【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及復合集流體生產，具體涉及一種復合鋁箔及其制備方法，更具體涉及一種基于電鍍鋁技術制備復合鋁箔的方法以及由該方法所制得的復合鋁箔。
技術介紹
1、鋰離子電池的陽極復合集流體是一種結構為“鋁-高分子材料-鋁”的復合材料，由于這種材料在提高鋰離子電池的安全性、能量密度、循環壽命方面具有優勢，因此其在鋰離子電池領域得到廣泛關注。目前，這種復合材料的制備主要是通過物理氣相沉積法（pvd）在高分子基材的上下表面沉積一定厚度的鋁層，使鋁層的方阻達到二次電池所需的標準。
2、然而，現有的復合鋁箔集流體生產工藝具有局限性。物理氣相沉積具有高溫的工藝特征，高分子基材易于發生形變、溶解、竄泡等現象，極大地影響了集流體產品的質量，從而導致生產良品率低。另外，氣相沉積通常需要使用大型設備以及相當高的能量供應，因而生產成本較高。并且，氣相沉積工藝的進行速度較慢，存在生產效率低的問題。
3、綜上，開發一種生產效率高、生產成本低、產品品質優的新型復合鋁箔集流體制備技術亟待推進。
技術實現思路
1、本公開的目的在于提供一種復合鋁箔的制備方法以及由該方法制得的復合鋁箔，以解決現有技術中的已知復合鋁箔生產良品率低、成本高和效率低等技術問題。
2、為了實現上述目的，根據本公開的一個方面，提供了一種用于制備復合鋁箔的方法，包括如下步驟：步驟s1：聚合物基材預處理：提供聚合物基材，并通過化學刻蝕溶液對聚合物基材的至少一個表面進行表面改性，得到表面改性的聚合物基材，其中化學刻蝕溶
3、進一步地，在步驟s1中，聚合物基材預處理的溫度為18-60°c，處理時間為10-150s；在步驟s2中，覆蓋導電層的溫度為18-60°c，覆蓋時間為40-300?s；以及在步驟s3中，鋁層鍍覆的溫度為18-60°c，鍍覆時間為5-15?min。
4、進一步地，在步驟s1中，聚合物基材是選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚甲醛、聚對苯硫醚、聚對苯醚和聚乙二醇中的一種或多種。
5、進一步地，在步驟s2中，導電材料是選自金、鎳、鋁、銅、銀、碳和石墨烯中的一種或多種。
6、進一步地，在步驟s3中，在步驟s3中，在逐漸升高的電流密度下進行電鍍，控制電流密度以4-5?a/(dm2·s)的速度從0-1.0?a/dm2范圍內的初始值升高至1-50?a/dm2。
7、進一步地，在步驟s2中，在導電層的化學鍍中使用的化學鍍液包括氯金酸、碳酸鈉和甲醛，或者包括硫酸鎳、次磷酸鈉、檸檬酸三鈉和醋酸鈉；在導電層的涂覆中使用的導電涂料包括銀、石墨烯或碳。
8、進一步地，在復合鋁箔中，聚合物基材的厚度d1滿足：1?μm?≤?d1?≤?20?μm；導電層的厚度d2滿足：10?nm?≤?d2?≤?1000?nm；鋁層的厚度d3滿足：1?μm?≤?d3?≤?10?μm。
9、進一步地，方法是連續進行或者非連續進行的。
10、進一步地，步驟s1、步驟s2和步驟s3通過卷對卷的方式連續進行，步驟s1、步驟s2和步驟s3的卷繞速度各自在1-50?m/min的范圍內并且這三者的卷繞速度相同。
11、根據本公開的另一個方面，提供了一種復合鋁箔，該復合鋁箔通過上述方法中的任一項制得。
12、如上所述，已知的制備復合鋁箔的方法具有生產良品率低、成本高和效率低等技術問題。根據本公開的技術方案，提供了一種用于制備復合鋁箔的方法，通過在化學鍍或涂覆導電層和電鍍鋁層之前，采用化學刻蝕溶液對聚合物基材進行預處理，從而在有機聚合物的基材表面達到粗化效果，并且在聚合物基材表面生成親水基團，由此提高有機聚合物基材與隨后鍍覆或涂覆的導電層和鋁層之間的界面結合力。
13、本專利技術的方法采用特定化學刻蝕溶液對聚合物基材進行表面預處理并改性，由此對基材的表面進行粗化和活化。隨后通過化學鍍或涂覆的方式在聚合物基材的上和/或下表面生長一層導電層，由此使得聚合物基材滿足電鍍條件。進而通過電鍍的方式在導電層的表面上沉積鋁層，由此得到具有“金屬-聚合物基材-金屬”結構的復合鋁箔。
14、另外，通過引入特定種類和摩爾比的離子液體，即摩爾比為1-3:1的無水氯化鋁和1-乙基-3-甲基氯化咪唑，對已鍍覆或涂覆導電層的聚合物基材進行鋁層電鍍，能夠避免現有技術中的沉積方法如物理氣相沉積法所造成的高溫損傷、能量消耗高且沉積速度慢的工藝局限性，離子液體電鍍鋁層的工藝方法所需的沉積溫度低，無需投入大型設備，因而能夠顯著提高成品的良品率、降低生產成本，并且該工藝方法還具有能耗低、沉積速度快的優勢。
