本发明属于极板制备技术领域，具体涉及一种薄型极板用印刷式微孔基底的制备工艺。
背景技术：
锂离子蓄电池是目前纯电动车的首选，但其比能量低，续航里程短，严重制约着纯电动汽车的普及使用，世界各国都在材料领域投入大量财力、人力开发、研究新型大容量锂电池材料，目前常见的磷酸铁锂，三元复合材料，钴酸锂、碳酸锂等，但其比容量性能已基本达到极限，在新材料未发现之前，很难有明显提高。
众所周知，要想提高电池的比容量，在相同的比容量材料的前提下，只有增加该材料的数量（即涂膏量）是唯一的办法，而电池的体积和重量又限制了该材料的数量，目前的生产技术是：在光滑平整的较大面积的铜箔（负极用），铝箔（正极用）两面涂覆活性材料，经压实烘干，卷绕成形为电池产品。分析发现，铜箔、铝箔的作用仅为：涂覆活性材料的载体，并通过很小的极耳（相对整个铜箔面积的1/1000以下）导出电流，绝大部分面积可以利用，为此有人设想，采用机械冲孔的办法，在厚度仅为10--20微米的铜箔、铝箔上密集冲孔，孔径约0.4毫米，遗憾的是，这种设想是乎可行，实际操作根本无法实现，在10～20微米的铜箔、铝箔上冲出无数密集的微孔，几乎不可能，即使花费极高的代价冲制出来，废品率极高，无法工业化生产。
技术实现要素：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种工艺流程设计合理，制作效率高，成品率高，在不提高电池重量和浪费有限的金属资源的前提下大幅度提高涂膏量，使电池比容量提高40%左右，大电流充/放电性能提高30%左右，内阻减少20%以上，其制造成本不仅不增加反而有所降低，同时电池的一致性好，循环寿命延长50%以上，耐振动能力和安全性能明显增强的一种薄型极板用印刷式微孔基底的制备工艺。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：该制备工艺包括如下步骤：
步骤一：通过计算机绘图设置孔径和孔距，孔径0.4mm和孔距1.2mm；
步骤二：使用理光g5-uv2530平板印刷机，通过编程直接对薄型极板打印烘干后进行收卷，所述收卷采用zy-400冷棍压机；所述薄型极板为铜箔或铝箔之一；
步骤三：将步骤二中绘制圆孔后薄型极板展开放置在平板印刷机上，平板印刷机对薄型极板印刷防腐层，印刷防腐层的部位为除薄型极板中圆孔外的其他部位；
步骤四：使步骤三中印刷防腐层后的薄型极板通过传送带进入烘干箱内，所述的传送带的传送速度为2m/min,所述烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，烘干温度为：60℃；
步骤五：使步骤四中烘干后的薄型极板通过传送带进入腐蚀电解槽内；所述的传送带的传送速度为2m/min,所述腐蚀电解槽的长度为6米，宽度为0.7米；所述的腐蚀电解槽内为腐蚀液；当对铜箔进行腐蚀时，腐蚀液中各原料的重量百分比为：双水氯化铜6.7%，盐酸60%，水33.3%；其上述腐蚀液的温度为60℃；当对铝箔进行腐蚀时，腐蚀液为硫酸-盐酸腐蚀体系，所述硫酸-盐酸腐蚀体系中h2so4与hcl的质量比为3:1,所述的硫酸-盐酸腐蚀体系的腐蚀液温度为25℃；
步骤六：使步骤五中腐蚀后的薄型极板通过传送带进入等离子清洗机内，对腐蚀后的薄型极板进行清洗，将薄型极板中腐蚀的孔清洗出来，并通过双层滤网对腐蚀物进行收集，并将收集到的铜粒或铝粒送入冶炼厂，重新制作为铜箔或铝箔；所述双层滤网中的上层滤网为100目，双层滤网中的下层滤网为150目；
步骤七：将通过等离子清洗机后的薄型极板通过传送带进入蒸汽脱脂收集槽，定向喷吹薄型极板，使用蒸汽脱脂法去掉薄型极板中圆孔边缘的防腐层；所述的蒸汽脱脂收集槽长度为6米，宽度为0.7米，传送带的传送速度为2m/min,蒸汽脱脂收集槽内的蒸汽为150℃；
