一种导电薄膜及其制备方法与流程

本发明涉及薄膜制备领域，更具体的说，本发明涉及一种导电薄膜及其制备方法。

背景技术：

导电金属薄膜是一类具有特定功能的材料，在以往，导电金属薄膜主要采用金属箔，如铜箔或者铝箔，然而，这种金属薄膜比较重，不能够满足人们的要求，因此，市面上出现了在塑料薄膜上镀覆一层金属从而代替金属薄膜的实践，然而，虽然使用镀有金属的薄膜能够减少导电金属薄膜的重量，但是在使用真空镀膜装置镀膜的过程中，由于高温的金属离子镀到薄膜上面可能会由于高温而烧穿薄膜的现象(也就是串孔)，大大影响最终产品的品质，并且，在最终使用的时候也会产生锂枝晶的现象，从而导致电池短路，影响安全。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种导电薄膜及其制备方法，解决了真空镀膜过程中出现的串泡以及电池使用过程中出现的锂枝晶问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种导电薄膜的制备方法，其改进之处在于，该制备方法包括以下的步骤：

s1、在薄膜基材层的一个表面镀上第一金属层；

s2、在第一金属层上涂覆耐高温防护层，并烘干；

s3、在耐高温防护层的另一表面镀上第二金属层，在第二金属层上镀上多孔石墨烯层，多孔石墨烯层上具有多个孔洞；

s4、在多孔石墨烯层的表面镀上多孔金属层，得到第三金属层，第三金属层上形成有多个孔洞；

s5、将步骤s4中的半成品辊压后，得到导电薄膜。

进一步的，步骤s1中，通过真空镀膜设备将第一金属层镀在薄膜基材层上。

进一步的，步骤s1中，第一金属层的厚度为1-2μm。

进一步的，步骤s2中，耐高温防护层涂覆后，在50-80℃中烘烤1-3h。

进一步的，步骤s2中，所述耐高温防护层由高温胶与导电颗粒混合制成，并将其涂覆在第一金属层上；

所述的导电颗粒为与第一金属层相同材质的颗粒或者导电炭黑。

进一步的，所述耐高温防护层的厚度为500-1000nm。

进一步的，步骤s3中，第二金属层采用酸镀设备或碱镀设备镀在耐高温防护层上，第二金属层的厚度为200-500nm；多孔石墨烯层的厚度为800-1000nm。

另一方面，本发明还公开了一种导电薄膜，其改进之处在于，包括薄膜基材层、第一金属层、耐高温防护层、第二金属层、多孔石墨烯层以及第三金属层；

所述的第一金属层镀在薄膜基材层的一个表面上，所述的耐高温涂层涂覆在第一金属层上，所述的第二金属层镀在耐高温涂层的另一表面上；

所述的多孔石墨烯层镀在第二金属层上，且多孔石墨烯层上具有多个孔洞；

所述的第三金属层镀在多孔石墨烯层上，第三金属层上具有多个孔洞。

在上述的结构中，所述第一金属层的厚度为1-2μm，耐高温防护层的厚度为500-1000nm，第二金属层的厚度为200-500nm；多孔石墨烯层的厚度为800-1000nm，第三金属层的厚度为300-500nm。

在上述的结构中，所述的薄膜基材层为pe膜、pp膜或pet膜。

本发明的有益效果是：一方面可以降低薄膜在制备过程中由于采用真空镀膜所带来的窜泡问题，另一方面，由于多孔石墨烯层和第三金属层为多孔结构，在涂覆活性物质后，当锂离子析出以后能够容纳与孔洞中，避免锂离子析出于极片表面从而刺破隔膜，引起锂离子电池短路甚至自燃。

