CN117080452A - 一种高导热分布式铜铝复合集流体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池技术领域，具体为一种高导热分布式铜铝复合集流体。本发明将丙烯酰胺、丙烯酸和水混合，得到组分A；将丙烯醛、丙烯酸、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸钠、三氯化铁、吡咯混合得到组分B；通过组分A、聚乙烯醇、过硫酸钾混合反应，将丙烯酸、丙烯酰胺引入到聚乙烯醇侧链上，待聚合反应4～6h后，继续加入组分B，反应得到粘结剂乳液；通过聚乙烯亚胺对碳化硅粉末进行改性，并将改性后的碳化硅粉末与少量纳米银粉、粘结剂乳液配伍，得到高导热粘结层涂液。将高导热粘结层涂液涂覆于高分子薄膜表面，并通过热压工艺与铝箔、铜箔复合，得到性能良好的分布式复合集流体。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体为一种高导热分布式铜铝复合集流体。
背景技术
集流体是锂电池中不可或缺的组成部件之一，现有的集流体的制备工艺中，通常以纯铜箔为负极、纯铝箔为正极，将活性浆料直接涂覆在铜箔和铝箔集流体表面，并对纯铝箔采用压延工艺，对纯铜箔采用电解工艺进行制备。不管是铜箔还是铝箔，都是单体材料，其表面只能涂覆单一活性物质正极材料或者负极材料，但刚性金属集流体与活性材料颗粒见的接触面积有限，不仅限制了锂电池的结构设计多样性，同时还会造成界面电阻变大，引起内阻上升，容易发生着火或爆炸。因此，需要研发一种高导热的粘结层，不仅能够提高薄膜与极片之间的粘结力，还能快速导出电池内部产热，避免电池起火。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高导热分布式铜铝复合集流体，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高导热分布式铜铝复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
S1：将聚乙烯醇分散在水中，加热搅拌溶解，得到聚乙烯醇溶液；将丙烯酰胺、丙烯酸、水混合后超声溶解，得到物料A；将丙烯醛、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、三氯化铁、吡咯、水混合，搅拌反应2～3h，得到物料B；
S2：氮气环境下，向聚乙烯醇溶液中加入物料A和过硫酸钾，升温至40～60℃，反应4～6h；分3～6次加入物料B继续反应6～8h，加入氨水调节pH至7～7.5，得到粘结剂乳液；
S3：将碳化硅粉体分散在水中，加入聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体；
步骤2：按重量百分数计，将改性碳化硅粉体、纳米银粉、粘结剂乳液混合，搅拌30～60min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，在上下表面分别进行涂覆，形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成铝箔；将铜片压延成铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，热老化、收卷得到高导热分布式铜铝复合集流体。
进一步地，S1中，聚乙烯醇溶液中，各组分含量，按重量百分数计，15～20％聚乙烯醇、80～85％去离子水。
进一步地，S1中，物料A各组分含量，按重量百分数计，30～40％丙烯酰胺、10～20％丙烯酸、40～60％水。
进一步地，S1中，物料B各组分含量，按重量百分数计，10～15％丙烯醛、35～45％丙烯酸、5～10％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、10～15％三氯化铁、2～3％吡咯、余料为水。
进一步地，S2中，粘结剂乳液中各组分用量，按重量计，3.2～4.8份聚乙烯醇溶液、1.6～2.4份物料A、0.05～0.08份过硫酸钾、4.4～5.6份物料B。
进一步地，S3中，各组分用量，按重量计，15～20份碳化硅粉体、100份水、22～28份聚乙烯亚胺。
进一步地，步骤2中，高导热粘结层涂液中，各组分含量，按重量百分数计，15～20％改性碳化硅粉体、0.3～0.5％纳米银粉、75～80％粘结剂乳液。
进一步地，步骤2中，放卷张力为50～200N；。
进一步地，步骤2中，高导热粘结层涂液的单面涂覆面密度为1～20g/m2。
进一步地，步骤3中，铝箔厚度为5～20μ、铜箔厚度为2～15μm。
