一种集流体及加工设备的制作方法

本申请涉及锂离子电池，尤其涉及一种集流体及加工设备。

背景技术：

1、在锂离子电池中，集流体用以支撑正负极材料以及收集电子传导至外电路，目前在锂离子电池的集流体中，材料多为电解金属箔材，此类集流体和正负极活性材料的结合性能较差，导致集流体不稳定，存在较大的安全隐患。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种集流体，所述集流体包括基材和层叠设置的镀层，所述镀层位于所述基材沿其厚度方向的两侧；其中，所述镀层包括结合层、至少一层第一镀层和至少一层第二镀层，沿所述基材的厚度方向，所述结合层的一端与所述基材连接，所述结合层的另一端与所述第一镀层的一端连接，所述第一镀层的另一端与所述第二镀层连接，所述第一镀层和所述第二镀层交替设置；所述第一镀层和所述第二镀层材质相同，所述结合层通过磁控溅射形成于所述基材上，所述第一镀层通过蒸镀形成于所述结合层上，所述第二镀层通过磁控溅射形成于所述第一镀层上。

2、本申请实施例中，基材和镀层之间通过结合层进行连接，且结合层通过磁控溅射的方式形成，使得该结合层的致密性较高，以提高基材与镀层之间的连接稳定性，进而提高该集流体的结构稳定性，防止镀层从该集流体上脱落导致该集流体丧失工作性能。同时，当第二镀层通过磁控溅射的方式形成时，使得该第二镀层的致密性较高，从而能够提高该集流体的耐腐蚀性能。当第一镀层通过蒸镀的方式形成时，使得该第一镀层的内应力较低，且能够提高第一镀层的沉积速率，降低制备成本。另外，第一镀层和第二镀层用以传输电子，且在一种具体的实施方式中，第一镀层和第二镀层采用不同的方法形成(第一镀层通过蒸镀形成，第二镀层通过磁控溅射形成)，但是二者材质相同，与二者采用不同的材质相比，结合性能较好，从而能够使镀层的结构稳定性较好，且本申请实施例中的第一镀层和第二镀层与仅设置蒸镀形成的第一镀层相比，能够提高镀层的致密性，与仅设置磁控溅射形成的第二镀层相比，能够提高沉积速率。

3、在一种可能的设计中，所述镀层的最外层为所述第二镀层。

4、在一种可能的设计中，所述结合层的材质为镍、铬、锡、钛、铌中的一种。

5、在一种可能的设计中，所述结合层的厚度为h1，且h1满足10nm≤h1≤200nm。

6、在一种可能的设计中，所述第一镀层的材质为石墨、铜、镍、铝、铬、锡、钛、铌、铜基合金、镍基合金、铝基合金、铬基合金、锡基合金、钛基合金和铌基合金中的一种，和/或，所述第二镀层的材质为石墨、铜、镍、铝、铬、锡、钛、铌、铜基合金、镍基合金、铝基合金、铬基合金、锡基合金、钛基合金和铌基合金中的一种。

7、在一种可能的设计中，所述第一镀层的厚度为h2，所述第二镀层的厚度为h3；h2满足50nm≤h2≤5000nm，和/或，h3满足50nm≤h3≤5000nm。

8、在一种可能的设计中，所述基材的材质为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯及其衍生物、交联物、共聚物长卷片材中的一种。

9、本申请实施例还提供一种加工设备，用于加工以上所述的集流体，所述加工设备包括传动装置、两个镀膜室和翻转装置，所述传动装置用于驱动待加工的基材通过所述镀膜室，沿基材的运动方向，所述翻转装置位于两个所述镀膜室之间，所述翻转装置用于翻转待加工的基材，两个所述镀膜室用于在所述基材沿厚度方向的两端镀膜；所述镀膜室包括至少两个磁控溅射室和至少一个蒸镀室，所述蒸镀室位于相邻两个所述磁控溅射室之间；所述磁控溅射室内设置有磁控溅射装置，所述蒸镀室内设置有蒸镀装置。

10、在一种可能的设计中，所述镀膜室包括第一镀膜室和第二镀膜室，所述第一镀膜室位于所述第二镀膜室的上游，所述翻转装置位于所述第一镀膜室和所述第二镀膜室之间，所述第一镀膜室用于在待加工的基材的一侧镀膜，所述第二镀膜室用于在待加工的基材的另一侧镀膜；所述加工设备还包括第一清洗室和第二清洗室，所述第一清洗室位于所述第一镀膜室的上游，所述第二清洗室位于所述翻转装置与所述第二镀膜室之间。

