集流體用穿孔箔及其制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種集流體用穿孔箔的制作方法，通過(guò)先采用印刷技術(shù)把圖形印刷在集流體用金屬箔表面制作掩模，然后采用濕法刻蝕技術(shù)對(duì)其進(jìn)行刻蝕制作穿孔箔。該制作方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適用于商業(yè)化批量生產(chǎn)。所制作的穿孔箔不僅可用于鋰離子電容器，而且還可以用于鋰離子電池、超級(jí)電容器等領(lǐng)域。此外，本發(fā)明還涉及一種使用上述制作方法制作的集流體用穿孔箔。
【專(zhuān)利說(shuō)明】集流體用穿孔箔及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池、鋰離子電容器或超級(jí)電容器等儲(chǔ)能器件【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種集流體用穿孔箔及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)儲(chǔ)能器件的能量密度和功率密度要求越來(lái)越高，常用的鋰離子電池、雙電層電容器等儲(chǔ)能器件已經(jīng)不能滿(mǎn)足需求。鋰離子電容器是一種新型綠色環(huán)保儲(chǔ)能器件，集鋰離子電池和雙電層電容器優(yōu)點(diǎn)于一身，具有功率密度大、能量密度高、循環(huán)性能好、使用壽命長(zhǎng)、小型化等特點(diǎn)，在電子產(chǎn)品、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能路燈、電動(dòng)汽車(chē)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]集流體用穿孔箔是鋰離子電容器中重要且關(guān)鍵的部分之一，不僅為鋰離子電容器負(fù)極均勻且迅速的預(yù)摻雜鋰離子提供通道，降低負(fù)極電位，提高鋰離子電容器的能量密度和功率密度，此外與通常使用的光箔集流體相比，穿孔箔具有更大的表面積，能承載更多的電極活性物質(zhì)，增大儲(chǔ)能器件的容量，并且能為電極材料反應(yīng)提供更大的反應(yīng)界面，加快電荷轉(zhuǎn)移，將電極活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來(lái)形成更大的電流對(duì)外輸出。此外還能為電極活性材料提供較大的體積緩沖空間，增強(qiáng)電極活性材料與集流體之間的結(jié)合力，進(jìn)而增強(qiáng)儲(chǔ)能器件的循環(huán)性能，提高使用壽命。
[0004]傳統(tǒng)的作為集流體用穿孔箔的制作方法有沖孔加工、激光加工、電解刻蝕加工等。沖孔加工的孔徑較大，一般在300 μ m以上，涂布電極活性材料時(shí)，容易漏漿料。激光加工可制作孔徑較小的穿孔箔，但激光加工制作成本貴，生產(chǎn)效率低。電解刻蝕加工制作工藝比較復(fù)雜，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種可適合大規(guī)模量產(chǎn)、成本較低且制作得到的穿孔箔的孔徑較小的集流體用穿孔箔的制作方法以及使用該制作方法制作的集流體用穿孔箔。
[0006]一種集流體用穿孔箔的制作方法，包括如下步驟:
[0007]使用稀釋油墨在潔凈的金屬箔的一側(cè)表面均勻印刷一層油墨掩膜層，在所述金屬箔的另一側(cè)表面印刷一層由所述稀釋油墨形成的油墨掩膜圖形，固化后干燥，得到油墨附著的金屬箔，其中，所述稀釋油墨是將油墨與慢干水按照質(zhì)量比100:3?8的比例混合均勻得到的，所述油墨掩膜圖形為網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)；
[0008]將所述油墨附著的金屬箔置于刻蝕液中進(jìn)行刻蝕處理，在所述金屬箔上形成穿孔，得到油墨附著的穿孔箔；