进一步地，步骤3中，复合压力为0.5～1.5MPa，复合温度为30～40℃，复合速度为100～200m/min；热老化温度为30～50℃，时间为5～50s；收卷张力为50～200N。
进一步地，步骤3中，铜铝复合集流体厚度为10～70μm。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明制备了一种高导热分布式铜铝复合集流体，有效减少了电池内部应力的影响，避免极片出现褶皱，同时解决了极耳在叠片过程中易断的问题，集流体的穿测强度大于100gf，水平和垂直拉伸强度均大于100MPa，水平和垂直延伸率大于2％。
在本发明中，通过制备高导热粘结层涂液，在高分子薄膜表面形成高导热粘结层，能够及时导出电池内部产热，避免电池起火。在制备高导热粘结层涂液时，本发明将丙烯酰胺、丙烯酸和水混合，得到组分A；将丙烯醛、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、三氯化铁、吡咯混合、反应得到组分B；先将组分A和聚乙烯醇混合，在过硫酸钾的作用下进行聚合，将丙烯酸、丙烯酰胺引入到聚乙烯醇侧链上，待聚合反应4～6h后，继续加入组分B进行反应。在组分B中，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠有利于聚合物分子在乳液中稳定分散，同时也能够提高粘结层涂液的耐热性能；丙烯醛通过醛基能够与吡咯反应生成亚胺，从而将导电聚合物聚吡咯通过化学键与乳液接枝。
在制备高导热粘结层涂液时，将组分B中丙烯酸的量控制在35～45％，可以为吡咯自聚和吡咯与丙烯醛反应提供一个酸性环境，无需引入其他无机酸或有机酸，丙烯酸还能参与聚合，提高高导热粘结层涂液的粘性。同时先将组分A与聚乙烯醇反应一段时间，再加入组分B。其原因在于：若组分B与组分A直接共混，一方面，组分A和聚乙烯醇会将组分B中的丙烯酸稀释，导致反应体系中的pH值发生改变，从而影响吡咯自聚以及其与丙烯醛反应；另一方面，由于组分B中的丙烯酸含量过高，与组分A直接共混后，会造成短时间内丙烯酸大量自聚反应，造成体系整体的粘度上升，影响涂液的合成。因此，先将组分A和聚乙烯醇反应一段时间，再通过3～6次地缓慢加入组分B，得到的产品效果更佳。通过本方面将导电聚吡咯引入到涂液中，从而提高涂层的导电性能。
本发明还使用聚乙烯亚胺对导热碳化硅材料进行修饰，得到改性碳化硅粉体，改性碳化硅粉体表面氨基基团能够与聚乙烯醇侧链丙烯酰胺上的酰胺基团反应，提高碳化硅粉体在涂液中的分散性，因此形成的涂层导热性能更优异。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明制备的铜铝复合集流体结构示意图。
图中，1-铜层；2-高导热粘结层；3-高分子薄膜；4-铝层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所有涉及的原料的购买厂家没有任何特殊的限制，示例性地包括：高分子薄膜为BOPP膜，购自浙江大东南，厚度为5μm；碳化硅粉体购自一山抛光材料，货号FP09991；聚丙烯酸粘结剂购自三赢新材料，型号SY-302；聚乙烯亚胺够自尤恩化工，型号UN-2580；铜片购自鑫烨金属，货号ZTD2018090T2；铝片购自福莱克斯保温建材，货号lp123tt。
实施例1：一种高导热分布式铜铝复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
S1：将聚乙烯醇分散在水中，加热搅拌溶解，得到20wt.％聚乙烯醇溶液；按重量百分比将40％丙烯酰胺、10％丙烯酸、50％水混合，超声溶解得到物料A；按重量百分比将15％丙烯醛、30％丙烯酸、7％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、15％三氯化铁、3％吡咯、30％水混合，搅拌反应2h，得到物料B；
S2：氮气环境下，向4.8kg聚乙烯醇溶液中加入2.1kg物料A和0.05kg过硫酸钾，升温至40℃，反应4h；分4次加入5.4kg物料B继续反应6h，加入氨水调节pH至7，得到粘结剂乳液；
S3：将18g碳化硅粉体分散在100g水中，加入24g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体；
步骤2：按重量百分数计，将19.5％改性碳化硅粉体、0.5％纳米银粉、80％粘结剂乳液混合，搅拌30min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，放卷张力为80N；在上下表面分别进行涂覆，单面涂覆面密度为10g/m2；形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成厚度6μm的铝箔；将铜片压延成厚度6μm的铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，复合压力为1MPa、复合温度为35℃，复合速度为100m/min；在50℃下热老化15s，收卷得到20μm铜铝复合集流体，收卷张力为120N。
