一种多层结构的导电薄膜的制作方法

1.本实用新型涉及导电薄膜技术领域，具体的说，是涉及一种多层结构的导电薄膜。


背景技术：

2.导电薄膜是一种具有导电功能的薄膜，复合导电薄膜是导电薄膜中较为常用的一种，其表面为金属层，内部是高分子材料层。复合导电薄膜具有质量轻，导电性能好等优点，被广泛应用于锂离子电池等领域。例如在中国专利申请号为cn202023344172.0的实用新型专利中，其公开了一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，在该产品结构中，一个电池单体包括一个个独立的极片，也可以仅包括两个极片，其中极片包括集流体、极耳和活性物质。在此结构中，复合导电薄膜用作锂离子电池的集流体。而为了增加集流体的功能的多样性，需要在集流体中增加功能薄膜层，例如增加各种补锂结构、散热结构等。
3.在集流体的生产过程中，先生产该集流体对应的功能薄膜层，再在薄膜层表面的塑料上镀铜/铝。此结构中的镀铜的最厚厚度约为1.5μm，镀铝的最厚厚度约为2μm，这相对于传统包装材料中的镀铜/镀铝的厚度大很多，然而镀层的厚度越厚，其越容易由塑料表面脱落，加之功能薄膜层的增加会进一步影响金属层的连接效果，因此金属层的脱落会影响整个产品的功能。另外，为了解决镀铜/镀铝容易脱落的问题，现有的一种解决方案是在镀铜/镀铝与塑料之间设置增粘层，然而受到增粘层本身特性的影响，导致产品的边缘容易起翘，最终也会慢慢脱落，影响了产品的使用寿命。
4.上述缺陷，值得改进。


技术实现要素：

5.为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种多层结构的导电薄膜。
6.本实用新型技术方案如下所述：
7.一种多层结构的导电薄膜，其特征在于，该多层结构的导电薄膜呈条形，其包括由下而上依次设置的第二薄膜基材层、第一薄膜基材层以及第一金属层；
8.所述第一薄膜基材层与所述第二薄膜基材层之间设有若干功能薄膜层；
9.所述第一金属层的表面设有包覆层：所述包覆层的宽度方向的两侧端部将所述第一金属层宽度方向的两侧包覆于所述第一薄膜基材层表面，和/或，所述包覆层的长度方向的两端将所述第一金属层长度方向的两端包覆于所述第一薄膜基材层的表面。
10.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第一金属层的宽度小于所述第一薄膜基材层的宽度，所述包覆层的宽度方向的两侧端部位于所述第一薄膜基材层的上侧；
11.或，所述第一金属层的宽度等于所述第一薄膜基材层的宽度，所述包覆层的宽度方向的两侧端部位于所述第一薄膜基材层的宽度方向的两侧外围。
12.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第一金属层的长度小于所述第一薄膜基材层的长度时，所述包覆层的长度方向的两端位于所述第一薄膜基材层的上侧；
13.或，所述第一金属层的长度等于所述第一薄膜基材层的长度时，所述包覆层的长
度方向的两端位于所述第一薄膜基材层的长度方向的两端外围。
14.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第二薄膜基材层的下侧依次设有由上而下分布的若干对称功能薄膜层、对称第一薄膜基材层、对称第一金属层以及对称包覆层：
15.所述对称功能薄膜层与所述功能薄膜层沿着所述第二薄膜基材层厚度方向的中线对称分布；
16.所述对称第一薄膜基材层与所述第一薄膜基材层沿着所述第二薄膜基材层厚度方向的中线对称分布；
17.所述对称第一金属层与所述第一金属层沿着所述第二薄膜基材层厚度方向的中线对称分布；
18.所述对称包覆层与所述包覆层沿着所述第二薄膜基材层厚度方向的中线对称分布。
19.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第二薄膜基材层的下侧设有第二金属层，所述第二金属层与所述第一金属层的材质相同。
20.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第一薄膜基材层与所述第一金属层之间还设有粘接力增强层。