[0009]除去所述油墨附著的穿孔箔上的所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形得到所述穿孔箔。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述制作方法還包括在印刷稀釋油墨之前對(duì)所述潔凈的金屬箔進(jìn)行表面粗化處理的步驟，具體包括如下步驟:[0011]將所述潔凈的金屬箔置于濃度為100?150g/L的硫酸溶液中酸洗2?5分鐘后取出，再置于濃度為130?170g/L的過(guò)硫酸銨與濃度為8?12g/L的硫酸的混合溶液中浸泡I?3分鐘后取出，干燥后用氮?dú)獯??10分鐘，得到表面粗化的潔凈的金屬箔。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述金屬箔兩側(cè)表面印刷稀釋油墨過(guò)程使用的是絲網(wǎng)印刷方式。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)印刷有所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形的金屬箔進(jìn)行固化處理的過(guò)程是使用紫外線(xiàn)照射所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形使所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形固化。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形的厚度為ΙΟμπι?20 μ m0
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述油墨掩膜圖形的網(wǎng)孔孔徑小于200 μ m，孔隙率大于20%。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述油墨掩膜圖形上的網(wǎng)孔均勻分布，網(wǎng)孔周期為300?500 μ m，交錯(cuò)角為30。?60。。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述刻蝕液包括主成分、分散劑及消泡劑，其中，所述金屬箔為銅箔，對(duì)應(yīng)所述銅箔的所述刻蝕液的主成分為氯化鐵溶液、過(guò)氧化氫-硫酸溶液、過(guò)硫酸銨溶液或酸性氯化銅溶液；或者
[0018]所述金屬箔為鋁箔，對(duì)應(yīng)所述鋁箔的所述刻蝕液的主成分為磷酸溶液、硝酸溶液或醋酸溶液。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述除去所述油墨附著的穿孔箔的一側(cè)表面的油墨掩膜層及另一側(cè)表面的油墨掩膜圖形包括如下步驟:
[0020]使用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3?8%的氫氧化鈉水溶液處理去除所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形，或者加熱所述油墨附著的穿孔箔使所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形碳化后自動(dòng)去除。
[0021]一種使用上述任一實(shí)施例所述的集流體用穿孔箔的制作方法制作的集流體用穿孔箔。
[0022]上述制作方法具有成本低、工藝簡(jiǎn)單、適合大規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)，制作得到的穿孔箔可以廣泛應(yīng)用于鋰離子電池和超級(jí)電容器等儲(chǔ)能器件中，穿孔箔可以為儲(chǔ)能器件的電極預(yù)摻鋰提供通道，使鋰離子迅速、均勻的摻雜到儲(chǔ)能器件的電極中。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為一實(shí)施方式的集流體用穿孔箔的制作方法的流程示意圖，圖中所示各結(jié)構(gòu)均為剖視圖；