实施例2：一种高导热分布式铜铝复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
S1：将聚乙烯醇分散在水中，加热搅拌溶解，得到20wt.％聚乙烯醇溶液；按重量百分比将40％丙烯酰胺、10％丙烯酸、50％水混合，超声溶解得到物料A；按重量百分比将15％丙烯醛、30％丙烯酸、7％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、15％三氯化铁、3％吡咯、30％水混合，搅拌反应2h，得到物料B；
S2：氮气环境下，向4.8kg聚乙烯醇溶液中加入2.1kg物料A和0.05kg过硫酸钾，升温至45℃，反应4h；分4次加入5.4kg物料B继续反应6.5h，加入氨水调节pH至7.2，得到粘结剂乳液；
S3：将18g碳化硅粉体分散在100g水中，加入24g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体；
步骤2：按重量百分数计，将19.5％改性碳化硅粉体、0.5％纳米银粉、80％粘结剂乳液混合，搅拌40min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，放卷张力为80N；在上下表面分别进行涂覆，单面涂覆面密度为10g/m2；形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成厚度6μm的铝箔；将铜片压延成厚度6μm的铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，复合压力为0.8MPa、复合温度为35℃、复合速度为100m/min；在40℃下热老化15s，收卷得到20μm铜铝复合集流体，收卷张力为120N。
实施例3：一种高导热分布式铜铝复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
S1：将聚乙烯醇分散在水中，加热搅拌溶解，得到20wt.％聚乙烯醇溶液；按重量百分比将40％丙烯酰胺、10％丙烯酸、50％水混合，超声溶解得到物料A；按重量百分比将15％丙烯醛、30％丙烯酸、7％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、15％三氯化铁、3％吡咯、30％水混合，搅拌反应2h，得到物料B；
S2：氮气环境下，向4.8kg聚乙烯醇溶液中加入2.1kg物料A和0.05kg过硫酸钾，升温至50℃，反应5h；分4次加入5.4kg物料B继续反应7.5h，加入氨水调节pH至7.5，得到粘结剂乳液；
S3：将18g碳化硅粉体分散在100g水中，加入24g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体；
步骤2：按重量百分数计，将19.5％改性碳化硅粉体、0.5％纳米银粉、80％粘结剂乳液混合，搅拌45min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，放卷张力为80N；在上下表面分别进行涂覆，单面涂覆面密度为10g/m2，形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成厚度6μm的铝箔；将铜片压延成厚度6μm的铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，复合压力为1MPa、复合温度为45℃、复合速度为100m/min；在35℃下热老化15s，收卷得到20μm铜铝复合集流体，收卷张力为120N。
实施例4：一种高导热分布式铜铝复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
S1：将聚乙烯醇分散在水中，加热搅拌溶解，得到20wt.％聚乙烯醇溶液；按重量百分比将40％丙烯酰胺、10％丙烯酸、50％水混合，超声溶解得到物料A；按重量百分比将15％丙烯醛、30％丙烯酸、7％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、15％三氯化铁、3％吡咯、30％水混合，搅拌反应2h，得到物料B；
S2：氮气环境下，向4.8kg聚乙烯醇溶液中加入2.1kg物料A和0.05kg过硫酸钾，升温至60℃，反应4h；分5次加入5.4kg物料B继续反应6h，加入氨水调节pH至7.5，得到粘结剂乳液；