步骤八：使通过蒸汽脱脂收集槽的薄型极板由传送带送入水洗浮悬过滤槽，通过水洗浮悬过滤槽内的循环水管道进行水洗、分离，腐蚀物体浮悬部分的油墨通过管道分离出去，进行环保处理，剩下细小的铜粒或铝粒进一步通过200目的滤网进行收集、烘干，送回冶炼厂，重新制作为铜箔或铝箔；所述水洗浮悬过滤槽长度为6米，宽度为0.7米，水洗浮悬过滤槽的循环水温度为60℃；
步骤九：使通过水洗浮悬过滤槽的薄型极板由传送带送入干燥烘干箱内进行烘干，烘干后即成成品；传送带的传送速度为2m/min,所述干燥烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，干燥烘干箱的烘干温度为：70℃；
步骤十：使通过干燥烘干箱的薄型极板通过传送带进入收卷机中进行收卷，收卷速度2m/min。
优选地，所述步骤六中收集到的腐蚀物为铜粒，并将铜粒送入步骤五中的腐蚀电解槽内，腐蚀电解槽内放置有阴极铜棒，使蚀刻下来的铜沉淀物吸附在阴极铜棒上，通过高压循环水喷溅到阴极铜棒上，使电镀得到的铜粒剥落，再通过沉淀池收集铜沉淀物，送回冶炼厂，重新制作铜箔。
本发明使锂电池或超级电容正、负极用光滑的铝箔、铜箔上增加了40%的孔容积，因此增加了正、负极活性材料的数量（即涂膏量）,常规光滑的铝箔、铜箔材料，活性物资涂覆在该材料的两面，附着力不好，因此要使用较多价格昂贵的粘接剂，离子的迁移通过箔材二维方向向极耳端扩散，箔材微孔化后，活性物资的涂覆不再是平面形式，而是h型立体形式，因此能够减少粘接剂的使用量，活性物资的涂覆量也相应增加了，离子的扩散路径可转化为立体全方位交换，使正负极活性物质与薄型极板的接触面增加，缩小锂离子迁移半径，提高导电效率和耐振动能力，常规光滑的铝箔、铜箔基底材料制作的电池，电解液从纵向四周向中心扩散浸润，印刷腐蚀成孔后是呈立体式渗透扩散，消除了部分电池极片中心浸润不好的问题；具有工艺流程设计合理，制作效率高，成品率高，在不提高电池重量和浪费有限的金属资源的前提下大幅度提高涂膏量，使电池比容量提高40%左右，大电流充/放电性能提高30%左右，内阻减少20%以上，其制造成本不仅不增加反而有所降低，同时电池的一致性好和循环寿命延长50%以上的优点。
具体实施方式
本发明为一种薄型极板用印刷式微孔基底的制备工艺，该制备工艺包括如下步骤：
步骤一：通过计算机绘图设置孔径和孔距，孔径0.4mm和孔距1.2mm；
步骤二：使用理光g5-uv2530平板印刷机，通过编程直接对薄型极板打印烘干后进行收卷，所述收卷采用zy-400冷棍压机；所述薄型极板为铜箔或铝箔之一；
步骤三：将步骤二中绘制圆孔后薄型极板展开放置在平板印刷机上，平板印刷机对薄型极板印刷防腐层，印刷防腐层的部位为除薄型极板中圆孔外的其他部位；
步骤四：使步骤三中印刷防腐层后的薄型极板通过传送带进入烘干箱内，所述的传送带的传送速度为2m/min,所述烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，烘干温度为：60℃；
步骤五：使步骤四中烘干后的薄型极板通过传送带进入腐蚀电解槽内；所述的传送带的传送速度为2m/min,所述腐蚀电解槽的长度为6米，宽度为0.7米；所述的腐蚀电解槽内为腐蚀液；当对铜箔进行腐蚀时，腐蚀液中各原料的重量百分比为：双水氯化铜6.7%，盐酸60%，水33.3%；其上述腐蚀液的温度为60℃；当对铝箔进行腐蚀时，腐蚀液为硫酸-盐酸腐蚀体系，所述硫酸-盐酸腐蚀体系中h2so4与hcl的质量比为3:1,所述的硫酸-盐酸腐蚀体系的腐蚀液温度为25℃；
步骤六：使步骤五中腐蚀后的薄型极板通过传送带进入等离子清洗机内，对腐蚀后的薄型极板进行清洗，将薄型极板中腐蚀的孔清洗出来，并通过双层滤网对腐蚀物进行收集，并将收集到的铜粒或铝粒送入冶炼厂，重新制作为铜箔或铝箔；所述双层滤网中的上层滤网为100目，双层滤网中的下层滤网为150目；