[0024]圖2為圖1中所用油墨掩膜圖形的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為實(shí)施例1制作得到的穿孔銅箔的光學(xué)顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面主要結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)集流體用穿孔箔及其制作方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。[0027]如圖1所示，一實(shí)施方式的集流體用穿孔箔的制作方法包括如下步驟:
[0028]步驟一:將油墨與慢干水按照質(zhì)量比100:3?8的比例混合均勻得到稀釋油墨。
[0029]步驟二:使用稀釋油墨在潔凈的金屬箔110的一側(cè)表面均勻印刷一層油墨掩膜層120，另一側(cè)表面印刷一層由稀釋油墨形成的油墨掩膜圖形130，固化后干燥，得到油墨附著的金屬箔100，其中，油墨掩膜圖形130為網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)。
[0030]潔凈的金屬箔110可以通過(guò)將金屬箔依次進(jìn)行除油和/或酸洗處理得到，例如，可以將金屬箔進(jìn)行超聲溶劑(如三氯乙烯溶液和/或無(wú)水乙醇)清洗，除去金屬箔表面的污染。
[0031]在本實(shí)施方式中，上述制作方法還包括在印刷稀釋油墨之前對(duì)潔凈的金屬箔110進(jìn)行表面粗化處理的步驟，具體包括如下步驟:
[0032]將潔凈的金屬箔置于濃度為100?150g/L的硫酸溶液中酸洗2?5分鐘后取出，再置于濃度為130?170g/L的過(guò)硫酸銨與濃度為8?12g/L的硫酸的混合溶液中浸泡I?3分鐘后取出，干燥后用氮?dú)獯??10分鐘,得到表面粗化的潔凈的金屬箔。對(duì)潔凈的金屬箔110進(jìn)行表面粗化處理可以增強(qiáng)后續(xù)油墨掩膜層120及油墨掩膜圖形130與金屬箔110表面之間的附著力，從而進(jìn)一步提高后續(xù)刻蝕處理的均勻性。
[0033]在本實(shí)施方式中，潔凈的金屬箔110可以為銅箔或鋁箔。由銅箔制作得到穿孔箔可以作為儲(chǔ)能器件的負(fù)極，由鋁箔制作得到的穿孔箔可以作為儲(chǔ)能器件的正極。
[0034]油墨掩膜層120及油墨掩膜圖形130的厚度為ΙΟμπι?20 μ m。如圖2所示，油墨掩膜圖形130為網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)孔的形狀可以為圓形、方形、六邊形等多種形狀，但最大孔徑R小于200 μ m，孔隙率(油墨掩膜圖形或穿孔箔內(nèi)部孔隙的體積占其總體積的百分率)大于20%。油墨掩膜圖形130的孔隙率與金屬箔110的厚度有關(guān)，一般，金屬箔110厚度越厚，孔隙率可越高，金屬箔120越薄，孔隙率需較低，對(duì)于特定厚度的金屬箔110，孔隙率需要控制在一定的范圍內(nèi)以保證后續(xù)得到的穿孔箔210的機(jī)械強(qiáng)度能滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要。油墨掩膜圖形130上的網(wǎng)孔均勻分布，網(wǎng)孔周期T為300?500 μ m，交錯(cuò)角β為30°?60。。
[0035]本實(shí)施方式在金屬箔兩側(cè)表面印刷稀釋油墨過(guò)程使用的是絲網(wǎng)印刷方式。對(duì)印刷有油墨掩膜層及油墨掩膜圖形的金屬箔進(jìn)行固化處理的過(guò)程是使用紫外線(xiàn)照射油墨掩膜層及油墨掩膜圖形使油墨掩膜層及油墨掩膜圖形固化。
[0036]步驟三:將油墨附著的金屬箔110置于刻蝕液中進(jìn)行刻蝕處理，在金屬箔110上形成穿孔，得到油墨附著的穿孔箔200。
