一种集电极金属箔表面改性系统的制作方法

本技术涉及电池材料加工设备，尤其涉及一种集电极金属箔表面改性系统。

背景技术：

1、锂电池生产过程中，作为集电极基片的铜箔、铝箔的表面特征对锂电池的性能有重大影响。粗糙的表面，能够有效提高活性物质与基片之间的结合力，降低接触电阻，提升充放电倍率和连续应用时长；集电极基片常采用喷丸、化学腐蚀等方式进行改性，一方面，其表面会残留有害杂质，影响活性物质与基片之间的结合力和导电性，另一方面，不规则的粗糙表面，导致涂覆在表面的活性物质的量，存在巨大的不均匀性，导致电池的不同区域存在不同的储能容量，严重影响电池性能的一致性，这是无法接受的。

2、目前，主流的电池生产过程中，都是采用光面铜箔、光面铝箔作为集电极基片，为了改善其结合性能，在光面基片表面涂覆碳膜，成为诸多电池生产工艺的选择。但是，增加一层碳膜，尤其是印刷碳膜，对提升集电极基片的结合力作用是有限的，且增加了接触电阻，降低了电池的有效储能容量和应用时长；现有技术中，往往采用等离子体清洗金属箔表面的杂物，如清洗金属箔表面的粘胶，不能对金属箔表面的金属原子的分布进行改性。

3、鉴于此，有必要提供一种集电极金属箔表面改性系统，以解决上述不足。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种集电极金属箔表面改性系统。本实用新型的集电极金属箔表面改性系统，在真空环境下，等离子体发生器可产生等离子体并直接轰击金属箔片的表面，能够对金属箔片的表面进行改性，可以获得表面具有微纳米级沟槽或起伏，改性后的金属箔片具有优异的涂布均匀性，结合力更好；由于等离子体之间轰击金属箔片，金属箔片的表面的金属原子重新分布，可以更快速的实现改性，金属箔片与放电负极导电接触，可以促进等离子体对金属箔表面的微刻蚀改性，改性效果好。

2、本实用新型的目的是提供一种集电极金属箔表面改性系统。

3、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，包括：

4、真空室；

5、气体供给装置，与所述真空室连通，用于向所述真空室通入活性气体；

6、箔片走线装置，设置于所述真空室内，用于金属箔片的走线位移；

7、等离子体发生器，包括放电负极和放电正极，所述金属箔片在所述放电负极和所述放电正极之间走线位移，且所述金属箔片的表面与所述放电负极导电接触。

8、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，所述箔片走线装置包括放卷机构和收卷机构，所述金属箔片卷绕在所述放卷机构和收卷机构上，所述金属箔片由所述放卷机构走线位移至所述收卷机构。

9、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，所述真空室还连接有真空装置。

10、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，所述真空装置包括机械泵、罗茨泵和分子泵中的任意一种或几种。

11、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，所述活性气体包括纯氩气、纯氧气、纯氮气和含碳气体中的任意一种。

12、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，所述金属箔片为铜箔或铝箔。

13、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，所述等离子体发生器还包括电源，所述放电负极与所述电源的负极连接，所述放电正极与所述电源的正极连接。

14、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，所述电源为直流电源。

15、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，所述直流电源的星空电压＜1000v，最大工作电流＜20a。

16、根据本实用新型具体实施方式提供的集电极金属箔表面改性系统，所述放电正极设置有等离子体刻蚀源，用于所述活性气体产生形成等离子体。

17、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

18、本实用新型的集电极金属箔表面改性系统，在真空环境下，等离子体发生器可产生等离子体并直接轰击金属箔片的表面，能够对金属箔片的表面进行改性，可以获得表面具有微纳米级沟槽或起伏，改性后的金属箔片具有优异的涂布均匀性，结合力更好；由于等离子体之间轰击金属箔片，金属箔片的表面的金属原子重新分布，可以更快速的实现改性，金属箔片与放电负极导电接触，可以促进等离子体对金属箔表面的微刻蚀改性，改性效果好。

技术特征：

1.一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，所述箔片走线装置（3）包括放卷机构(3-1)和收卷机构(3-2)，所述金属箔片(5)卷绕在所述放卷机构(3-1)和收卷机构(3-2)上，所述金属箔片(5)由所述放卷机构(3-1)走线位移至所述收卷机构(3-2)。

3.根据权利要求1所述一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，所述真空室(1)还连接有真空装置(6)。

4.根据权利要求3所述一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，所述真空装置(6)包括机械泵、罗茨泵和分子泵中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1所述一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，所述活性气体包括纯氩气、纯氧气、纯氮气和含碳气体中的任意一种。

6.根据权利要求1所述一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，所述金属箔片(5)为铜箔或铝箔。

7.根据权利要求1-6任一项所述一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，所述等离子体发生器(4)还包括电源，所述放电负极(4-1)与所述电源的负极连接，所述放电正极(4-2)与所述电源的正极连接。

8.根据权利要求7所述一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，所述电源为直流电源。

9.根据权利要求8所述一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，所述直流电源的星空电压＜1000v，最大工作电流＜20a。

10.根据权利要求7所述一种集电极金属箔表面改性系统，其特征在于，所述放电正极(4-2)设置有等离子体刻蚀源，用于所述活性气体产生形成等离子体。

技术总结
本技术涉及电磁材料加工设备技术领域，尤其涉及一种集电极金属箔表面改性系统。该集电极金属箔表面改性系统包括：真空室；气体供给装置，与所述真空室连通，用于向所述真空室通入活性气体；箔片走线装置，设置于所述真空室内，用于金属箔片的走线位移；等离子体发生器，包括放电负极和放电正极，所述金属箔片在所述放电负极和所述放电正极之间走线位移，且所述金属箔片的表面与所述放电负极导电接触。本技术的集电极金属箔表面改性系统，实现了对金属箔表面的改性，能够加工制造表面具有微纳米级沟道或起伏的改性金属箔，改性后的金属箔片具有优异的涂布均匀性，结合力更好，可改善电池的有效储能。

技术研发人员：杨武保,杨尚武,窦国爱,邓智林
受保护的技术使用者：四川万邦胜辉新能源科技有限公司
技术研发日：20230310
技术公布日：2024/1/14