一种复合铜箔及其生产工艺的制作方法

本技术涉及铜箔制造的领域，尤其是涉及一种复合铜箔及其生产工艺。

背景技术：

1、随着新能源技术的发展，电动汽车的普及率也越来越高，作为电动汽车的核心，动力电池技术也得到飞速发展。传统的动力电池中使用的铜箔，通常使用纯铜箔。动力电池中，铜箔作为电池负极活性物质的载体，也是负极电子的收集者和传导体，用于将电池活性物质产生的电流汇集，以产生更大的电流。铜箔生产时通常采用电镀生产，由于有外加电流的原因，电镀的速度更快，因此生产效率高。

2、而传统铜箔使用成本高，能量密度较低。采用电镀生产时，离阳极较近的部位镀层较厚，而远离阳极的地方镀层则较薄，镀铜的均匀度较差，导致铜箔的耐腐蚀性和导热性都较差，故有待改善。

技术实现思路

1、为了改善镀铜的均匀度较差，导致铜箔的耐腐蚀性和导热性都较差的问题，本技术提供一种复合铜箔及其生产工艺。

2、第一方面，本技术提供的一种复合铜箔的生产工艺，采用如下的技术方案：

3、s1、首先对基材依次进行酸性处理、冲洗、除油处理、烘干；

4、s2、然后在干燥的基材上附着还原剂，采用化学镀的方式使得基材的表面沉积100nm厚度的铜镀层，再将基材通过水平镀的方式将基材表面的铜镀层厚度增加到1000nm，即可得到复合铜箔。

5、通过采用上述技术方案，制作复合铜箔时，预先裁切好若干段基材，然后对一段基材进行酸性处理，使得基材表面受轻微腐蚀而变得粗糙，随即对基材进行冲洗，将基材表面残留的酸性溶液去除，以免持续对基材进行腐蚀。接着再对基材进行碱性处理，由碱性溶液去除基材表面的油。

6、除油完成后，吸附基材上的溶液，直至基材完全干燥。然后在干燥的基材上附着还原剂，采用化学镀的方式将铜单质附着在基材的表面上，因前述酸性溶液使得基材表面较为粗糙，从而便于铜单质的附着，此时基材的表面沉积100nm厚度的铜镀层，其中化学镀铜形成的镀层均匀连续，使得铜箔的导热性能优异，耐腐蚀性强。而后再对基材进行水平镀，使得基材表面的铜镀层厚度增加到1000nm，即可得到复合铜箔。

7、可选的，步骤s1中采用基材放入酸性池的方式进行酸性处理，采用基材放入碱性池的方式进行碱性处理，所述酸性池和碱性池通过连接架相连，所述连接架上设有用于驱动基材移动的移动机构，所述移动机构包括：

8、移动丝杠，设于连接架上，所述移动丝杠沿酸性池和碱性池的连线方向布设，所述移动丝杠的端部转动连接在连接架上；

9、移动电机，设于所述连接架上，所述移动电机的输出端与移动丝杠同轴固定，所述移动电机用于驱动移动丝杠以移动丝杠的中轴线为轴转动；

10、移动座，套设在所述移动丝杠上，并与所述移动丝杠螺纹连接，所述移动座的侧壁与连接架抵接，所述移动丝杠转动，用于驱动移动座沿移动丝杠的长度方向移动；

11、夹持组件，所述移动座上设有气缸，所述气缸的输出轴朝下并与所述夹持组件连接，所述气缸用于驱动夹持组件上下移动，所述夹持组件用于夹持基材。

12、通过采用上述技术方案，启动移动电机，驱动移动丝杠转动，带动移动座沿移动丝杠的长度移动，从而使得气缸带动夹持组件移动，当需要夹持连接架下方酸性池或碱性池中的基材时，启动气缸，驱动夹持组件下移，直至夹持组件移动至基材处，并夹持住基材，再启动气缸，驱动夹持组件上移，即可带动基材移动出酸性池或碱性池。

13、可选的，所述夹持组件包括：

14、两个限位板，固定在所述连接架上，所述酸性池和碱性池分别对应一个所述限位板；

15、两个安装板，两个所述安装板的顶端相铰接，所述限位板能够插设在两个安装板之间，两个所述安装板的铰接点处穿设有转动杆，所述转动杆设于所述气缸的输出轴上，所述安装板能够以转动杆的中轴线为轴转动；

16、扭簧，套设在所述转动杆上，所述扭簧的两端分别与对应的安装板固定，所述安装板的底端固定有夹持板，所述扭簧用于驱动两个夹持板相互靠近，两个所述夹持板能够夹持基材。

17、通过采用上述技术方案，当需要夹持酸性池或碱性池中的基材时，先利用移动电机驱动移动丝杠转动，使得移动座带动夹持组件移动到基材的正上方，接着启动气缸，驱动转动杆带动两个安装板向下移动，初始时，两个安装板在扭簧作用下相互靠近，即两个夹持板为抵接状态。当夹持板到达对应的限位板处时，驱动移动丝杠转动，使得安装板向限位板靠近，直至限位板插设在两个安装板之间且位于转动杆的下方。

