CN114204039A - 一种新型微孔复合箔材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种新型微孔复合箔材及其制备方法，包括PET复合箔材和若干贯通所述PET复合箔材的微孔。本发明综合微孔箔材和复合PET箔材的优势，结合制备新型微孔复合箔材，并且对微孔进行特殊处理(电镀微孔连接复合箔材两面)，连通两面活性物质的离子与电子传输通道，提高了锂离子电池的整体能量密度，增强了箔材与涂层之间的粘结力。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种新型微孔复合箔材及其制备方法。
背景技术
锂离子电池以其高能量密度、环境友好和使用寿命长等优势，在便携式能源、储能电源和电动汽车上得到的大规模应用。
目前锂离子电池主要包含正极、负极、隔膜和电解液等成分，正极活性物质涂覆在铝箔上，负极活性物质涂覆在箔材上。铝箔和铜箔作为正负极的集流体对锂离子电池的能量密度影响较大。随着对电池能量密度要求的提高，作为集流体也要求更薄、强度更高、更轻量的方向发展。超薄箔材(≤6μm)、高抗拉强度的箔材、微孔箔材、复合箔材等纷纷上市。
微孔箔材质量更轻，在极片中活性物质之间构建了完整的离子与电子的传输通道，电解液有效浸润到涂层材料与集流体的结合部，改善涂布不均问题，具有更好的倍率性能，但相比正常箔材拉伸强度减弱。复合PET箔材可以减轻箔材的重量，提高拉伸强度和柔韧性，改善电芯的安全性能，但是PET层合阻隔了两面活性物质的离子与电子传输通道，增大电池的内阻。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型微孔复合箔材，以增强箔材与涂层之间的粘结力，提高锂离子电池的整体能量密度。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种新型微孔复合箔材，包括PET复合箔材和若干贯通所述PET复合箔材的微孔。
进一步地，所述PET复合箔材包括PET基体薄膜，所述PET基体薄膜的上表面和下表面分别复合有第一箔材层和第二箔材层，所述第一箔材层和第二箔材层均为铜箔或铝箔。
进一步地，所述PET复合箔材的厚度为4～18μm，所述PET基体薄膜的厚度为2～10μm。
进一步地，所述PET复合箔材的厚度为5～10μm，所述PET基体薄膜的厚度为3～7μm。
进一步地，所述第一箔材层的厚度和第二箔材层的厚度分别为1～5μm。
进一步地，所述微孔的孔径为0.5～150μm，每平方厘米PET复合箔材上的微孔数量为100～5000个。
进一步地，所述微孔的内表面分别设有镀金属层，所述镀金属层的厚度为10～1000nm，所述镀金属层的材质与第一箔材层的金属材质相同。
基于一个总的发明构思，本发明的另一个目的在于提供上述新型微孔复合箔材的制备方法，包括如下步骤：
(1)在PET基体薄膜的上表面和下表面分别复合第一箔材层和第二箔材层，形成PET复合箔材；
(2)对PET复合箔材进行打孔，形成贯通所述PET复合箔材两面的微孔；
(3)对微孔的内表面进行电镀处理，形成电子导通的结构，综合微孔箔材和复合箔材两者的优势，不仅质量轻、强度高，而且能够弥补涂布不均的问题、增强箔材和负极材料的粘结力。
优选地，步骤(2)，对PET复合箔材进行打孔：通过刻蚀的方法形成贯通PET复合箔材两面的微孔。
优选地，步骤(2)，对PET复合箔材进行打孔的方式选自激光打孔、精密钻孔或刻蚀成孔中的一种。
与现有技术相比，本发明综合微孔箔材和复合PET箔材的优势，结合制备新型微孔复合箔材，并且对微孔进行特殊处理(电镀微孔连接复合箔材的两面)，连通两面活性物质的离子与电子传输通道，提高了锂离子电池的整体能量密度，增强了箔材与涂层之间的粘结力。
附图说明
图1本发明新型微孔复合箔材的总体结构示意图；
图1标记含义如下：1、PET复合箔材；2、微孔；1-1、PET基体薄膜；1-2、第一箔材层；1-3、第二箔材层；2-1、镀金属层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加明白清楚，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，但是本发明并不限于这些实施例。需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。在本发明中，若非特指，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如没有特别说明，均为本领域的常规方法。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
