄基材表面進行前處理，形成一種具有可提高粘合力基底的基材，采用磁控鍍膜5?50nm，再水鍍鍍膜600?1000nm；或者先采用磁控鍍膜5?50nm,然后蒸發鍍膜100?700nm，最后水鍍鍍膜100?800nm。本發明的基材上的鍍膜層粘合力更強以及使鋰電池集流體的性能更穩定，所獲得的鋰離子電池能量密度更大。

技術領域

本發明涉及基材鍍膜領域，具體涉及一種用于鋰電池集流體的鍍膜工藝流程。

背景技術

隨著現代工業技術的發展，基材鍍膜需求越來越大。基材鍍膜不但具有硬質襯底膜的光電特性，而且具有重量輕、可折疊、不易破碎、便于運輸、設備投資少等優點，被廣泛應用于高性能汽車貼膜、等離子電視平板顯示、觸摸屏、太陽能電池等領域。根據不同的應用需求，對所鍍膜層的功能性要求也不同，但是總體上，目前各行業對基材膜的功能性要求有越來越高的趨勢，膜系結構也趨向于越來越復雜。

蒸發鍍膜采用電阻蒸發源提供熱源，使低熔點蒸發材料熔化，蒸發或升華成為蒸汽原子，然后沉積到基體表面形成膜層，具有成膜速率快，生產成本低等優點，在光學薄膜、熱防護涂層和防腐蝕涂層的制備具有廣泛的應用前景。但是熱蒸發技術獲得的膜層比較粗糙，膜層和基體的結合強度差，并且很容易形成粗大的柱狀晶結構和較高的孔隙率，對薄膜的耐腐蝕和抗氧化性能相當不利。

磁控濺射技術(磁控鍍膜)利用陰極濺射原理進行鍍膜，即氬離子轟擊靶材表面，濺射出的原子沉積到基體表面成膜。磁控濺射可以實現大面積均勻膜層的制備，膜層厚度和成份易于精確控制，膜層結構致密性好，獲得的膜層附著強度是一般熱蒸發鍍膜的10倍以上，但是磁控濺射技術卻存在沉積速率緩慢，造成生產效率低和成本高的問題。

水鍍，即是一般的電鍍液電鍍。即是針對各種本體和鍍層的需要，配水鍍液，被鍍件置于水鍍液中，作輕微晃動，在較短的時間內(如鍍銀，僅需30秒)即可完成。在基材表面實施金屬化電鍍工藝可以達到防腐蝕、耐磨、抗刮且外觀美麗的裝飾功能，因此開拓了基材的應用范圍。但這種傳統的電鍍工藝的前處理(例如含化學除油清洗、粗化、中和、敏化、化學鍍鎳等各工序)造成大量的污水排放，非常不環保。

中國專利文獻CN104087933B公開了一種鍍膜方法及其裝置，該鍍膜方法包括以下步驟：對被鍍基材采用真空鍍膜方式形成至少一層真空納米薄膜層；在真空納米薄膜層的表面采用大氣鍍膜方式形成至少一層大氣納米薄膜層。所述大氣鍍膜方式為噴鍍，所述被鍍基材為藍寶石基板或鋁硅玻璃；所述真空納米薄膜層為氧化鋁和/或氧化硅，總厚度為5-8nm；所述大氣納米薄膜層為含氟硅烷，總厚度為1-3nm。其中，真空鍍膜方式包括磁控濺射鍍膜、熱蒸發鍍膜、電子槍式鍍膜或多弧離子鍍膜，對基材進行真空鍍膜可以采用其中的一種或者多種，所形成的真空納米薄膜層也可以為多層，其總厚度大于5nm。大氣鍍膜方式包括噴鍍、輥鍍或浸鍍鍍膜，鍍膜時可同時采用其中的一種或多種。將鍍有真空打底鍍膜層的基材轉移至大氣中，在打底層上再鍍有一層或多層的大氣納米薄膜，其總厚度大于1nm。

CN104087933B第一方面，主要用的基材是藍寶石基板或鋁硅玻璃，這些基材一般是不用在鋁電池中的正或負集流體的基材使用的。例如藍寶石用來制作白/藍/綠光LED燈的關鍵材料；而鋁硅玻璃常用來制作手機屏幕蓋板材料等。

第二方面，該鍍膜方法鍍的大氣納米薄膜層為含氟硅烷，而在鋰電池的正或負集流體的應用中，一般也不用含氟硅烷的鍍層，這是因為含氟硅烷一般用于玻璃產品的自潔，含氟硅烷的低折光率可令玻璃基材起防止光線反射的效果。或者含氟硅烷具有憎水性而作為憎水鍍膜使用。含氟硅烷的此兩種性質并不能作為鋰電池的正或負集流體的鍍層使用；