附图说明

图1为本发明的一种导电薄膜的制备方法的流程示意图。

图2为本发明的一种导电薄膜的的纵截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1

参照图1所示，本发明揭示了一种导电薄膜的制备方法，具体的，该制备方法包括以下的步骤：

s1、在薄膜基材层10的一个表面镀上第一金属层20，第一金属层20的厚度为1μm；

在本实施例中，通过真空镀膜设备将第一金属层20镀在薄膜基材层10上，并且，该薄膜基材层10为pe膜，

s2、在第一金属层20上涂覆耐高温防护层30，并烘干；

本实施例中，耐高温防护层30涂覆后，在50℃中烘烤3h；并且，耐高温防护层30由高温胶与导电颗粒混合制成，并将该耐高温层涂覆在第一金属层20上；所述的导电颗粒为与第一金属层20相同材质的颗粒；耐高温防护层30的厚度为500nm；

s3、在耐高温防护层30的另一表面镀上第二金属层40，在第二金属层40上镀上多孔石墨烯层50，多孔石墨烯层50上具有多个孔洞；

本实施例中，第二金属层40采用酸镀设备镀在耐高温防护层30上，第二金属层40的厚度为200nm；多孔石墨烯层50的厚度为800nm；本实施例中，多孔石墨烯层的形成步骤如下：采用旋涂法将石墨烯涂覆在第二金属层40上，具体工艺为：称取失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚0.5g(0.5％)、改性硅氧烷a7.5g(7.5％)和乙醇89.5g(89.5％)混合均匀，缓慢加入2.5g(2.5％)氧化石墨烯(购自江南石墨烯研究院)形成均匀的分散液，然后将上述分散液旋涂在金属薄膜上，在80℃下烘干1小时，即可得到涂覆有石墨烯层的金属薄膜；采用蚀刻技术在石墨烯层上蚀刻出孔洞，从而形成多孔石墨烯层。

s4、在多孔石墨烯层50的表面镀上多孔金属层，得到第三金属层，第三金属层上形成有多个孔洞；在本实施例中，采用真空镀膜的方式镀上金属层，并采用蚀刻的方式形成多孔金属层，得到第三金属层；

s5、将步骤s4中的半成品辊压后，得到导电薄膜。

结合图2所示，本发明还提供了一种导电薄膜，包括薄膜基材层10、第一金属层20、耐高温防护层30、第二金属层40、多孔石墨烯层50以及第三金属层；所述的第一金属层20镀在薄膜基材层10的一个表面上，所述的耐高温涂层涂覆在第一金属层20上，所述的第二金属层40镀在耐高温涂层的另一表面上；所述的多孔石墨烯层50镀在第二金属层40上，且多孔石墨烯层50上具有多个孔洞；所述的第三金属层镀在多孔石墨烯层50上，第三金属层上具有多个孔洞。

另外，在本实施例中，第一金属层20、第二金属层40以及第三金属层均为镀铜层。

实施例2

参照图1所示，本发明揭示了一种导电薄膜的制备方法，具体的，该制备方法包括以下的步骤：

s1、在薄膜基材层10的一个表面镀上第一金属层20，第一金属层20的厚度为2μm；

在本实施例中，通过真空镀膜设备将第一金属层20镀在薄膜基材层10上，并且，该薄膜基材层10为pet膜，

s2、在第一金属层20上涂覆耐高温防护层30，并烘干；

本实施例中，耐高温防护层30涂覆后，在80℃中烘烤1h；并且，耐高温防护层30由高温胶与导电颗粒混合制成，并将该混合物涂覆在第一金属层20上；所述的导电颗粒为与第一金属层20相同材质的颗粒；耐高温防护层30的厚度1000nm；

s3、在耐高温防护层30的另一表面镀上第二金属层40，在第二金属层40上镀上多孔石墨烯层50，多孔石墨烯层50上具有多个孔洞；

本实施例中，第二金属层40采用酸镀设备镀在耐高温防护层30上，第二金属层40的厚度为500nm；多孔石墨烯层50的厚度为1000nm；本实施例中，多孔石墨烯层的形成步骤如下：采用旋涂法将石墨烯涂覆在第二金属层40上，具体工艺为：称取失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚0.5g(0.5％)、改性硅氧烷a7.5g(7.5％)和乙醇89.5g(89.5％)混合均匀，缓慢加入2.5g(2.5％)氧化石墨烯(购自江南石墨烯研究院)形成均匀的分散液，然后将上述分散液旋涂在金属薄膜上，在80℃下烘干1小时，即可得到涂覆有石墨烯层的金属薄膜；采用蚀刻技术在石墨烯层上蚀刻出孔洞，从而形成多孔石墨烯层。