21.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述功能薄膜层包括耐高温海绵层、第二导电胶层、除水层以及第一导电胶层，所述耐高温海绵层、所述第二导电胶层、所述除水层以及所述第一导电胶层依次排布于所述第一薄膜基材层与所述第二薄膜基材层之间。
22.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述功能薄膜层包括第三薄膜基材层和耐高温海绵层，所述耐高温海绵层和所述第三薄膜基材层依次排布于所述第一薄膜基材层与所述第二薄膜基材层之间，所述第三薄膜基材层上设有若干凹痕，所述凹痕内设有补锂层。
23.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述功能薄膜层包括多孔陶瓷层、多孔海绵层以及金属锂层，所述多孔陶瓷层、所述多孔海绵层以及所述金属锂层依次排布于所述第一薄膜基材层与所述第二薄膜基材层之间，所述多孔陶瓷层的空隙内设有干燥剂颗粒，所述多孔海绵层的空隙内设有导电颗粒。
24.根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述功能薄膜层包括增强层、第二导电层、导热胶层以及第一导电层，所述增强层、所述第二导电层、所述导热胶层以及所述第一导电层依次排布于所述第一薄膜基材层与所述第二薄膜基材层之间。
25.根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型在第一薄膜基材层与第二薄膜基材层之间设置功能薄膜层组，通过功能薄膜层组实现导电薄膜的多功能性需求；同时将金属层镀于薄膜基材层表面后，通过包覆层对金属层进行包覆，使其能够牢固的紧贴在薄膜基材层的表面，避免金属层脱落，保证了整个复合导电薄膜的产品性能，并且延长了产品的使用寿命。另外，本实用新型的生产过程较为简便，不会增加产品的生产、加工成本。
附图说明
26.图1为本实用新型的整体结构图；
27.图2为本实用新型中另一中实现方式的结构图；
28.图3为本实用新型实施例1中一种实现方式的结构示意图；
29.图4为本实用新型实施例1中另一种实现方式的结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例2中一种实现方式的结构示意图；
31.图6为本实用新型实施例2中另一种实现方式的结构示意图；
32.图7为本实用新型实施例3中一种实现方式的结构示意图；
33.图8为本实用新型实施例3中另一种实现方式的结构示意图；
34.图9为本实用新型实施例4中一种实现方式的结构示意图；
35.图10为本实用新型实施例4中另一种实现方式的结构示意图；
36.图11为本实用新型实施例5中一种实现方式的结构示意图；
37.图12为本实用新型实施例5中另一种实现方式的结构示意图；
38.在图中，各个附图标号为：
39.11-第一薄膜基材层；12-第二薄膜基材层；
40.21-第一金属层；22-第二金属层；
41.30-包覆层；
42.40-功能薄膜层组；
43.411-耐高温海绵层；412-第二导电胶层；413-除水层；414-第一导电胶层；
44.421-耐高温海绵层；4221-第三薄膜基材层；4222-补锂层；
45.431-多孔陶瓷层；432-多孔海绵层；433-金属锂层；
46.441-增强层；442-第二导电层；443-导热胶层；444-第一导电层。
具体实施方式
47.下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：
48.如图1至图12所示，本实用新型为了在增加复合导电薄膜功能的情况下，避免金属层脱落，提出了一种多层结构的导电薄膜，其包括由下而上依次设置的第二薄膜基材层12、第一薄膜基材层11以及第一金属层21，其中，第二薄膜基材层12、第一薄膜基材层11以及第一金属层32均呈长条形，第二薄膜基材12层为整个多层结构的导电薄膜的支撑基础，第一薄膜基材层11用于承担第一金属层21，并与第一金属层21紧密连接，第一金属层21用于实现该多层结构的导电薄膜的导电性能。
49.为了增加该多层结构的导电薄膜的多样性功能，本实用新型中的第一薄膜基材层11与第二薄膜基材层12之间设有若干功能薄膜层，若干功能薄膜层组合形成工功能薄膜层组40，功能薄膜层组40用以在现有导电薄膜的基础上增加多种功能，使其应用于不同的场合。
