本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種易涂覆且粘結(jié)力強(qiáng)的涂碳鋁箔用箔材的表面處理方法。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池具有能力密度大、電池性能衰減慢的優(yōu)點(diǎn)。且節(jié)能減排相關(guān)政策的出臺(tái)推動(dòng)了鋰離子動(dòng)力電池的行業(yè)發(fā)展。納米涂碳集流體是鋰離子電池充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)不可或缺的組成部分，通過(guò)使用導(dǎo)電劑對(duì)鋁箔進(jìn)行涂覆改性，提供更好的靜態(tài)導(dǎo)電性能，收集活性物質(zhì)的微電流，大幅降低正/負(fù)極材料和集流體之間的接觸電阻，并能提高兩者之間的附著能力，使電池的整體性能顯著提升。

2、納米涂覆用鋁箔箔材是通過(guò)壓延工藝軋制而成，軋制過(guò)程中需要使用到軋制油進(jìn)行潤(rùn)滑、冷卻、清洗等，最終制成的箔材表面可能會(huì)存在油污殘留。使用這些原箔進(jìn)行涂覆工藝時(shí)，涂覆漿料可能因?yàn)樵砻娴挠臀郏瑹o(wú)法有效附著到原箔表面，造成油污漏涂、涂層剝離力差等問(wèn)題。

3、目前用于光箔表面除油的方式以下幾種：

4、一、超聲浸泡處理：用堿性洗滌劑溶液浸泡超聲洗滌鋁箔，該方式有一定的除油功效，但存在洗滌效率較慢的問(wèn)題，鋁箔走帶速度局限于50m/min以下，走帶速度過(guò)快的話，鋁箔會(huì)因?yàn)槿芤鹤枇κ芰ψ冃巍?/p>

5、二、激光處理：用激光對(duì)鋁箔表面進(jìn)行面陣除油，該方式除油效果較好，但激光后原箔厚度會(huì)損失，箔材邊部會(huì)形成內(nèi)應(yīng)力彎曲，箔材本身的拉伸強(qiáng)度和延伸率也會(huì)發(fā)生略微下降。

6、三、電暈處理：電暈改性，在表面引入了大量的極性基團(tuán)，有利于液體在其基層潤(rùn)濕，使粘接過(guò)程產(chǎn)生共價(jià)鍵結(jié)合的可能性大幅提高。同時(shí)電暈空氣放電產(chǎn)生的臭氧在鋁箔表面高濃度聚集，把表面油污變?yōu)槎趸己退?。但表面處理效果有效，電暈功率過(guò)高可能會(huì)擊穿鋁箔，形成針孔，對(duì)后道工序帶來(lái)制程影響。

7、基于上述技術(shù)存在的短板問(wèn)題，需要開(kāi)發(fā)一種表面更易涂覆、與涂覆漿料粘結(jié)性能更佳的鋁箔原材，保障原箔生產(chǎn)質(zhì)量及生產(chǎn)效率的同時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化涂覆效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種易涂覆且粘結(jié)力強(qiáng)的涂碳鋁箔用箔材的表面處理方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種易涂覆且粘結(jié)力強(qiáng)的涂碳鋁箔用箔材的表面處理方法：包括以下步驟：取12~15μm的鋁箔原料，經(jīng)噴丸處理、第一次熱風(fēng)吹掃、正面涂洗、正面烘烤、反面涂洗、反面烘烤、第二次熱風(fēng)吹掃，得粘結(jié)力強(qiáng)的涂碳鋁箔用箔材；