[0037]刻蝕液一般由主成分、分散劑及消泡劑組成，其中，若金屬箔為銅箔，對(duì)應(yīng)銅箔的刻蝕液的主成分為氯化鐵溶液、過(guò)氧化氫-硫酸溶液、過(guò)硫酸銨溶液或酸性氯化銅溶液。若金屬箔為鋁箔，對(duì)應(yīng)鋁箔的刻蝕液的主成分為磷酸溶液、硝酸溶液或醋酸溶液。分散劑可以為三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯及聚醚類(lèi)非離子型表面活性劑(如OP分散劑等)等有機(jī)分散劑，或三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉及焦磷酸鈉等無(wú)機(jī)分散劑。消泡劑可以為乙醇、聚氧丙烯、聚氧乙烯或聚氧丙醇胺醚等。
[0038]步驟四:除去油墨附著的穿孔箔200的一側(cè)表面的油墨掩膜層及另一側(cè)表面的油墨掩膜圖形，清洗并干燥處理后得到穿孔箔210。
[0039]在本實(shí)施方式中，除去油墨附著的穿孔箔200的一側(cè)表面的油墨掩膜層及另一側(cè)表面的油墨掩膜圖形包括如下步驟:
[0040]使用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3?8%的氫氧化鈉水溶液處理去除油墨掩膜層及油墨掩膜圖形，或者加熱油墨附著的穿孔箔使油墨掩膜層及油墨掩膜圖形碳化后自動(dòng)去除。
[0041]上述制作方法具有成本低、工藝簡(jiǎn)單、適合大規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)，制作得到的穿孔箔可以廣泛應(yīng)用于鋰離子電池和超級(jí)電容器等儲(chǔ)能器件中，穿孔箔可以為儲(chǔ)能器件的電極預(yù)摻鋰提供通道，使鋰離子迅速、均勻的摻雜到儲(chǔ)能器件的電極中。
[0042]以下為具體實(shí)施例部分:
[0043]實(shí)施例1
[0044]實(shí)施例1是一種集流體用穿孔銅箔。
[0045]本實(shí)施例的具體制作工藝如下:
[0046]步驟1，表面預(yù)處理；按以下程序?qū)黧w用銅箔進(jìn)行表面預(yù)處理:
[0047]i)超聲波溶劑清洗:放卷，將銅箔浸入三氯乙烯溶液中進(jìn)行超聲波清洗，超聲波功率為60W，清洗時(shí)間20分鐘，溶劑溫度24°C ;清洗后再浸入無(wú)水乙醇中超聲波清洗20分鐘，溫度24°C，超聲波功率為60W。超聲波溶劑清洗的目的是去除銅箔表面的污染，提高掩膜與銅箔表面的粘附力和刻蝕的均勻性。
[0048]ii)表面粗化:為了進(jìn)一步提高銅箔和掩膜的粘附性，對(duì)銅箔表面進(jìn)行微粗化處理。表面粗化過(guò)程如下:將經(jīng)表面預(yù)處理后的銅箔，浸入濃度為150g/L的硫酸溶液中酸洗2分鐘，然后用濃度為170g/L的過(guò)硫酸銨和濃度為12g/L的硫酸混合溶液進(jìn)行表面粗化，表面粗化時(shí)間I分鐘。
[0049]iii)干燥:將表面粗化后的銅箔，經(jīng)烘箱進(jìn)行干燥，并用氮?dú)獯蹈?，時(shí)間5分鐘，溫度60°C，干燥后得到經(jīng)表面粗化處理的潔凈銅箔。
[0050]步驟2，制作掩膜圖形；將油墨和慢干水按100:5混合，并攪拌均勻；然后采用絲網(wǎng)印刷機(jī)在潔凈的銅箔的一個(gè)表面上進(jìn)行印刷，印刷油墨掩膜層的厚度為14μπι左右；采用紫外固化機(jī)進(jìn)行紫外固化，時(shí)間2分鐘；在恒溫箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度80°C，時(shí)間30分鐘。待冷卻至室溫后，在銅箔的另外一個(gè)表面印刷油墨掩模圖形，圖形的厚度為15 μ m，孔徑為180 μ m，孔隙率為25%;采用紫外固化機(jī)進(jìn)行紫外固化，時(shí)間2分鐘；在恒溫箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度80°C，時(shí)間30分鐘；待冷卻至室溫，得到油墨附著的銅箔。