S3：将20g碳化硅粉体分散在100g水中，加入25g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体；
步骤2：按重量百分数计，将19.5％改性碳化硅粉体、0.5％纳米银粉、80％粘结剂乳液混合，搅拌30min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，放卷张力为80N；在上下表面分别进行涂覆，单面涂覆面密度为10g/m2；形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成厚度6μm的铝箔；将铜片压延成厚度6μm的铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，复合压力为1.1MPa、复合温度为40℃、复合速度为100m/min；在45℃下热老化15s，收卷得到20μm铜铝复合集流体，收卷张力为120N。
实施例5：一种高导热分布式铜铝复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
S1：将聚乙烯醇分散在水中，加热搅拌溶解，得到20wt.％聚乙烯醇溶液；按重量百分比将40％丙烯酰胺、10％丙烯酸、50％水混合，超声溶解得到物料A；按重量百分比将15％丙烯醛、30％丙烯酸、7％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、15％三氯化铁、3％吡咯、30％水混合，搅拌反应3h，得到物料B；
S2：氮气环境下，向4.6kg聚乙烯醇溶液中加入2.1kg物料A和0.05kg过硫酸钾，升温至60℃，反应5.5h；分5次加入5.4kg物料B继续反应6h，加入氨水调节pH至7，得到粘结剂乳液；
S3：将18g碳化硅粉体分散在100g水中，加入24g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体；
步骤2：按重量百分数计，将19.5％改性碳化硅粉体、0.5％纳米银粉、80％粘结剂乳液混合，搅拌55min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，放卷张力为80N；在上下表面分别进行涂覆，单面涂覆面密度为10g/m2；形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成厚度6μm的铝箔；将铜片压延成厚度6μm的铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，复合压力为0.5MPa、复合温度为35℃、复合速度为100m/min；在45℃下热老化15s，收卷得到20μm铜铝复合集流体，收卷张力为120N。
实施例6：一种高导热分布式铜铝复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：
S1：将聚乙烯醇分散在水中，加热搅拌溶解，得到20wt.％聚乙烯醇溶液；按重量百分比将40％丙烯酰胺、10％丙烯酸、50％水混合，超声溶解得到物料A；按重量百分比将15％丙烯醛、30％丙烯酸、7％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、15％三氯化铁、3％吡咯、30％水混合，搅拌反应3h，得到物料B；
S2：氮气环境下，向4.75kg聚乙烯醇溶液中加入2.4kg物料A和0.05kg过硫酸钾，升温至55℃，反应4.5h；分6次加入5kg物料B继续反应7h，加入氨水调节pH至7.5，得到粘结剂乳液；
S3：将18g碳化硅粉体分散在100g水中，加入24g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体；
步骤2：按重量百分数计，将19.5％改性碳化硅粉体、0.5％纳米银粉、80％粘结剂乳液混合，搅拌55min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，放卷张力为80N；在上下表面分别进行涂覆，单面涂覆面密度为10g/m2；形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成厚度6μm的铝箔；将铜片压延成厚度6μm的铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，复合压力为1.5MPa、复合温度为40℃、复合速度为100m/min；在50℃下热老化15s，收卷得到20μm铜铝复合集流体，收卷张力为120N。
