一种集流体镀膜组件及镀膜方法与流程

本发明涉及集流体领域，具体涉及一种集流体镀膜组件及镀膜方法。

背景技术：

1、集流体是二次电池中的一个重要组成部分，目前采用金属-高分子材料-金属”结构的复合集流体来替代传统铜箔或铝箔集流体，能够有效降低电池集流体的重量、提高电池安全性及能量密度。随着真空镀膜的发展，柔性导电薄膜的生产工艺逐渐由真空镀膜取代了传统的电镀、涂覆和化学处理等方法，减少了污染的同时具有镀层结合力强、膜层均匀等优点。

2、目前市面上有两种真空镀膜设备，一种是贴鼓式镀膜设备，另一种是悬浮式镀膜设备。其中，贴鼓式镀膜设备设置有蒸镀降温鼓，可以实现双面一次成膜，可以大大提高生产效率。但使用贴鼓式镀膜时，冷却鼓是设置在蒸镀区上方，鼓的长度大于膜的幅宽，若设置在蒸发源上的挡板开口与膜面同宽，则会导致有材料扩散至未被薄膜覆盖的鼓上，材料在鼓上沉积，影响鼓的降温效果，且随着镀层增厚会有脱落风险，影响产品质量。所以，为了避免这种情况发生，目前一般在使用贴鼓式镀膜时会将蒸发挡板开口设置小于膜的幅宽，遮挡住膜的边缘以防止材料沉积在蒸镀降温鼓上。但这样做仍存在一些问题，挡边大小也会造成膜面边缘留白或者膜形成鼓边翘边现象，进而增加切割废料的工序，还会浪费部分基膜，最终影响产品质量和产品良率，

技术实现思路

1、本发明的目的是针对以上问题，提供一种集流体镀膜组件及镀膜方法。

2、为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

3、一种集流体镀膜组件，包括蒸发源、蒸发源上方的挡板和挡板上方的蒸镀降温鼓，所述蒸镀降温鼓的中部为薄膜覆盖区，在所述蒸镀降温鼓上未被薄膜覆盖的区域设有凹槽，所述凹槽内壁涂覆有与镀材具有结合力的涂层。

4、为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

5、所述的凹槽设于蒸镀降温鼓上薄膜覆盖区的左侧和右侧，所述的凹槽与降温鼓的薄膜覆盖区紧邻。

6、进一步地，所述的凹槽宽度为2-10cm，深度为0.5-2cm。

7、所述的涂层为掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂层。

8、进一步地，所述的掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂层由环氧树脂、氧化石墨烯、固化剂和助剂组成，其质量份比为100：10-40：50-60：15-24；所述的助剂包括偶联剂、防老剂、增塑剂中的至少一种。

9、作为优选地，所述的环氧树脂选自丙烯酸环氧树脂、甘油环氧树脂、双酚a型环氧树脂e51、脂环族环氧树脂中的一种或几种的；所述的固化剂选自三乙烯四胺、二氨基二苯甲烷、异佛尔酮二胺中的一种或几种；所述的氧化石墨烯的厚度为0.6～1.2nm，层数为1～5层，尺寸为50～300μm，含氧量为30％～40％。

10、作为优选地，所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂中的一种或几种；所述防老剂选自防老剂dnp、防老剂264、水杨酸苯酯中的一种或几种；所述增塑剂选自dos增塑剂、eso增塑剂、硬脂酸中的一种或几种。

11、本发明还提供了一种集流体镀膜方法使用贴鼓式镀膜，在蒸镀降温鼓上未被薄膜覆盖的区域增设凹槽，所述凹槽用于承接因未被薄膜覆盖而沉积在蒸镀降温鼓上的镀材；在所述凹槽内壁涂覆与镀材具有结合力的涂层，所述涂层用于使镀材牢固附着于凹槽内。

12、进一步地，所述的涂层通过使用掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂料涂覆后固化得到；其中，所述掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂料的制备步骤如下：

13、在环氧树脂中加入氧化石墨烯，搅拌，得到混合材料；

14、在所述混合材料中加入固化剂和助剂，搅拌，得到掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂料。

15、进一步地，镀膜过程中，凹槽内的铝层累积到限定厚度后更换涂层，或者根据观察蒸镀过程中的脱铝现象判断是否需要更换涂层；更换涂层时，通过升高蒸镀降温鼓的温度使涂层脱落，通过清理凹槽内脱落的涂层，在凹槽内重新涂覆涂层、固化后，再进行后续镀膜。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、本发明提供了一种集流体镀膜组件及镀膜方法，使用贴鼓式镀膜，通过增设凹槽及涂层减少蒸镀过程中因镀材沉积到鼓上而带来的材料脱落引起的产品质量问题。