[0051]步驟3，濕法刻蝕；將油墨附著的銅箔浸入刻蝕槽中的刻蝕液進(jìn)行刻蝕，并進(jìn)行攪拌?？涛g液的成分由氯化鐵(FeCl3)、鹽酸(HCl)、分散劑(OP)及消泡劑(乙醇)組成，具體參數(shù)為=FeCl3的濃度450g/L，HCl的濃度8g/L，消泡劑乙醇的添加量為5mL/lL刻蝕液、分散劑OP的添加量為lmL/lL刻蝕液，刻蝕溫度為30°C，刻蝕時(shí)間為160秒。
[0052]步驟4，除掩膜；用濃度為5%的氫氧化鈉水溶液對(duì)掩模進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間為30分鐘，溫度為30°C。除掩膜后用高純水進(jìn)行清洗，時(shí)間20分鐘，然后經(jīng)烘箱進(jìn)行干燥，并用氮?dú)獯蹈?，時(shí)間3分鐘，溫度60°C，最后進(jìn)行收卷，得到穿孔銅箔，其光學(xué)顯微鏡照片如圖3所示。
[0053]本實(shí)施例制作得到的穿孔銅箔是由交錯(cuò)網(wǎng)狀排列的圓通孔構(gòu)成，交錯(cuò)角β為60°，周期T為400 μ m,孔徑R為190 μ m,穿孔箔的厚度為12 μ m。
[0054]實(shí)施例2
[0055]本實(shí)施例是一種集流體用穿孔銅箔。[0056]本實(shí)施例的具體制作工藝如下:
[0057]步驟1，表面預(yù)處理；按以下程序?qū)黧w用銅箔進(jìn)行表面預(yù)處理:
[0058]i)超聲波溶劑清洗:放卷，將銅箔浸入三氯乙烯溶液中進(jìn)行超聲波清洗，超聲波功率為60W，清洗時(shí)間20分鐘，溶劑溫度24°C ;清洗后再浸入無(wú)水乙醇中超聲波清洗20分鐘，溫度24°C，超聲波功率為60W。超聲波溶劑清洗的目的是去除銅箔表面的污染，提高掩膜與銅箔表面的粘附力和刻蝕的均勻性。
[0059]ii)表面粗化:為了進(jìn)一步提高銅箔和掩膜的粘附性，對(duì)銅箔表面進(jìn)行微粗化處理。表面粗化過(guò)程如下:將經(jīng)表面預(yù)處理后的銅箔，浸入濃度為150g/L的硫酸溶液中酸洗2分鐘，然后用濃度為170g/L的過(guò)硫酸銨和濃度為12g/L的硫酸混合溶液進(jìn)行表面粗化處理，表面粗化時(shí)間I分鐘。
[0060]iii)干燥:將表明粗化后的銅箔，經(jīng)烘箱進(jìn)行干燥，并用氮?dú)獯蹈桑瑫r(shí)間5分鐘，溫度60°C。干燥后得到表面粗化處理的潔凈的銅箔。
[0061]步驟2，制作掩膜圖形；將油墨和慢干水按100:5混合，并攪拌均勻；然后采用絲網(wǎng)印刷機(jī)在潔凈的銅箔的一個(gè)表面上進(jìn)行印刷，印刷油墨掩膜層的厚度為14μπι左右；采用紫外固化機(jī)進(jìn)行紫外固化，時(shí)間2分鐘；在恒溫箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度80°C，時(shí)間30分鐘。待冷卻至室溫后，在潔凈的銅箔的另外一個(gè)表面印刷油墨掩模圖形，圖形的厚度為15 μ m，孔徑為150 μ m ;采用紫外固化機(jī)進(jìn)行紫外固化，時(shí)間2分鐘；在恒溫箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度80°C，時(shí)間30分鐘；待冷卻至室溫，得到油墨附著的銅箔。
[0062]步驟3，濕法刻蝕；將制作有掩模圖形的油墨附著的銅箔浸入刻蝕槽中的刻蝕液進(jìn)行刻蝕,并進(jìn)行攪拌?？涛g液的成分由硫酸(H2SO4)、過(guò)氧化氫(H2O2)、磷酸(H3PO4)、分散劑(OP)及消泡劑(乙醇)組成，具體參數(shù)為=H2SO4的濃度150g/L，H2O2的濃度90g/L，H3PO4的濃度25g/L，消泡劑乙醇的添加量為5mL/lL刻蝕液、分散劑OP的添加量為lmL/lL刻蝕液，刻蝕溫度為30°C，刻蝕時(shí)間為130秒。