对比例1：使用常规的聚丙烯酸粘结剂制备铜铝复合集流体，其余参数与实施例1相同。
步骤1：将18g碳化硅粉体分散在100g水中，加入24g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体；
步骤2：按重量百分数计，将15％改性碳化硅粉体、5％纳米银粉和80％聚丙烯酸粘结剂混合，搅拌30min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，放卷张力为80N；在上下表面分别进行涂覆，单面涂覆面密度为10g/m2；形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成厚度6μm的铝箔；将铜片压延成厚度6μm的铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，复合压力为1MPa、复合温度为35℃，复合速度为100m/min；在50℃下热老化15s，收卷得到20μm铜铝复合集流体，收卷张力为120N。
对比例2：不使用聚乙烯亚胺对碳化硅进行改性，其余参数与实施例2相同。
步骤1：
S1：将聚乙烯醇分散在水中，加热搅拌溶解，得到20wt.％聚乙烯醇溶液；按重量百分比将40％丙烯酰胺、10％丙烯酸、50％水混合，超声溶解得到物料A；按重量百分比将15％丙烯醛、30％丙烯酸、7％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、15％三氯化铁、3％吡咯、30％水混合，搅拌反应2h，得到物料B；
S2：氮气环境下，向4.8kg聚乙烯醇溶液中加入2.1kg物料A和0.05kg过硫酸钾，升温至45℃，反应4h；分4次加入5.4kg物料B继续反应6.5h，加入氨水调节pH至7.2，得到粘结剂乳液；
步骤2：按重量百分数计，将19.5％碳化硅粉体、0.5％纳米银粉、80％粘结剂乳液混合，搅拌40min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，放卷张力为80N；在上下表面分别进行涂覆，单面涂覆面密度为10g/m2；形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成厚度6μm的铝箔；将铜片压延成厚度6μm的铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，复合压力为0.8MPa、复合温度为35℃、复合速度为100m/min；在40℃下热老化15s，收卷得到20μm铜铝复合集流体，收卷张力为120N。
对比例3：S2中，将组分A、组分B与聚乙烯醇同时混合反应，其余参数与实施例3相同。
步骤1：
S1：将聚乙烯醇分散在水中，加热搅拌溶解，得到20wt.％聚乙烯醇溶液；按重量百分比将40％丙烯酰胺、10％丙烯酸、50％水混合，超声溶解得到物料A；按重量百分比将15％丙烯醛、30％丙烯酸、7％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、15％三氯化铁、3％吡咯、30％水混合，搅拌反应2h，得到物料B；
S2：氮气环境下，向4.8kg聚乙烯醇溶液中加入2.1kg物料A、5.4kg物料B和0.05kg过硫酸钾，升温至50℃，反应12.5h，加入氨水调节pH至7.5，得到粘结剂乳液；
S3：将18g碳化硅粉体分散在100g水中，加入24g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体；
步骤2：按重量百分数计，将19.5％改性碳化硅粉体、0.5％纳米银粉、80％粘结剂乳液混合，搅拌45min得到高导热粘结层涂液，对高分子薄膜进行放卷，放卷张力为80N；在上下表面分别进行涂覆，单面涂覆面密度为10g/m2；形成高导热粘结层；
步骤3：取铝片和铜片，将铝片压延成厚度6μm的铝箔；将铜片压延成厚度6μm的铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，复合压力为1MPa、复合温度为45℃、复合速度为100m/min；在35℃下热老化15s，收卷得到20μm铜铝复合集流体，收卷张力为120N。
实验：
采用拉力试验机对实施例1～6制备的铜铝复合集流体进行力学性能测试，测试结果如下表1所示。
拉伸强度：利用拉力机两头对样品进行固定；启动拉力机，对样品进行拉伸，断裂时记录下数据即为拉伸强度。
延伸率：利用拉力机两头对样品进行固定；启动拉力机对样品进行拉伸测试，并设置测试前上下夹具间的长度为L0为50mm，以100mm/min的拉伸速度开始拉伸样品，直至样品刚被拉断时两夹具间的距离记为L1，则样品的延伸率＝(L1-L0)/L0。
表1