11、在一种可能的设计中，所述第一清洗室和所述第二清洗室内设置有等离子清洗装置，所述等离子体清洗装置为离子源装置、射频清洗装置、高压清洗装置、电子枪辅助清洗装置中的一种。

12、在一种可能的设计中，所述加工设备还包括过渡室，所述过渡室位于两个所述镀膜室之间，所述翻转装置位于所述过渡室；所述翻转装置包括至少一个转向轮。

13、在一种可能的设计中，所述加工设备还包括放卷室和收卷室，所述放卷室设置有加热除气装置，所述收卷室设置有冷却展平装置。

14、在一种可能的设计中，所述加工设备的各个腔室内均设置有真空抽气装置。

15、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种集流体，其特征在于，所述集流体(1)包括基材(11)和层叠设置的镀层(12)，所述镀层(12)位于所述基材(11)沿其厚度方向的两侧；

2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述镀层(12)的最外层为所述第二镀层(123)。

3.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述结合层(121)的材质为镍、铬、锡、钛、铌中的一种。

4.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述结合层(121)的厚度为h1，且h1满足10nm≤h1≤200nm。

5.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一镀层(122)的材质为石墨、铜、镍、铝、铬、锡、钛、铌、铜基合金、镍基合金、铝基合金、铬基合金、锡基合金、钛基合金和铌基合金中的一种，和/或，所述第二镀层(123)的材质为石墨、铜、镍、铝、铬、锡、钛、铌、铜基合金、镍基合金、铝基合金、铬基合金、锡基合金、钛基合金和铌基合金中的一种。

6.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一镀层(122)的厚度为h2，所述第二镀层(123)的厚度为h3；

7.根据权利要求1-6中任一项所述的集流体，其特征在于，所述基材(11)的材质为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯及其衍生物、交联物、共聚物长卷片材中的一种。

8.一种加工设备，其特征在于，用于加工权利要求1-7中任一项所述的集流体(1)，所述加工设备(2)包括传动装置(28)、两个镀膜室和翻转装置(241)，所述传动装置(28)用于驱动待加工的基材(11)通过所述镀膜室，沿基材(11)的运动方向，所述翻转装置(241)位于两个所述镀膜室之间，所述翻转装置(241)用于翻转待加工的基材(11)，两个所述镀膜室用于在所述基材(11)沿厚度方向的两端镀膜；

9.根据权利要求8所述的加工设备，其特征在于，所述镀膜室包括第一镀膜室(23)和第二镀膜室(26)，所述第一镀膜室(23)位于所述第二镀膜室(26)的上游，所述翻转装置(241)位于所述第一镀膜室(23)和所述第二镀膜室(26)之间，所述第一镀膜室(23)用于在待加工的基材(11)的一侧镀膜，所述第二镀膜室(26)用于在待加工的基材(11)的另一侧镀膜；

10.根据权利要求9所述的加工设备，其特征在于，所述第一清洗室(22)和所述第二清洗室(25)内设置有等离子体清洗装置(29)，所述等离子体清洗装置(29)为离子源装置、射频清洗装置、高压清洗装置、电子枪辅助清洗装置中的一种。

11.根据权利要求8所述的加工设备，其特征在于，所述加工设备(2)还包括过渡室(24)，所述过渡室(24)位于两个所述镀膜室之间，所述翻转装置(241)位于所述过渡室(24)；

12.根据权利要求8所述的加工设备，其特征在于，所述加工设备(2)还包括放卷室(21)和收卷室(27)，所述放卷室(21)设置有加热除气装置(211)，所述收卷室(27)设置有冷却展平装置(271)。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的加工设备，其特征在于，所述加工设备(2)的各个腔室内均设置有真空抽气装置。

技术总结
本申请涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种集流体及加工设备。所述集流体包括基材和层叠设置的镀层，所述镀层位于所述基材沿其厚度方向的两侧包括结合层、第一镀层和第二镀层，所述结合层的一端与所述基材连接，另一端与所述第一镀层的一端连接，所述第一镀层的另一端与所述第二镀层连接，所述第一镀层和所述第二镀层交替设置；且二者材质相同，所述结合层通过磁控溅射形成于所述基材上，所述第一镀层通过蒸镀形成于所述结合层上，所述第二镀层通过磁控溅射形成于所述第一镀层上。基材和镀层之间通过结合层进行连接，以提高基材与镀层之间的连接稳定性，进而提高该集流体的结构稳定性，防止镀层脱落导致该集流体丧失工作性能。

技术研发人员：黎焕明,李骁博,毕飞飞,姜天豪,胡鹏,蓝树槐
受保护的技术使用者：上海治臻新能源股份有限公司
技术研发日：20230423
技术公布日：2024/1/15