s4、在多孔石墨烯层50的表面镀上多孔金属层，得到第三金属层，第三金属层上形成有多个孔洞；在本实施例中，采用磁控溅射装置镀上金属层，并采用蚀刻的方式形成多孔金属层，得到第三金属层；

s5、将步骤s4中的半成品辊压后，得到导电薄膜。

结合图2所示，本发明还提供了一种导电薄膜，包括薄膜基材层10、第一金属层20、耐高温防护层30、第二金属层40、多孔石墨烯层50以及第三金属层；所述的第一金属层20镀在薄膜基材层10的一个表面上，所述的耐高温涂层涂覆在第一金属层20上，所述的第二金属层40镀在耐高温涂层的另一表面上；所述的多孔石墨烯层50镀在第二金属层40上，且多孔石墨烯层50上具有多个孔洞；所述的第三金属层镀在多孔石墨烯层50上，第三金属层上具有多个孔洞。

另外，在本实施例中，第一金属层20、第二金属层40以及第三金属层均为镀铜层。

实施例3

参照图1所示，本发明揭示了一种导电薄膜的制备方法，具体的，该制备方法包括以下的步骤：

s1、在薄膜基材层10的一个表面镀上第一金属层20，第一金属层20的厚度为1.5μm；

在本实施例中，通过真空镀膜设备将第一金属层20镀在薄膜基材层10上，并且，该薄膜基材层10为pp膜；

s2、在第一金属层20上涂覆耐高温防护层30，并烘干；

本实施例中，耐高温防护层30涂覆后，在60℃中烘烤2h；并且，耐高温防护层30由高温胶与导电颗粒混合制成，并将该耐高温层涂覆在第一金属层20上；所述的导电颗粒为与第一金属层20相同材质的颗粒；耐高温防护层30的厚度为700nm；

s3、在耐高温防护层30的另一表面镀上第二金属层40，在第二金属层40上镀上多孔石墨烯层50，多孔石墨烯层50上具有多个孔洞；本实施例中，多孔石墨烯层的形成步骤如下：采用旋涂法将石墨烯涂覆在第二金属层40上，具体工艺为：称取失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚0.5g(0.5％)、改性硅氧烷a7.5g(7.5％)和乙醇89.5g(89.5％)混合均匀，缓慢加入2.5g(2.5％)氧化石墨烯(购自江南石墨烯研究院)形成均匀的分散液，然后将上述分散液旋涂在金属薄膜上，在80℃下烘干1小时，即可得到涂覆有石墨烯层的金属薄膜；采用蚀刻技术在石墨烯层上蚀刻出孔洞，从而形成多孔石墨烯层。

本实施例中，第二金属层40采用酸镀设备镀在耐高温防护层30上，第二金属层40的厚度为300nm；多孔石墨烯层50的厚度为900nm；

s4、在多孔石墨烯层50的表面镀上多孔金属层，得到第三金属层，第三金属层上形成有多个孔洞；在本实施例中，采用真空镀膜的方式镀上金属层，并采用蚀刻的方式形成多孔金属层，得到第三金属层；

s5、将步骤s4中的半成品辊压后，得到导电薄膜。

结合图2所示，本发明还提供了一种导电薄膜，包括薄膜基材层10、第一金属层20、耐高温防护层30、第二金属层40、多孔石墨烯层50以及第三金属层；所述的第一金属层20镀在薄膜基材层10的一个表面上，所述的耐高温涂层涂覆在第一金属层20上，所述的第二金属层40镀在耐高温涂层的另一表面上；所述的多孔石墨烯层50镀在第二金属层40上，且多孔石墨烯层50上具有多个孔洞；所述的第三金属层镀在多孔石墨烯层50上，第三金属层上具有多个孔洞。

另外，在本实施例中，第一金属层20、第二金属层40以及第三金属层均为镀铜层。

采用本发明的薄膜制备方法，一方面可以降低薄膜在制备过程中由于采用真空镀膜所带来的窜泡问题，另一方面，由于多孔石墨烯层50和第三金属层为多孔结构，在涂覆活性物质后，当锂离子析出以后能够容纳与孔洞中，避免锂离子析出于极片表面从而刺破隔膜，引起锂离子电池短路甚至自燃。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。