一种新型微孔复合箔材，如图1所示，包括PET复合箔材1和贯通所述PET复合箔材的微孔2；所述PET复合箔材包括PET基体薄膜1-1，所述PET基体薄膜的上表面和下表面分别复合有第一箔材层1-2和第二箔材层1-3；所述微孔2的内表面分别设有镀金属层2-1。
实施例1
取厚度为4μm的PET基体薄膜，在其上表面和下表面分别复合2μm铜箔，形成8μm的PET复合铜箔；对PET复合铜箔通过激光打孔，形成贯通所述PET复合铜箔的微孔，所述微孔的孔径为20μm，每平方厘米微孔的数量为500个；将经过打孔的PET复合铜箔，在硫酸铜溶液中电镀处理形成合镀铜通孔的PET复合铜箔。
实施例2
取厚度为7μm的PET基体薄膜，在其上表面复合4μm铝箔、下表面复合5μm铝箔，形成16μm的PET复合铝箔；对PET复合铝箔通过激光打孔，形成贯通所述PET复合铝箔的微孔，所述微孔的孔径为35μm，每平方厘米微孔的数量为1000个；将经过打孔的PET复合铝箔，在硫酸铝溶液中电镀处理形成含镀铝通孔的PET复合铝箔。
实施例3
取厚度为3μm的PET基体薄膜，在其上表面复合1μm铜箔、下表面复合1μm铜箔，形成5μm的PET复合铜箔；对PET复合铜箔通过激光打孔，形成贯通所述PET复合铜箔的微孔，所述微孔的孔径为1μm，每平方厘米微孔的数量为3500个；将经过打孔的PET复合铜箔，在硫酸铜溶液中电镀处理形成含镀铜通孔的PET复合铜箔。
表1不同类型的铜箔面密度比较
表2不同类型的铜箔涂覆后粘结力比较表
上述实施例仅是本发明的较优实施方式，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修饰、修改及替代变化，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种新型微孔复合箔材，其特征在于，包括PET复合箔材和若干贯通所述PET复合箔材的微孔。
2.根据权利要求1所述的一种新型微孔复合箔材，其特征在于，所述PET复合箔材包括PET基体薄膜，所述PET基体薄膜的上表面和下表面分别复合有第一箔材层和第二箔材层，所述第一箔材层和第二箔材层均为铜箔或铝箔。
3.根据权利要求2所述的一种新型微孔复合箔材，其特征在于，所述PET复合箔材的厚度为4～18μm，所述PET基体薄膜的厚度为2～10μm。
4.根据权利要求3所述的一种新型微孔复合箔材，其特征在于，所述PET复合箔材的厚度为5～10μm，所述PET基体薄膜的厚度为3～7μm。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的一种新型微孔复合箔材，其特征在于，所述第一箔材层的厚度和第二箔材层的厚度分别为1～5μm。
6.根据权利要求1所述的一种新型微孔复合箔材，其特征在于，所述微孔的孔径为0.5～150μm，每平方厘米PET复合箔材上的微孔数量为100～5000个。
7.根据权利要求1所述的一种新型微孔复合箔材，其特征在于，所述微孔的内表面分别设有镀金属层，所述镀金属层的厚度为10～1000nm，所述镀金属层的材质与第一箔材层的金属材质相同。
8.一种制备权利要求2所述的新型微孔复合箔材的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在PET基体薄膜的上表面和下表面分别复合第一箔材层和第二箔材层，形成PET复合箔材；
(2)对PET复合箔材进行打孔，形成贯通所述PET复合箔材两面的微孔；
(3)对微孔的内表面进行电镀处理，形成电子导通的结构。
9.根据权利要求8所述的一种新型微孔复合箔材制备方法，其特征在于，步骤(2)，对PET复合箔材进行打孔：通过刻蚀的方法形成贯通PET复合箔材两面的微孔。
10.根据权利要求8所述的一种新型微孔复合箔材制备方法，其特征在于，步骤(2)，对PET复合箔材进行打孔的方式选自激光打孔、精密钻孔或刻蚀成孔中的一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220318 |