50.第一金属层21的表面设有包覆层30，沿着该多层结构的导电薄膜的宽度方向，包覆层30的两侧端部包覆于第一金属层21的两侧端部的外围。本实用新型通过包覆层30对第一金属层21进行包覆，使其不易脱落，增加整个多层结构的导电薄膜的产品性能及使用寿命。
51.根据该多层结构的导电薄膜的应用场合的不同，第一金属层21可以选用铜或铝为原料进行生产，并形成金属铜层或金属铝层：若第一金属层21为铜层，则与之对应的包覆层
30的材质为al（铝）、fe（铁）、ni（镍）、zn（锌）、ti（钛）、fe2o3（氧化铁）、al2o3（氧化铝）、si3n4（氮化硅）、sic（碳化硅）或sio2（二氧化硅）中的任意一种；若第一金属层21为铝层，则与之对应的包覆层30的材质为ni（镍）、al2o3（氧化铝）、si3n4（氮化硅）或sic（碳化硅）中的任意一种。本实用新型采用上述材料制备得到包覆层30后，该包覆层30还可以作为防氧化层。
52.优选的，第二薄膜基材层12、第一薄膜基材层11可以都选用塑料薄膜基材层，第二薄膜基材层12、第一薄膜基材层11还可以都选用纸质薄膜基材层，当然第二薄膜基材层12、第一薄膜基材层11还可以选用不同的材质，此处不做具体限定。
53.如图1、图2所示，本实用新型的多层结构的导电薄膜中，包覆层30位于第一金属层21的外围，在具体实现过程中，可以依据第一金属层21与第一薄膜基材层11之间的关系进行确定：
54.第一金属层21的宽度小于第一薄膜基材层11的宽度时，包覆层30的宽度方向的两侧端部位于第一薄膜基材层11的上侧；第一金属层21的宽度等于第一薄膜基材层11的宽度时，包覆层30的宽度方向的两侧端部位于第一薄膜基材11层的宽度方向的两侧外围。
55.图1、图2仅示出了该多层结构的导电薄膜的宽度方向，为了增加第一金属层21与第一薄膜基材层11之间的连接效果，本实用新型的多层结构的导电薄膜的长度方向上，包覆层30的长度方向的两端还可以包覆于第一金属层21的长度方向的两端外围。在具体实现过程中，第一金属层21的长度可以小于第一薄膜基材层11的长度，第一金属层21的长度也可以等于第一薄膜基材层11的长度：第一金属层21的长度小于第一薄膜基材层11的长度时，包覆层30的长度方向的两端位于第一薄膜基材层11的上侧；第一金属层21的长度等于第一薄膜基材层11的长度时，包覆层30的长度方向的两端位于第一薄膜基材层11的长度方向的两端外围。
56.为了增强第一金属层21与第一薄膜基材层11之间的连接强度，第一薄膜基材层11与第一金属层21之间还可以设有粘接力增强层（图中未示出，下同），在此结构中包覆层30包覆于第一金属层21、粘接力增强层的外围。
57.该多层结构的导电薄膜可由设计成为沿着第二薄膜基材层12的厚度方向中心线呈轴对称分布的结构。具体的，第二薄膜基材层12的下侧依次设有由上而下分布的若干对称功能薄膜层、对称第一薄膜基材层、对称第一金属层以及对称包覆层，其中：对称功能薄膜层与功能薄膜层沿着第二薄膜基材层12厚度方向的中线对称分布；对称第一薄膜基材层与第一薄膜基材层11沿着第二薄膜基材12层厚度方向的中线对称分布；对称第一金属层与第一金属层21沿着第二薄膜基材层11厚度方向的中线对称分布；对称包覆层与包覆层30沿着第二薄膜基材12层厚度方向的中线对称分布。
58.上述各个具体实施例中方案可以任意搭配，从不同角度增加第一金属层与第一薄膜基材层之间的连接强度。
59.实施例1
60.如图3、图4所示，在本实施例中，功能薄膜层包括耐高温海绵层411、第二导电胶层412、除水层413以及第一导电胶层414，耐高温海绵层411、第二导电胶层412、除水层413以及第一导电胶层414依次排布于第一薄膜基材层11与第二薄膜基材层12之间。
61.第一导电胶层414和第二导电胶层412可以选用导电银胶，其不仅可以增加整个导电薄膜的结构强度，还可以增加整个导电薄膜内部的导电性能；除水层413的材质为氯化
钙、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、硅胶以及氧化铝中的任意一种；耐高温海绵层411可以让电解液充分浸润该导电薄膜，使得除水层能够将电解液中的水分除去，从而能够防止电解液中的水分和电池内部的一些物质发生反应，影响电池的正常使用。