[0063]步驟4，除掩膜；用濃度為5%的氫氧化鈉水溶液對(duì)掩模進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間為30分鐘，溫度為30°C。除掩膜后用高純水進(jìn)行清洗，時(shí)間20分鐘，然后經(jīng)烘箱進(jìn)行干燥，并用氮?dú)獯蹈?，時(shí)間3分鐘，溫度60°C，最后進(jìn)行收卷，得到穿孔銅箔。
[0064]本實(shí)施例制作得到的穿孔銅箔是由交錯(cuò)網(wǎng)狀排列的圓通孔構(gòu)成，交錯(cuò)角β為45°，周期T為400 μ m,孔徑R為150 μ m,穿孔箔的厚度為12 μ m。
[0065]實(shí)施例3
[0066]本實(shí)施例是一種集流體用穿孔鋁箔。
[0067]本實(shí)施例的具體制作工藝如下:
[0068]步驟1，表面預(yù)處理；按以下程序?qū)黧w用鋁箔進(jìn)行表面預(yù)處理:
[0069]i)超聲波溶劑清洗:放卷，將鋁箔浸入三氯乙烯溶液中進(jìn)行超聲波清洗，超聲波功率為60W，清洗時(shí)間20分鐘，溶劑溫度24°C ;清洗后再浸入無(wú)水乙醇中超聲波清洗20分鐘，溫度24°C，超聲波功率為60W。超聲波溶劑清洗的目的是去除鋁箔表面的污染，提高掩膜與鋁箔表面的粘附力和刻蝕的均勻性。
[0070]ii)表面粗化:為了進(jìn)一步提高鋁箔和掩膜的粘附性，對(duì)鋁箔表面進(jìn)行微粗化處理。表面粗化過(guò)程如下:將經(jīng)表面預(yù)處理后的鋁箔，浸入濃度為15g/L的硫酸溶液中進(jìn)行表面粗化處理，時(shí)間2分鐘，。[0071]iii)干燥:將表明粗化后的鋁箔，經(jīng)烘箱進(jìn)行干燥，并用氮?dú)獯蹈?，時(shí)間5分鐘，溫度60°C。干燥后得到表面粗化處理的潔凈的鋁箔。
[0072]步驟2，制作掩膜圖形；將油墨和慢干水按100:5混合，并攪拌均勻；然后采用絲網(wǎng)印刷機(jī)在潔凈的鋁箔的一個(gè)表面上進(jìn)行印刷，印刷油墨掩膜層的厚度為14μπι左右；采用紫外固化機(jī)進(jìn)行紫外固化，時(shí)間2分鐘；在恒溫箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度80°C，時(shí)間30分鐘。待冷卻至室溫后，在潔凈的鋁箔的另外一個(gè)表面印刷油墨掩模圖形，圖形的厚度為15 μ m，孔徑為150 μ m ;采用紫外固化機(jī)進(jìn)行紫外固化，時(shí)間2分鐘；在恒溫箱內(nèi)進(jìn)行烘烤，烘烤溫度80°C，時(shí)間30分鐘；待冷卻至室溫，得到油墨附著的鋁箔。
[0073]步驟3，濕法刻蝕；將制作有掩模圖形的油墨附著的鋁箔浸入刻蝕槽中的刻蝕液進(jìn)行刻蝕,并進(jìn)行攪拌。刻蝕液的成分由硫酸(H2SO4)、過(guò)氧化氫(H2O2)、磷酸(H3PO4)、分散劑(OP)及消泡劑(乙醇)組成，具體參數(shù)為=H2SO4的濃度150g/L，H2O2的濃度90g/L，H3PO4的濃度25g/L、消泡劑乙醇的添加量為5mL/lL刻蝕液、分散劑OP的添加量為lmL/lL刻蝕液，刻蝕溫度為30°C，刻蝕時(shí)間為100秒。
[0074]步驟4，除掩膜；將經(jīng)過(guò)刻蝕后的鋁箔經(jīng)真空烘箱進(jìn)行炭化，溫度200°C，時(shí)間20分鐘，炭化后用高純水進(jìn)行清洗，時(shí)間20分鐘，然后經(jīng)烘箱進(jìn)行干燥，并用氮?dú)獯蹈?，時(shí)間5分鐘，溫度30°C，最后進(jìn)行收卷，得到穿孔鋁箔。
[0075]本實(shí)施例制作得到的穿孔鋁箔是由交錯(cuò)網(wǎng)狀排列的圓通孔構(gòu)成，交錯(cuò)角β為60°，周期T為400 μ m，孔徑R為180 μ m,穿孔箔的厚度為20 μ m。