18、此时气缸继续带动夹持板下移，而限位板固定不动，使得限位板相对在安装板上向转动杆的方向滑移，即对两个安装板施加相互远离的推力，从而逐渐扩大两个安装板之间的距离，克服扭簧的弹力，使得夹持板张开，直至两个夹持板之间的间隙足够基材的插入。接着再利用移动丝杠反转，使得安装板向远离限位板的方向移动，直至限位板相对抽离出两个安装板之间，此时安装板失去推力，扭簧恢复形变，使得两个夹持板靠近，并抵接在基材上，此时两个夹持板相对挤压固定住基材，当气缸驱动安装板上移时，夹持板夹持住基材抽离出酸性池或碱性池。

19、可选的，步骤s1中采用冲洗组件对基材进行冲洗，所述冲洗组件包括：

20、水箱，固定在所述连接架上，且位于酸性池和碱性池之间，所述水箱的顶部设有盛水盒；

21、水管，固定在所述连接架上，所述水管的一端与水箱连通，所述水管上设有水泵，所述水泵用于将水箱中的水抽至水管中，位于所述盛水盒上方的所述水管底壁上开设有若干出水口；

22、转动电机，设于所述移动座上，所述转动电机的输出端与气缸连接，用于驱动气缸以气缸的输出轴为轴转动。

23、通过采用上述技术方案，当夹持板夹着基材移动至盛水盒的正上方后，启动水泵，将水箱中的水抽至水管中，并从出水口喷洒出来，落至下方的基材上，此时水顺着基材的表面向下流动，实现对基材进行冲洗。而流经基材的水最终下落至盛水盒中，使得水不易四处流淌，影响工作环境，同时盛水盒对水进行收集，使得水能够得到回收利用，减少水资源的浪费。

24、出水口出水的过程中，也可启动转动电机，驱动气缸带动基材以气缸的输出轴为轴转动，使得基材的不同位置交替移动至出水口下方，实现出水口对基材全方位的冲洗，增加了清洗的全面性，提升了基材洁净度。

25、可选的，步骤s2中采用基材放入反应池中进行化学镀，所述反应池固定在所述连接架上，所述反应池中设有用于驱动基材以基材的中部为轴摆动的两个驱动组件，两个所述驱动组件以反应池竖直方向的中轴线为轴对称，所述驱动组件包括：

26、进气管，设于所述反应池的底部，并与所述反应池连通；

27、挡水板，设于所述进气管中，所述挡水板的一端铰接在进气管的内壁上，另一端向靠近反应池的方向倾斜设置，所述挡水板靠近反应池的一侧通过推进弹簧与进气管的内壁连接，所述推进弹簧用于将挡水板向远离反应池的方向推进，所述挡水板能够封堵所述进气管；

28、进气单向阀，所述进气管的侧壁上开设有进气孔，所述进气孔位于挡水板远离反应池的一侧，所述进气单向阀设于进气孔中，用于限制进气管中的气体从进气孔排出；

29、活塞，设于所述进气管中，所述活塞的周向侧壁与进气管的内壁抵贴，所述活塞位于进气单向阀远离挡水板的一侧，且所述活塞能够在进气管中移动。

30、通过采用上述技术方案，初始时，推进弹簧使得挡水板抵接在进气管的内壁上，封堵住进气管。当基材水平放置在反应池中后，基材在重力作用下逐渐沉积到反应池的底部，此时先将活塞向远离进气单向阀的方向移动，使得进气管中形成负压，使得进气管外部的气体进入进气孔中，并通过进气单向阀进入进气管中，而挡水板受进气管的吸力，使得挡水板远离挡水板和进气管连接处的一侧在进水管内壁上抵贴的更加紧密，从而使得挡水板封堵进气管的密封性能更好，进而能够限制反应池中的电解质溶液进入挡水板远离反应池的一侧进气管内。

31、接着驱动活塞向靠近进气单向阀的方向移动，进气单向阀受进气管内气体推力的影响，封堵住进气孔，使得进气管中的气体无法通过进气孔排出进气管。而进气管中的气体对挡水板施加向靠近反应池的方向移动的推力，克服推进弹簧的弹力，使得挡水板以挡水板和进气管内壁的连接处为轴转动，从而使得挡水板靠近反应池的一侧逐渐与进气管的内壁分离，并向反应池移动，使得挡水板和进气管的侧壁之间存在间隙，从而使得进气管中的气体能够通过该间隙进入反应池中。

32、气体由反应池的底部向上移动，从而对基材的底壁施加向上的推力，使得基材在电解质溶液中移动，从而使得基材能够与反应池中不同位置处的电解质溶液进行接触，而气体进入电解质溶液中，以及基材的移动，均能使得电解质溶液流动，使得基材的表面能够和电解质溶液中铜离子充分接触，从而使得基材表面附着的铜单质较为均匀，实现基材表面的铜镀层较为完整均匀，提高了铜镀层的质量。