18、本发明在蒸镀降温鼓上未被薄膜覆盖的区域增设凹槽，凹槽部分可以承接沉积在蒸镀降温鼓上的镀材，减小镀材因沉积到鼓上而导致降温效果不佳的问题或因挡边而带来的膜面留白及翘边问题。

19、本发明在凹槽内壁涂覆与镀材具有结合力的涂层，可以增加镀材与涂层的结合力，减小蒸镀过程中因镀材沉积到鼓上而带来的材料脱落引起的产品质量问题。在蒸镀过程中，蒸镀降温鼓处于低温状态，由于该涂层的引入，使得镀材与凹槽部分的结合力更大，镀材牢固附着在凹槽内，达到镀材不易脱落的效果。

20、本发明经试验验证了在蒸镀降温鼓上薄膜覆盖区两侧增设的凹槽内壁涂覆与镀材具有结合力的涂层，如掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂层，具有较优的效果。

21、待经过几次镀膜，凹槽内的铝层累积到一定厚度后更换涂层，或者可以根据观察蒸镀过程中脱铝现象来判断是否需要更换涂层；更换涂层时通过升高蒸镀降温鼓温度，在温度较高的状态下，环氧树脂涂层容易脱落，便于清理凹槽内镀材残渣，该方法简单易实现且操作方便。

1.一种集流体镀膜组件，包括蒸发源、蒸发源上方的挡板和挡板上方的蒸镀降温鼓，其特征在于：所述蒸镀降温鼓的中部为薄膜覆盖区，在所述蒸镀降温鼓上未被薄膜覆盖的区域设有凹槽，所述凹槽内壁涂覆有与镀材具有结合力的涂层。

2.根据权利要求1所述的集流体镀膜组件，其特征在于：所述的凹槽设于蒸镀降温鼓上薄膜覆盖区的左侧和右侧，所述的凹槽与降温鼓的薄膜覆盖区紧邻。

3.根据权利要求1所述的集流体镀膜组件，其特征在于：所述的凹槽宽度为2-10cm，深度为0.5-2cm。

4.根据权利要求1所述的集流体镀膜组件，其特征在于：所述的涂层为掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂层。

5.根据权利要求4所述的集流体镀膜组件，其特征在于：所述的掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂层由环氧树脂、氧化石墨烯、固化剂和助剂组成，其质量份比为100：10-40：50-60：15-24；所述的助剂包括偶联剂、防老剂、增塑剂中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的集流体镀膜组件，其特征在于：所述的环氧树脂选自丙烯酸环氧树脂、甘油环氧树脂、双酚a型环氧树脂e51、脂环族环氧树脂中的一种或几种的；所述的固化剂选自三乙烯四胺、二氨基二苯甲烷、异佛尔酮二胺中的一种或几种；所述的氧化石墨烯的厚度为0.6～1.2nm，层数为1～5层，尺寸为50～300μm，含氧量为30％～40％。

7.根据权利要求5所述的集流体镀膜组件，其特征在于：所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂中的一种或几种；所述防老剂选自防老剂dnp、防老剂264、水杨酸苯酯中的一种或几种；所述增塑剂选自dos增塑剂、eso增塑剂、硬脂酸中的一种或几种。

8.一种集流体镀膜方法，其特征在于：使用贴鼓式镀膜，在蒸镀降温鼓上未被薄膜覆盖的区域增设凹槽，所述凹槽用于承接因未被薄膜覆盖而沉积在蒸镀降温鼓上的镀材；在所述凹槽内壁涂覆与镀材具有结合力的涂层，所述涂层用于使镀材牢固附着于凹槽内。

9.根据权利要求8所述的集流体镀膜方法，其特征在于：所述的涂层通过使用掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂料涂覆后固化得到；其中，所述掺杂有氧化石墨烯的环氧树脂涂料的制备步骤如下：

10.根据权利要求8所述的集流体镀膜方法，其特征在于：镀膜过程中，凹槽内的铝层累积到限定厚度后更换涂层，或者根据观察蒸镀过程中的脱铝现象判断是否需要更换涂层；更换涂层时，通过升高蒸镀降温鼓的温度使涂层脱落，通过清理凹槽内脱落的涂层，在凹槽内重新涂覆涂层、固化后，再进行后续镀膜。