步骤七：将通过等离子清洗机后的薄型极板通过传送带进入蒸汽脱脂收集槽，定向喷吹薄型极板，使用蒸汽脱脂法去掉薄型极板中圆孔边缘的防腐层；所述的蒸汽脱脂收集槽长度为6米，宽度为0.7米，传送带的传送速度为2m/min,蒸汽脱脂收集槽内的蒸汽为150℃；
步骤八：使通过蒸汽脱脂收集槽的薄型极板由传送带送入水洗浮悬过滤槽，通过水洗浮悬过滤槽内的循环水管道进行水洗、分离，腐蚀物体浮悬部分的油墨通过管道分离出去，进行环保处理，剩下细小的铜粒或铝粒进一步通过200目的滤网进行收集、烘干，送回冶炼厂，重新制作为铜箔或铝箔；所述水洗浮悬过滤槽长度为6米，宽度为0.7米，水洗浮悬过滤槽的循环水温度为60℃；
步骤九：使通过水洗浮悬过滤槽的薄型极板由传送带送入干燥烘干箱内进行烘干，烘干后即成成品；传送带的传送速度为2m/min,所述干燥烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，干燥烘干箱的烘干温度为：70℃；
步骤十：使通过干燥烘干箱的薄型极板通过传送带进入收卷机中进行收卷，收卷速度2m/min。
所述步骤六中收集到的腐蚀物为铜粒，并将铜粒送入步骤五中的腐蚀电解槽内，腐蚀电解槽内放置有阴极铜棒，使蚀刻下来的铜沉淀物吸附在阴极铜棒上，通过高压循环水喷溅到阴极铜棒上，使电镀得到的铜粒剥落，再通过沉淀池收集铜沉淀物，送回冶炼厂，重新制作铜箔。
本发明使锂电池或超级电容正、负极用光滑的铝箔、铜箔上增加了40%的孔容积，因此增加了正、负极活性材料的数量（即涂膏量）,常规光滑的铝箔、铜箔材料，活性物资涂覆在该材料的两面，附着力不好，因此要使用较多价格昂贵的粘接剂，离子的迁移通过箔材二维方向向极耳端扩散，箔材微孔化后，活性物资的涂覆不再是平面形式，而是h型立体形式，因此能够减少粘接剂的使用量，活性物资的涂覆量也相应增加了，离子的扩散路径可转化为立体全方位交换，使正负极活性物质与薄型极板的接触面增加，缩小锂离子迁移半径，提高导电效率和耐振动能力，常规光滑的铝箔、铜箔基底材料制作的电池，电解液从纵向四周向中心扩散浸润，印刷腐蚀成孔后是呈立体式渗透扩散，消除了部分电池极片中心浸润不好的问题；在锂电池的正、负极用光滑的铝箔、铜箔上用化学方法，形成微孔化基底，解决了锂电池、超级电容器增加比能量的一种独特技术，并且生产效率高，基本无废品，适应任何宽度，任何型号的锂电池及超级电容器，其化学腐蚀后的残留物，还可以重复冶炼为铜箔，节省了大量的金属，经济效益良好。采用印刷式微孔基底技术，按国标检测，电池比容量提高40%左右，大电流充/放电性能提高30%左右，内阻减少20%以上，而制造成本不仅不增加反而降低3%，同时电池的一致性好，循环寿命延长50%以上。需要注意的是本发明也可以用于超级电容器、镍氢和镍镉电池用等薄型极板。
为了更加清楚的解释本发明，现结合具体实施例对其进行进一步说明。具体的实施例如下：
实施例一
一种薄型极板用印刷式微孔基底的制备工艺，该制备工艺包括如下步骤：
步骤一：通过计算机绘图设置孔径和孔距，孔径0.4mm和孔距1.2mm；
步骤二：使用理光g5-uv2530平板印刷机，通过编程直接对薄型极板打印烘干后进行收卷，所述收卷采用zy-400冷棍压机；所述薄型极板为铜箔；
步骤三：将步骤二中绘制圆孔后薄型极板展开放置在平板印刷机上，平板印刷机对薄型极板印刷防腐层，印刷防腐层的部位为除薄型极板中圆孔外的其他部位；
步骤四：使步骤三中印刷防腐层后的薄型极板通过传送带进入烘干箱内，所述的传送带的传送速度为2m/min,所述烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，烘干温度为：60℃；
步骤五：使步骤四中烘干后的薄型极板通过传送带进入腐蚀电解槽内；所述的传送带的传送速度为2m/min,所述腐蚀电解槽的长度为6米，宽度为0.7米；所述的腐蚀电解槽内为腐蚀液；当对铜箔进行腐蚀时，腐蚀液中各原料的重量百分比为：双水氯化铜6.7%，盐酸60%，水33.3%；其上述腐蚀液的温度为60℃；