33、可选的，所述进气管内设有阻水膜，所述阻水膜的周向侧壁与进气管的内壁贴合固定，所述阻水膜位于挡板靠近反应池的一侧，用于限制反应池中的电解质进入进气管中。

34、通过采用上述技术方案，当进气管向反应池输送气体时，挡水板的一侧与进气管的内壁分离，气体能够穿过阻水膜进入反应池中。当进气管停止向反应池输送气体时，挡水板在推进弹簧的作用下抵贴在进气管的内壁上，封堵住进气管，同时阻水膜也限制反应池中的电解质溶液进入进气管中，以防电解质溶液在推进弹簧推动挡水板转动的过程中穿过挡水板，进一步降低反应池中的电解质进入进气管中的可能性，提高进气管对反应池中电解质溶液的密封性。

35、可选的，所述进气阀包括进气膜，所述进气膜的周向侧壁与进气孔的内壁抵贴固定，所述进气膜上贯穿开设有透气孔，所述透气孔与进气孔连通，所述进气孔的内壁上固定有封板，当所述进气膜与所述封板抵接时，所述封板用于封堵住所述透气孔。

36、通过采用上述技术方案，当活塞向远离进气孔的方向移动时，进气管中的负压将进气管外部的气体吸入进气管中，从而使得进气管外部的气体进入进气孔中，并对进气膜施加向靠近活塞的方向移动的推力，从而使得进气膜发生形变，即进气膜的中部向靠近活塞的方向凸起，使得封板和进气膜之间存在间隙，从而使得气体能够从封板和进气孔内壁之间的间隙进入封板和进气膜之间，再由进气膜上的透气孔进入进气管中。

37、当活塞向靠近进气孔的方向移动时，进气管中气体对进气膜施加向远离活塞的方向移动的推力，使得进气膜发生形变，直至进气膜与封板抵接，此时透气孔的边缘完全抵贴在封板上，使得封板封堵住透气孔，从而使得进气膜和封板相配合封堵住进气孔，进而限制进气管中的气体无法通过进气孔移出进气管，

38、可选的，所述反应池的底部设有用于驱动活塞移动的滑移组件，所述滑移组件包括：

39、滑移框，滑动连接在所述反应池的底部，所述滑移框能够沿水平方向移动，所述滑移框位于两个活塞之间，且通过滑移杆与活塞连接；

40、两个滑移齿条，相对固定在所述滑移框的内壁上，所述滑移组件沿水平方向布设；

41、不完全齿轮，转动连接在所述反应池上，所述不完全齿轮位于滑移框内，且位于两个所述滑移齿条之间，所述不完全齿轮能够与滑移齿条相啮合。

42、通过采用上述技术方案，驱动不完全齿轮转动，当不完全齿轮与其中一个滑移齿条相啮合时，驱动整个滑移框带动滑移杆移动。使得两个活塞同向移动，即一个进气管推动气体进入反应池中，而另一个进气管进行吸气储气，从而使得基材的一侧在电解质溶液中上移，实现基材倾斜悬浮在反应池中。

43、当不完全齿轮转动至与该滑移齿条相分离后，滑移框带动活塞停止移动，随后不完全齿轮上的齿转动至另一侧并与另一个滑移齿条相啮合，从而驱动另一个滑移齿条移动，因两个滑移齿条位于不完全齿轮的两侧，使得由不完全齿轮驱动下，两个滑移齿条的移动方向相反，从而驱动另一个滑移齿条带动滑移框向相反的方向移动，实现两个活塞复位，使得原本吸气的进气管将气体送入反应池中，推动基材的另一侧上移，使得基材以基材的中部为轴摆动，实现基材与电解质溶液的充分接触。

44、第二方面，本技术还提供的一种复合铜箔采用如下技术方案：

45、一种复合铜箔，采用上述的复合铜箔的生产工艺制得的复合铜箔。

46、通过采用上述技术方案，利用化学镀铜形成的镀层均匀连续，使得铜箔的导热性能优异，减小电芯内部温差。耐腐蚀性强，具体为电解液浸泡168小时，铜镀层无脱落。且复合铜箔的方阻小，能够支撑4c及以上倍率充放电。复合铜箔的焊接性好，超声波焊接、激光焊接铜镀层无剥离。

47、可选的，所述基材为pet、tpu、pp、pi或tpi。

48、通过采用上述技术方案，基材采用以上材质可以大大提高电池的燃烧安全性，同时基材的重量减轻，从而增加电池的能量密度。同时基材还能减少金属收缩引起的活性物质脱落，能提升电池循环寿命。

49、综上所述，本技术包括以下至少一种有益效果：

50、1、利用化学镀铜形成的镀层均匀连续，使得铜箔的导热性能优异，减小电芯内部温差。耐腐蚀性强，具体为电解液浸泡168小时，铜镀层无脱落。且复合铜箔的方阻小，能够支撑4c及以上倍率充放电。复合铜箔的焊接性好，超声波焊接、激光焊接铜镀层无剥离；

51、2、基材的材质可以大大提高电池的燃烧安全性，同时基材的重量减轻，从而增加电池的能量密度。同时基材还能减少金属收缩引起的活性物质脱落，能提升电池循环寿命。