3、正面涂洗、反面涂洗時(shí)使用去油溶液，由除油劑與去離子水通過(guò)1:4的質(zhì)量比例混合得到；所述除油劑的制備包括以下步驟：在反應(yīng)釜中加入碳酰胺、壬基酚聚氧乙烯醚、三氯乙烯、二硫化碳、氫氧化鈉溶液、碳酸氫鈉、三聚磷酸鈉，充分?jǐn)嚢?，攪拌壓?.3~0.5mpa，攪拌速度為150~200rpm，攪拌時(shí)間為3h；加入異丙醇、乙二醇苯醚、去離子水進(jìn)行攪拌，攪拌壓力為0.3~0.5mpa，攪拌速度為200~300rpm，攪拌時(shí)間為3h；通入二氧化碳?xì)怏w置換反應(yīng)釜內(nèi)氣體，靜置1h，得除油劑。

4、較為優(yōu)化地，所述除油劑原料按重量百分比組分配比為：碳酰胺5%~10%、壬基酚聚氧乙烯醚5~10%、三氯乙烯10%~15%、二硫化碳5%~10%、50%氫氧化鈉溶液10%~15%、碳酸氫鈉5%~10%、三聚磷酸鈉10%~15%、異丙醇10%~15%、乙二醇苯醚5%~10%、二氧化碳5%~10%、去離子水20%~25%。

5、較為優(yōu)化地，所述噴丸處理的工藝參數(shù)為：噴丸顆粒為直徑50~80μm的玻璃彈丸，噴丸的出料速度為50~80m/s，噴丸壓力為0.3~0.5mpa，噴嘴與鋁箔與角度控制為45°。

6、較為優(yōu)化地，所述第一次熱風(fēng)吹掃和所述第二次熱風(fēng)吹掃工藝相同，工藝參數(shù)為：風(fēng)機(jī)溫度為200~250℃，風(fēng)量為5000~6000m3/h，吹風(fēng)氣壓為500~600pa。

7、較為優(yōu)化地，正面涂洗、正面烘烤的具體工藝包括以下步驟：將去油溶液置于正涂清洗槽內(nèi)，正涂清洗槽內(nèi)裝配有0.5μm雕刻深度的凹版網(wǎng)紋輥，以100~120m/min的牽引速度進(jìn)行牽引清洗；清洗結(jié)束后，進(jìn)入烘箱烘烤，烘烤溫度為200~250℃，烘烤風(fēng)頻為50~60hz，烘烤時(shí)長(zhǎng)為0.5~0.6min；

8、反面涂洗、反面烘烤的具體工藝包括以下步驟：將去油溶液置于反涂清洗槽內(nèi)，反涂清洗槽內(nèi)裝配有0.5μm雕刻深度的凹版網(wǎng)紋輥，以100~120m/min的牽引速度進(jìn)行牽引清洗；清洗結(jié)束后，箔材進(jìn)入烘箱烘烤，烘烤溫度為200~250℃，烘烤風(fēng)頻為50~60hz，烘烤時(shí)長(zhǎng)為0.5~0.6min。

9、較為優(yōu)化地，將粘結(jié)力強(qiáng)的涂碳鋁箔用箔材用abs罐進(jìn)行收卷，收卷速度為100m/min。

10、較為優(yōu)化地，所述涂碳鋁箔用箔材的表面處理方法包括以下步驟：取鋁箔依次進(jìn)行噴丸處理、第一次熱風(fēng)吹掃、正面涂洗、正面烘烤、反面涂洗、反面烘烤、第二次熱風(fēng)吹掃；噴涂助粘結(jié)劑，噴涂量為20~30ml/m2，紫外光照，干燥；得涂碳鋁箔用箔材。

11、較為優(yōu)化地，所述助粘結(jié)劑的制備包括以下步驟：取1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基環(huán)三硅氧烷、丙烯酸、偏氟乙烯、4-(2-烯丙基)-鄰苯二酚加入甲苯中，混合均勻，加入過(guò)氧化苯甲酰，75~80℃反應(yīng)8~10h，除去溶劑，得粘性組分；將粘性組分加入混合溶劑中，再加入光引發(fā)劑，混合均勻，得助粘結(jié)劑。