步骤六：使步骤五中腐蚀后的薄型极板通过传送带进入等离子清洗机内，对腐蚀后的薄型极板进行清洗，将薄型极板中腐蚀的孔清洗出来，并通过双层滤网对腐蚀物进行收集，并将收集到的铜粒送入冶炼厂，重新制作为铜箔；所述双层滤网中的上层滤网为100目，双层滤网中的下层滤网为150目；
步骤七：将通过等离子清洗机后的薄型极板通过传送带进入蒸汽脱脂收集槽，定向喷吹薄型极板，使用蒸汽脱脂法去掉薄型极板中圆孔边缘的防腐层；所述的蒸汽脱脂收集槽长度为6米，宽度为0.7米，传送带的传送速度为2m/min,蒸汽脱脂收集槽内的蒸汽为150℃；
步骤八：使通过蒸汽脱脂收集槽的薄型极板由传送带送入水洗浮悬过滤槽，通过水洗浮悬过滤槽内的循环水管道进行水洗、分离，腐蚀物体浮悬部分的油墨通过管道分离出去，进行环保处理，剩下细小的铜粒进一步通过200目的滤网进行收集、烘干，送回冶炼厂，重新制作为铜箔；所述水洗浮悬过滤槽长度为6米，宽度为0.7米，水洗浮悬过滤槽的循环水温度为60℃；
步骤九：使通过水洗浮悬过滤槽的薄型极板由传送带送入干燥烘干箱内进行烘干，烘干后即成成品；传送带的传送速度为2m/min,所述干燥烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，干燥烘干箱的烘干温度为：70℃；
步骤十：使通过干燥烘干箱的薄型极板通过传送带进入收卷机中进行收卷，收卷速度2m/min。
实施例二
一种薄型极板用印刷式微孔基底的制备工艺，该制备工艺包括如下步骤：
步骤一：通过计算机绘图设置孔径和孔距，孔径0.4mm和孔距1.2mm；
步骤二：使用理光g5-uv2530平板印刷机，通过编程直接对薄型极板打印烘干后进行收卷，所述收卷采用zy-400冷棍压机；所述薄型极板为铝箔；
步骤三：将步骤二中绘制圆孔后薄型极板展开放置在平板印刷机上，平板印刷机对薄型极板印刷防腐层，印刷防腐层的部位为除薄型极板中圆孔外的其他部位；
步骤四：使步骤三中印刷防腐层后的薄型极板通过传送带进入烘干箱内，所述的传送带的传送速度为2m/min,所述烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，烘干温度为：60℃；
步骤五：使步骤四中烘干后的薄型极板通过传送带进入腐蚀电解槽内；所述的传送带的传送速度为2m/min,所述腐蚀电解槽的长度为6米，宽度为0.7米；所述的腐蚀电解槽内为腐蚀液；当对铝箔进行腐蚀时，腐蚀液为硫酸-盐酸腐蚀体系，所述硫酸-盐酸腐蚀体系中h2so4与hcl的质量比为3:1,所述的硫酸-盐酸腐蚀体系的腐蚀液温度为25℃；
步骤六：使步骤五中腐蚀后的薄型极板通过传送带进入等离子清洗机内，对腐蚀后的薄型极板进行清洗，将薄型极板中腐蚀的孔清洗出来，并通过双层滤网对腐蚀物进行收集，并将收集到的铝粒送入冶炼厂，重新制作为铝箔；所述双层滤网中的上层滤网为100目，双层滤网中的下层滤网为150目；
步骤七：将通过等离子清洗机后的薄型极板通过传送带进入蒸汽脱脂收集槽，定向喷吹薄型极板，使用蒸汽脱脂法去掉薄型极板中圆孔边缘的防腐层；所述的蒸汽脱脂收集槽长度为6米，宽度为0.7米，传送带的传送速度为2m/min,蒸汽脱脂收集槽内的蒸汽为150℃；
步骤八：使通过蒸汽脱脂收集槽的薄型极板由传送带送入水洗浮悬过滤槽，通过水洗浮悬过滤槽内的循环水管道进行水洗、分离，腐蚀物体浮悬部分的油墨通过管道分离出去，进行环保处理，剩下细小的铝粒进一步通过200目的滤网进行收集、烘干，送回冶炼厂，重新制作为铝箔；所述水洗浮悬过滤槽长度为6米，宽度为0.7米，水洗浮悬过滤槽的循环水温度为60℃；
