CN116083861A - 电子束真空蒸镀制备超薄锂电铜箔的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电子束真空蒸镀制备超薄锂电铜箔的方法，属于超薄铜箔制备技术领域。所述方法可包括如下步骤：基底带材料清洗：清洗基底带材料，然后干燥；蒸镀：清洗结束后，立即用真空电子束蒸发镀膜系统在基底带材料上进行蒸镀铜箔；剥离：将得到的铜箔与基底带材料进行剥离，收卷后得到超薄铜箔。本发明的采用电子束真空蒸镀制备超薄锂电铜箔的方法，大大缩短制备锂电铜箔工艺流程，降低制备成本，有较好的社会经济效益。

Description

电子束真空蒸镀制备超薄锂电铜箔的方法
技术领域
本发明涉及超薄铜箔制备领域，特别是一种应用于锂电池的超薄铜箔制备方法。
背景技术
随着新能源行业的蓬勃发展，对锂离子电池的容量密度指标也越来越高，降低锂电铜箔厚度，可有效提高锂离子电池的容量密度。锂电铜箔一般为6～20μm厚度的双光铜箔，锂电铜箔是锂电池负极的关键基础材料，在锂离子电池中既是负极活性物质的载体，又是负极电子的收集体和传导体。目前锂电铜箔主要采用电解沉积法制备，电解法由溶铜-生箔制造-表面处理-分切包装四个工序组成，工艺流程长。现有电解铜箔工艺较难实现超薄铜箔(<6μm)批量生产，且电解工艺中用到的阴极辊多为进口材料，容易受国际贸易环境影响。使用压延铜箔生产工艺等其他方法生产超薄铜箔，工艺成本又较高。所以需要一种新的超薄铜箔的短流程、低成本的生产工艺技术。
CN115029739A的专利申请公开了一种新型铜箔制造方法，该方法包括：对载体膜进行预处理后在表面沉积种子层，并置于电镀槽中进行电镀处理，以在种子层表面电镀增厚铜层，对覆铜薄膜进行清洗、抗氧化处理、二次清洗、干燥处理后，从干燥覆铜薄膜表层剥离出铜箔。该专利申请存在以下不足：1)该专利申请虽然用载体膜取代阴极辊，但仍然采用的是传统的电镀工艺；2)该专利申请工艺较长，表面沉积种子层、电镀、覆铜薄膜进行清洗、抗氧化处理、二次清洗、干燥、剥离；3)该专利申请使用电镀/电沉积工艺，其本质上还是传统的电解技术，难以生产6μm以下的超薄铜箔。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超薄铜箔制备方法，该方法可以制备得到6μm以下的超薄铜箔。
电子束真空蒸镀制备超薄锂电铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1、基底带材料清洗：清洗基底带材料，然后干燥；
步骤S2、蒸镀：S1步骤清洗结束后，立即用真空电子束蒸发镀膜系统在基底带材料上进行蒸镀铜箔；
步骤S3、剥离：将步骤S2得到的铜箔与基底带材料进行剥离，收卷后得到超薄铜箔。
其中，步骤S1中所述的基底带材料为不锈钢带。
优选的，步骤S1中所述的基底带材料为型号304或316不锈钢带。
其中，所述的不锈钢带基底材料，宽度为100-700mm，厚度为0.1-2mm。
其中，步骤S1中采用有机溶剂清洗基底带材料，所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、盐酸或硫酸溶液。
其中，步骤S2所述的真空电子束蒸发所镀铜膜纯度为99％-99.99％，铜膜厚度为0.1-40μm。
其中，步骤S2所述的真空电子束镀膜为连续镀膜，基底带材料走带速度为0.1-60m/min。
其中，步骤S2所述的真空电子束镀膜过程中，真空度范围在0.1-10-3Pa，镀膜电子枪功率为10-100kW。
其中，S3步骤所述的铜箔与基底带材料剥离的方法为机械剥离。
本发明所提供的电子束真空蒸镀制备超薄锂电铜箔的方法，通过电子束真空蒸镀制备超薄锂电铜箔制备方法及系统，通过工艺的改进优化能够稳定制备厚度小于6μm的铜箔，与传统电解法溶铜、生箔制造、表面处理、分切包装四个工序相比，缩短了工艺流程，降低了生产成本，有利于超薄铜箔批量生产，有较好的社会经济效益。
附图说明
