[发明专利]一种磁控溅射镀膜方法及金属化塑料膜及其应用

说明书

本发明公开了一种磁控溅射镀膜方法及金属化塑料膜及其应用，属于复合集流体生产技术领域，首先在塑料膜表面镀过渡层，再镀金属层，塑料膜分别经过相互隔离的不同的单元室内进行镀过渡层和镀金属层，且镀过渡层时的单元室内的气压不大于镀金属层时单元室内的气压。采用本发明的方法进行镀膜时，靶材之间不会互相污染，并且各个膜层之间也不会互相污染；同时在磁控溅射镀膜过程中，可对相互隔离的不同的单元室进行单独的气压和其他参数设置，能够满足工艺多样化的要求。

技术领域

本发明属于复合集流体生产技术领域，具体涉及一种磁控溅射镀膜方法及金属化塑料膜及其应用。

背景技术

在锂电池的结构中，集流体是其中重要的组成部分，集流体用于将电极活性材料的电流导出，为外部负载供电，常规的集流体是铜箔或铝箔，由于是金属材质，密度大，会导致锂电池重量大，增大了锂电池的自重，因此限制了锂电池的应用。

复合集流体是在塑料膜表面镀金属层，形成导电的金属化塑料膜，复合集流体的重量大大降低，因此也就降低了锂电池的自重。

在塑料膜表面镀金属膜层之前，通常需要先镀过渡膜层，镀过渡膜层和镀金属层通常会采用磁控溅射的方法，而常规的磁控溅射工艺在镀上述膜层时，会在一个相互连通的区域内进行，因此会导致各层镀膜之间互相影响，导致靶材被污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁控溅射镀膜方法及其金属化塑料膜及其应用，以解决上述背景技术中提到的技术问题。

为了实现上述目的，本发明公开了一种磁控溅射镀膜方法，首先在塑料膜表面镀过渡层，然后再镀金属层；所述塑料膜分别经过相互隔离的不同的单元室进行镀过渡层与镀金属层；所述镀过渡层时的单元室内的气压不大于镀金属层时单元室内的气压。

进一步的，所述镀过渡层时，塑料膜经过独立的第一单元室进行。

进一步的，所述镀金属层时，塑料膜依次经过相互隔离的第二单元室、第三单元室和第四单元室进行。

进一步的，在镀过渡层之前，首先对第一单元室、第二单元室、第三单元室和第四单元室进行抽真空，待气压稳定后，采用氩气对各个单元室的气压进行调节。

进一步的，采用氩气对各个单元室内的气压进行调节，所述第一单元室内的气压与第二单元室内的气压相等，且均小于第三单元室和第四单元室内的气压。

进一步的，所述第三单元室内的气压与第四单元室内的气压相等。

进一步的，所述第一单元室内设有镍靶材，所述第二单元室、第三单元室和第四单元室内均设有铜靶材。此时，可在塑料膜表面进行镀铜处理，形成的金属化塑料膜可用作锂电池的负极集流体。

进一步的，所述第一单元室内设有镍靶材，所述第二单元室、第三单元室和第四单元室内均设有铝靶材。此时，可在塑料膜表面进行镀铝处理，形成的金属化塑料膜可用作锂电池的正极集流体。

需要说明的是，不可既在塑料膜表面镀铜，又在塑料膜表面镀铝，铜和铝两种金属不能够同时镀在塑料膜表面上。

本发明同时要求保护一种采用上述的磁控溅射镀膜方法得到的金属化塑料膜。

本发明得到的金属化塑料膜，作为复合集流体，用于锂电池中。

在塑料膜表面镀金属层时，气压越低，塑料膜与金属层之间的附着力越大，但是当气压过低时，磁控溅射效率也会下降，因此本发明中在第一单元室和第二单元室内采用较低的气压，可保证塑料膜、过渡层和金属层之间具有较大的层间结合强度；而在第三单元室和第四单元室内采用较高的气压，是因为在第三单元室、第四单元室与第二单元室同样是镀金属层，镀的是单一的同种金属，同种金属物质之间的结合力较好，可适当提高气压，以提高磁控溅射效率。

与现有技术相比，本发明的一种磁控溅射镀膜方法及金属化塑料膜及其应用具有以下优点：