将高导热粘结层涂液涂覆在刮涂机上刮涂，控制厚度为50μm，宽度为10cm，在50℃下干燥后剥离，得到胶膜，测试胶膜的体积电阻和导热性能，测试结果如下表2所示。
表2
结论：
表一中数据说明，实施例1～6中制备的铜铝复合集流体力学性能良好，可以有效减少电池内部应力的影响，避免极片出现褶皱；实现了将大电池分解成子电池，安全性更高；同时也避免了极耳在叠片中易断的问题。
表二中数据说明，实施例1～6中制备的高导热粘结层涂液具有良好的导热性能和优异的导电性能。实施例1和对比例1数据表明，与常规的聚丙烯酸粘结剂相比，本发明制备的粘结剂具有更好的导热性能和导电性能。实施例2和对比例2数据表明，使用聚乙烯亚胺对碳化硅改性后，能够有效提高碳化硅与粘结剂乳液的相容性，有利于碳化硅分散，从而提高粘结层的导热性能。实施例3和对比例3数据表明，制备粘结剂乳液的时候，需要控制好组分A和组分B的加入时间，由于对比例3将组分A和组分B同时加入并与聚乙烯醇反应，最终得到的粘结层导电性能不如实施例3。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高导热分布式铜铝复合集流体，其特征在于：所述高导热分布式铜铝复合集流体包括高分子薄膜(3)、高导热粘结层(2)、铜层(1)和铝层(4)；所述高导热粘结层(2)贴附在高分子薄膜(3)两面；所述铜层(1)和铝层(4)分别通过高导热粘结层(2)与高分子薄膜(3)相贴合。
2.根据权利要求1所述的一种高导热分布式铜铝复合集流体，其特征在于：所述高导热分布式铜铝复合集流体厚度为10～70μm；铜层(1)厚度为2～15μm、铝层(4)厚度为5～20μm。
3.根据权利要求1所述的一种高导热分布式铜铝复合集流体，其特征在于：高导热粘结层(2)由高导热粘结层涂液经过涂覆、压力复合、老化后在高分子薄膜(3)表面形成；高导热粘结层涂液单面涂布面密度为1～20g/m2。
4.根据权利要求3所述的一种高导热分布式铜铝复合集流体，其特征在于：高导热粘结层涂液的制备方法，包括以下步骤：
S1：配制聚乙烯醇溶液；将丙烯酰胺、丙烯酸、水混合后超声溶解，得到物料A；将丙烯醛、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、三氯化铁、吡咯和水混合，搅拌反应，得到物料B；
S2：氮气环境下，向聚乙烯醇溶液中加入物料A和过硫酸钾，升温至40～60℃，反应4～6h；分3～6次加入物料B继续反应6～8h，加入氨水调节pH至7～7.5，得到粘结剂乳液；
S3：将改性碳化硅粉体、纳米银粉、粘结剂乳液混合，搅拌30～60min得到高导热粘结层涂液。
5.根据权利要求4所述的一种高导热分布式铜铝复合集流体，其特征在于：S1中，物料A中各组分用量，按重量百分数计，30～40％丙烯酰胺、10～20％丙烯酸、40～60％水；物料B中各组分用量，按重量百分数计，10～15％丙烯醛、35～45％丙烯酸、5～10％2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠、10～15％三氯化铁、2～3％吡咯、余料为水。
6.根据权利要求4所述的一种高导热分布式铜铝复合集流体，其特征在于：S2中，粘结剂乳液中各组分用量，按重量计，3.2～4.8份聚乙烯醇溶液、1.6～2.4份物料A、0.05～0.08份过硫酸钾、4.4～5.6份物料B。
7.根据权利要求4所述的一种高导热分布式铜铝复合集流体，其特征在于：S3中，改性碳化硅的制备方法为：将碳化硅粉体分散在水中，加入聚乙烯亚胺，搅拌均匀后，喷雾干燥得到改性碳化硅粉体。
8.一种如权利要求1～7所述的高导热分布式铜箔复合集流体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将改性碳化硅粉体、纳米银粉、粘结剂乳液混合，搅拌得到高导热粘结层涂液，在高分子薄膜上下表面分别进行涂覆，形成高导热粘结层；
步骤2：取铝片和铜片，将铝片压延成铝箔；将铜片压延成铜箔；将铝箔和铜箔分别与高导热粘结层进行复合，形成铜层和铝层，再经过加热老化得到高导热分布式铜铝复合集流体。
9.根据权利要求8所述的一种高导热分布式铜箔复合集流体的制备方法，其特征在于：步骤1还包括对高分子薄膜进行放卷，所述放卷张力为50～200N；步骤2还包括对高导热分布式铜铝复合集流体进行收卷，所述收卷张力为50～200N。
10.根据权利要求8所述的一种高导热分布式铜箔复合集流体的制备方法，其特征在于：步骤2中，复合压力为0.5～1.5MPa，复合温度为30～40℃，复合速度为100～200m/min；老化温度为30～80℃，老化时间为5s～30s。
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