步骤九：使通过水洗浮悬过滤槽的薄型极板由传送带送入干燥烘干箱内进行烘干，烘干后即成成品；传送带的传送速度为2m/min,所述干燥烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，干燥烘干箱的烘干温度为：70℃；
步骤十：使通过干燥烘干箱的薄型极板通过传送带进入收卷机中进行收卷，收卷速度2m/min。
实施例三
一种薄型极板用印刷式微孔基底的制备工艺，该制备工艺包括如下步骤：
步骤一：通过计算机绘图设置孔径和孔距，孔径0.4mm和孔距1.2mm；
步骤二：使用理光g5-uv2530平板印刷机，通过编程直接对薄型极板打印烘干后进行收卷，所述收卷采用zy-400冷棍压机；所述薄型极板为铜箔或铝箔之一；
步骤三：将步骤二中绘制圆孔后薄型极板展开放置在平板印刷机上，平板印刷机对薄型极板印刷防腐层，印刷防腐层的部位为除薄型极板中圆孔外的其他部位；
步骤四：使步骤三中印刷防腐层后的薄型极板通过传送带进入烘干箱内，所述的传送带的传送速度为2m/min,所述烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，烘干温度为：60℃；
步骤五：使步骤四中烘干后的薄型极板通过传送带进入腐蚀电解槽内；所述的传送带的传送速度为2m/min,所述腐蚀电解槽的长度为6米，宽度为0.7米；所述的腐蚀电解槽内为腐蚀液；当对铜箔进行腐蚀时，腐蚀液中各原料的重量百分比为：双水氯化铜6.7%，盐酸60%，水33.3%；其上述腐蚀液的温度为60℃；当对铝箔进行腐蚀时，腐蚀液为硫酸-盐酸腐蚀体系，所述硫酸-盐酸腐蚀体系中h2so4与hcl的质量比为3:1,所述的硫酸-盐酸腐蚀体系的腐蚀液温度为25℃；
步骤六：使步骤五中腐蚀后的薄型极板通过传送带进入等离子清洗机内，对腐蚀后的薄型极板进行清洗，将薄型极板中腐蚀的孔清洗出来，并通过双层滤网对腐蚀物进行收集，重新制作为铜箔；所述双层滤网中的上层滤网为100目，双层滤网中的下层滤网为150目；
步骤七：将通过等离子清洗机后的薄型极板通过传送带进入蒸汽脱脂收集槽，定向喷吹薄型极板，使用蒸汽脱脂法去掉薄型极板中圆孔边缘的防腐层；所述的蒸汽脱脂收集槽长度为6米，宽度为0.7米，传送带的传送速度为2m/min,蒸汽脱脂收集槽内的蒸汽为150℃；
步骤八：使通过蒸汽脱脂收集槽的薄型极板由传送带送入水洗浮悬过滤槽，通过水洗浮悬过滤槽内的循环水管道进行水洗、分离，腐蚀物体浮悬部分的油墨通过管道分离出去，进行环保处理，剩下细小的铜粒进一步通过200目的滤网进行收集、烘干，送回冶炼厂，重新制作为铜箔；所述水洗浮悬过滤槽长度为6米，宽度为0.7米，水洗浮悬过滤槽的循环水温度为60℃；
步骤九：使通过水洗浮悬过滤槽的薄型极板由传送带送入干燥烘干箱内进行烘干，烘干后即成成品；传送带的传送速度为2m/min,所述干燥烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，干燥烘干箱的烘干温度为：70℃；
步骤十：使通过干燥烘干箱的薄型极板通过传送带进入收卷机中进行收卷，收卷速度2m/min。
所述步骤六中收集到的腐蚀物为铜粒，并将铜粒送入步骤五中的腐蚀电解槽内，腐蚀电解槽内放置有阴极铜棒，使蚀刻下来的铜沉淀物吸附在阴极铜棒上，通过高压循环水喷溅到阴极铜棒上，使电镀得到的铜粒剥落，再通过沉淀池收集铜沉淀物，送回冶炼厂，重新制作铜箔。
实验例
使用本发明实施例一和实施例二制作出来的正极板和负极板，采用相同的传统工艺和相同配方组装的18650锂离子电池，其容量为：3920mah；与同批生产的传统电池相比，传统电池容量为：2590mah；采购国外18650锂离子电池，在相同重量的前提下，电池容量最高为3600mah；由上述对比结果可知，本发明制备的正极板和负极板的性能远远高于同类型的其他产品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。