[0076]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種集流體用穿孔箔的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 使用稀釋油墨在潔凈的金屬箔的一側(cè)表面均勻印刷一層油墨掩膜層，在所述金屬箔的另一側(cè)表面印刷一層由所述稀釋油墨形成的油墨掩膜圖形，固化后干燥，得到油墨附著的金屬箔，其中，所述稀釋油墨是將油墨與慢干水按照質(zhì)量比100:3?8的比例混合均勻得到的，所述油墨掩膜圖形為網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)； 將所述油墨附著的金屬箔置于刻蝕液中進(jìn)行刻蝕處理，在所述金屬箔上形成穿孔，得到油墨附著的穿孔箔； 除去所述油墨附著的穿孔箔上的所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形得到所述穿孔箔。
2.如權(quán)利要求1所述的集流體用穿孔箔的制作方法，其特征在于，還包括在印刷稀釋油墨之前對(duì)所述潔凈的金屬箔進(jìn)行表面粗化處理的步驟，具體包括如下步驟: 將所述潔凈的金屬箔置于濃度為30?150g/L的硫酸溶液中酸洗2?5分鐘后取出，再置于濃度為130?170g/L的過(guò)硫酸銨與濃度為8?12g/L的硫酸的混合溶液中浸泡I?3分鐘后取出，干燥后用氮?dú)獯??10分鐘，得到表面粗化的潔凈的金屬箔。
3.如權(quán)利要求1或2所述的集流體用穿孔箔的制作方法，其特征在于，在所述金屬箔兩側(cè)表面印刷稀釋油墨過(guò)程使用的是絲網(wǎng)印刷方式。
4.如權(quán)利要求1或2所述的集流體用穿孔箔的制作方法，其特征在于，對(duì)印刷有所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形的金屬箔進(jìn)行固化處理的過(guò)程是使用紫外線(xiàn)照射所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形使所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形固化。
5.如權(quán)利要求1或2所述的集流體用穿孔箔的制作方法，其特征在于，所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形的厚度為10 μ m?20 μ m。
6.如權(quán)利要求1或2所述的集流體用穿孔箔的制作方法，其特征在于，所述油墨掩膜圖形的網(wǎng)孔孔徑小于200 μ m,孔隙率大于20%。
7.如權(quán)利要求6所述的集流體用穿孔箔的制作方法，其特征在于，所述油墨掩膜圖形上的網(wǎng)孔均勻分布，網(wǎng)孔周期為300?500 μ m，交錯(cuò)角為30°?60°。
8.如權(quán)利要求1或2所述的集流體用穿孔箔的制作方法，其特征在于，所述刻蝕液包括主成分、分散劑及消泡劑，其中，所述金屬箔為銅箔，對(duì)應(yīng)所述銅箔的所述刻蝕液的主成分為氯化鐵溶液、過(guò)氧化氫-硫酸溶液、過(guò)硫酸銨溶液或酸性氯化銅溶液；或者 所述金屬箔為鋁箔，對(duì)應(yīng)所述鋁箔的所述刻蝕液的主成分為磷酸溶液、硝酸溶液或醋酸溶液。
9.如權(quán)利要求1或2所述的集流體用穿孔箔的制作方法，其特征在于，所述除去所述油墨附著的穿孔箔的一側(cè)表面的油墨掩膜層及另一側(cè)表面的油墨掩膜圖形包括如下步驟: 使用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3?8%的氫氧化鈉水溶液處理去除所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形，或者加熱所述油墨附著的穿孔箔使所述油墨掩膜層及所述油墨掩膜圖形碳化后自動(dòng)去除。
10.一種使用如權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述的集流體用穿孔箔的制作方法制作的集流體用穿孔箔。
【文檔編號(hào)】H01G11/84GK103531815SQ201310514561
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】徐啟遠(yuǎn), 姜冬冬, 趙祖珍, 徐永進(jìn), 朱永法 申請(qǐng)人:深圳清華大學(xué)研究院