图1为采用本发明电子束真空蒸镀制备超薄锂电铜箔方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应该视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件进行。
实施例1
以幅宽400mm、厚度0.5mm的304不锈钢卷为基底材料，将304不锈钢卷带表面用0.1％浓度盐酸、乙醇进行清洗，清洗时间8分钟，清洗后干燥，将干燥后的304不锈钢卷置入卷绕系统。将纯度99.9％的铜靶材置入电子束真空镀膜设备中，通过前置真空预处理腔室及后置真空预处理腔室，控制工作腔真空度为5×10-2Pa。控制电源条件为：频率20KHz，工作电压400V。电源正负脉冲占空比80％。304钢卷运动速度为1.2m/min。采用电子束镀膜，电子束镀膜功率60kW，镀膜的时间为5min。铜箔厚度为2.7μm。
实施例2
以幅宽600mm、厚度0.5mm的304不锈钢卷为基底材料，将304不锈钢卷带表面用0.1％浓度盐酸、乙醇进行清洗，清洗时间5分钟，清洗后干燥，将干燥后的304不锈钢卷置入卷绕系统。将纯度99.99％的铜靶材置入电子束真空镀膜设备中，通过前置真空预处理腔室及后置真空预处理腔室，控制工作腔真空度为1×10-3Pa。控制电源条件为：频率20KHz，工作电压400V。电源正负脉冲占空比60％。304钢卷运动速度为2m/min。采用电子束镀膜，电子束镀膜功率80kW，镀膜的时间为4min。铜箔厚度为1.4μm。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本发明说明书后，在本发明基础上做一些修改或改进，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.电子束真空蒸镀制备超薄锂电铜箔的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤S1、基底带材料清洗：清洗基底带材料，然后干燥；
步骤S2、蒸镀：S1步骤清洗结束后，立即用真空电子束蒸发镀膜系统在基底带材料上进行蒸镀铜箔；
步骤S3、剥离：将步骤S2得到的铜箔与基底带材料进行剥离，收卷后得到超薄铜箔。
2.根据权利要求1所述的真空电子束蒸镀制备超薄锂电铜箔的方法，其特征在于：所述的基底带材料为不锈钢带。
3.根据权利要求2所述的真空电子束蒸镀制备超薄锂电铜箔的方法，其特征在于：所述的基底带材料为型号304或316不锈钢带。
4.根据权利要求2或3所述的真空电子束蒸镀制备超薄铜箔的方法，其特征在于：所述的不锈钢带基底材料，宽度为100-700mm，厚度为0.1-2mm。
5.根据权利要求1所述的真空电子束蒸镀制备超薄铜箔的方法，其特征在于：步骤S1中采用有机溶剂清洗基底带材料，所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、盐酸或硫酸溶液。
6.根据权利要求1所述的真空电子束蒸镀制备超薄铜箔的方法，其特征在于：S2步骤所述的真空电子束蒸发所镀铜膜纯度为99％-99.99％，铜膜厚度为0.1-40μm。
7.根据权利要求6所述的真空电子束蒸镀制备超薄铜箔的方法，其特征在于：S2步骤所述的真空电子束镀膜为连续镀膜，基底带材料走带速度为0.1-60m/min。
8.根据权利要求7所述的真空电子束蒸镀制备超薄铜箔的方法，其特征在于：S2步骤所述的真空电子束镀膜过程中，真空度范围在0.1-10-3Pa，镀膜电子枪功率为10-100kW。
9.根据权利要求1-8所述的真空电子束蒸镀制备超薄铜箔的方法，其特征在于：S3步骤所述的铜箔与基底带材料剥离的方法为机械剥离。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116892000A (zh) * 2023-07-11 2023-10-17 安徽立光电子材料股份有限公司 一种复合铜箔的制备方法及复合铜箔

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