62.实施例2
63.如图5、图6所示，与实施例1不同的是，在本实施例中，功能薄膜层包括第三薄膜基材层4221和耐高温海绵层421，第三薄膜基材层4221和耐高温海绵层421依次排布于第一薄膜基材层11与第二薄膜基材层12之间，第三薄膜基材层4221上设有若干凹痕，凹痕内设有补锂层4222。
64.在本实施例中，第三薄膜基材层4221上间隔一定距离设置（蚀刻形成）若干排并行设置的凹痕，锂金属填充于凹痕内形成补锂层4222，补锂层4222中的锂金属为锂离子电池作为锂源，补充锂离子电池因首次充电等消耗的锂离子，同时通过耐高温海绵层421保护金属锂（即补锂层）在运输或者生产过程中不被氧化，同时不会阻碍补锂层贡献锂离子。
65.实施例3
66.如图7、图8所示，与实施例1不同的是，在本实施例中，功能薄膜层包括多孔陶瓷层431、多孔海绵层432以及金属锂层433，多孔陶瓷层431、多孔海绵层432以及金属锂层433依次排布于第一薄膜基材层11与第二薄膜基材层12之间，多孔陶瓷层431的空隙内设有干燥剂颗粒（如硫酸钙颗粒、氯化钙颗粒、无水硫酸铜颗粒等），多孔海绵层432的空隙内设有导电颗粒（如导电石墨、石墨烯等）。
67.本实施例中的多孔陶瓷层431可以选用sio2（二氧化硅）、al2o3（氧化铝）、tio2（二氧化钛）、k2o（氧化钾）、na2o（氧化钠）和cr2o（氧化铬）中的任意一种，通过多孔陶瓷层432可以增加整个导电薄膜的强度。同时，通过在多孔陶瓷层431内部添加干燥剂颗粒充分吸收电解液内部的水分，避免水与电池内部的物质发生反应造成压力增加。
68.本实施例中，多孔海绵层432的孔洞里设置若干导电颗粒，可以减少导电薄膜的内部电阻，防止内部产热。
69.实施例4
70.如图9、图10所示，与实施例1不同的是，在本实施例中，功能薄膜层包括增强层441、第二导电层442、导热胶层443以及第一导电层444，增强层441、第二导电层442、导热胶层443以及第一导电层444依次排布于第一薄膜基材层11与第二薄膜基材层12之间。
71.在本实施例中，增强层441可以选用陶瓷纤维层，通过增强层441的应用提升整个导电薄膜的强度；导热胶层443（如人导热填料）具有高粘接性能，其与第一导电层444、第二导电层442连接，不仅可以增大薄膜的强度，同时可以增强薄膜的导电性能、减少内阻，具有极佳的导热性能，并且增强层441的导热速率小于导热胶层的导热速率，可以使得较多的热量进款的传递出去，以提高导热速率。
72.优选的，第一导电层444与第二导电层442的材质相同（如均为导电石墨），可以增加整个导电薄膜内部的导电性能。
73.实施例5
74.如图11、图12所示，本实施例所提供的多层结构的导电薄膜中，在第二薄膜基材层12的下侧设有第二金属层22，第二金属层22与第一金属层21的材质相同。
75.同时，在本实施例中，第二金属层22与第一金属层21的制备过程相同，简化了制备
的工艺。
76.在上述各个实施例中，第一金属层21可以通过蒸镀+水电镀的方式进行制备，即先通过蒸镀的方式在第一薄膜基材层的表面镀一层金属，后通过水电镀的方式在该金属的外表面继续镀金属，形成最终的第一金属层21。另外，上述的包覆层30可以通过镀膜的方式获得，当采用镀膜的方式获得上述防氧化层时，上述实施例中的粘接力增强层可省略。
77.上述第一薄膜基材层11、第二薄膜基材层12可以选用为pe（聚乙烯）、pet（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、pp（聚丙烯）和pi（聚酰亚胺）中的任意一种，也可以选用其他高分子材料，此处不做具体限定。本实用新型将第一金属层镀于第一薄膜基材层表面后，通过包覆层对第一金属层进行包覆，使其能够牢固的紧贴在第一薄膜基材层的表面，避免金属层脱落，保证了整个导电薄膜的产品性能，并且延长了产品的使用寿命；同时通过若干功能薄膜层的应用，增加了整个导电薄膜的多样性能。
78.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
79.上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。