12、較為優(yōu)化地，所述甲苯的加入量為1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基環(huán)三硅氧烷、丙烯酸、偏氟乙烯、4-(2-烯丙基)-鄰苯二酚總質(zhì)量的10倍。

13、較為優(yōu)化地，所述粘性組分包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：6~12份1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基環(huán)三硅氧烷、60~70份丙烯酸、5~15份偏氟乙烯、30~35份4-(2-烯丙基)-鄰苯二酚、0.5~1份過(guò)氧化苯甲酰；所述助粘結(jié)劑包括以下原料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)：12~18份粘性組分、100份混合溶劑（質(zhì)量比1:1的去離子水和無(wú)水乙醇）、0.01~0.03份光引發(fā)劑。

14、較為優(yōu)化地，所述助粘結(jié)劑噴涂于涂碳鋁箔用箔材表面后，以40~55mw/cm2光強(qiáng)的紫外光處理0.5~1h。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：（1）本發(fā)明對(duì)鋁箔原料表面進(jìn)行噴丸處理，在鋁箔表面形成微凹坑，增強(qiáng)涂碳層的附著強(qiáng)度，同時(shí)噴丸后鋁箔的彎曲疲勞性能更佳，降低了大包角過(guò)輥時(shí)鋁箔的斷帶風(fēng)險(xiǎn)；噴丸后進(jìn)行熱吹掃，一方面可以將鋁箔表面的鋁粉及噴丸時(shí)殘留的玻璃彈丸進(jìn)行吹掃干凈，另一方面可以將鋁箔表面的殘留油污高溫氣化，減輕鋁箔表面的殘余帶油量；正反面凹版輥帶自制去油溶液清洗，該去油溶液滲透能力更強(qiáng)，溶液中的二氧化碳?xì)怏w可以更好的滲透進(jìn)鋁箔表面的微小空洞內(nèi)，清洗更徹底，該溶液具有很好的高溫卷離性，烘烤及熱風(fēng)吹掃可以干凈去除溶液成分；另一方面版輥涂洗可以保證清洗效率，且鋁箔原材不會(huì)因?yàn)榍逑赐饬Πl(fā)生形變；涂洗后的烘干過(guò)程，將鋁箔烘干的同時(shí)，高溫氣化鋁箔表面的殘留油污，減輕鋁箔的殘余帶油量。通過(guò)上述步驟，有效去除了鋁箔表面的殘余油污，提高了鋁箔表面的潤(rùn)濕性，可以提高鋁箔與涂覆漿料之間的粘結(jié)附著力，同時(shí)還提高了鋁箔的彎曲疲勞性能，降低了鋁箔的彎曲斷帶風(fēng)險(xiǎn)。

16、（2）先通過(guò)共聚反應(yīng)以1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基環(huán)三硅氧烷、丙烯酸、偏氟乙烯、4-(2-烯丙基)-鄰苯二酚制備粘性組分，并加入混合溶劑中得到助粘結(jié)劑；其中，丙烯酸作為成膜劑，與鋁箔有良好的結(jié)合力，4-(2-烯丙基)-鄰苯二酚中的鄰苯二酚基團(tuán)提供粘附力，偏氟乙烯提高潤(rùn)濕性使得助粘結(jié)劑更容易在鋁箔表面鋪展，1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基環(huán)三硅氧烷一方面含硅元素，可以改善潤(rùn)濕性，另一方面含多個(gè)乙烯基，可使粘性組分支鏈結(jié)構(gòu)增加，更易在凹凸不平的鋁箔表面附著，且粘附力更好；該物質(zhì)添加量不宜過(guò)多，否則會(huì)影響粘性組分的流動(dòng)性以及在混合溶劑中的溶解性；將粘性組分加入乙醇和水的混合溶劑中，還加入光引發(fā)劑，噴涂于涂碳鋁箔用箔材表面后在紫外光照射下進(jìn)一步交聯(lián)，提升與鋁箔的附著力。