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1.一種用于制備復合鋁箔的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述聚合物基材預處理的溫度為18-60°C，處理時間為10-150?s；在所述步驟S2中，覆蓋所述導電層的溫度為18-60°C，覆蓋時間為40-300?s；以及在所述步驟S3中，所述鋁層鍍覆的溫度為18-60°C，鍍覆時間為5-15?min。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述聚合物基材是選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚甲醛、聚對苯硫醚、聚對苯醚和聚乙二醇中的一種或多種。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述導電材料是選自金、鎳、鋁、銅、銀、碳和石墨烯中的一種或多種。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟S3中，在逐漸升高的電流密度下進行所述電鍍，其中控制所述電流密度以4-5?A/(dm2·s)的速度從0-1.0?A/dm2范圍內的初始值升高至1-50?A/dm2。
7.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述復合鋁箔中，所述聚合物基材的厚度D1滿足：1?μm?≤?D1?≤?20?μm；所述導電層的厚度D2滿足：10?nm?≤?D2?≤?1000?nm；所述鋁層的厚度D3滿足：1?μm?≤?D3?≤?10?μm。
8.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法是連續進行或者非連續進行的。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟S1、所述步驟S2和所述步驟S3通過卷對卷的方式連續進行，所述步驟S1、所述步驟S2和所述步驟S3的卷繞速度各自在1-50m/min的范圍內并且這三者的卷繞速度相同。
10.一種復合鋁箔，其特征在于，所述復合鋁箔通過權利要求1-9中任一項所述的方法制得。
...【技術特征摘要】
1.一種用于制備復合鋁箔的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟s1中，所述聚合物基材預處理的溫度為18-60°c，處理時間為10-150?s；在所述步驟s2中，覆蓋所述導電層的溫度為18-60°c，覆蓋時間為40-300?s；以及在所述步驟s3中，所述鋁層鍍覆的溫度為18-60°c，鍍覆時間為5-15?min。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟s1中，所述聚合物基材是選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚甲醛、聚對苯硫醚、聚對苯醚和聚乙二醇中的一種或多種。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟s2中，所述導電材料是選自金、鎳、鋁、銅、銀、碳和石墨烯中的一種或多種。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟s3中，在逐漸升高的電流密度下進行所述電鍍，其中控制所述電流密度以4-5?a/(dm2·s)的速度從0-1.0?a/dm2范圍內的初始值升高至1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳振寧，趙丕植，李英東，胡國強，毛曉東，陳偉，劉云剛，傅壘，
申請(專利權)人：中鋁材料應用研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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