复合铜箔制备方法和复合铜箔

技术领域

本申请涉及复合铜箔制备技术领域，特别涉及一种复合铜箔制备方法和复合铜箔。

背景技术

在电池的制作中，可以通过复合铜箔替代铜箔作为电池的负极集流体，从而减少金属铜的使用量。而制作复合铜箔时，通常采用磁控溅射的工艺，这其中涉及较高的温度，复合铜箔的基材在镀膜过程中会受热变形，尤其是在边缘位置。高温容易使基材的边缘褶皱，这容易导致在镀膜时金属铜的沉积厚度不均匀，导致复合铜箔的性能达不到使用要求。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种复合铜箔制备方法和复合铜箔，能够减少基材的受热变形，保证复合铜箔的性能能够达到使用要求。

根据本申请的一个方面，本申请提供一种复合铜箔制备方法，所述复合铜箔制备方法包括：

提供基材，所述基材包括正表面、以及连接所述正表面的侧表面；

在所述基材的侧表面设置稳定层，其中，所述稳定层的膨胀系数小于所述基材的膨胀系数；

在所述基材的正表面至少部分区域设置铜层；

去除所述基材的侧表面的所述稳定层。

在其中一个方面，所述基材面向所述稳定层的侧表面为第一表面，所述稳定层面向所述基材的表面为第二表面，所述第一表面和所述第二表面为平面。

在其中一个方面，所述基材面向所述稳定层的侧表面设置若干第一凸起部，所述稳定层面向所述基材的表面设置若干第二凸起部，相邻的所述第一凸起部之间设置空位，所述第二凸起部嵌设于所述空位中。

在其中一个方面，所述在所述基材的侧表面设置稳定层的步骤，包括：

在所述基材的侧表面粘贴所述稳定层。

在其中一个方面，所述在所述基材的侧表面粘贴所述稳定层的步骤，包括：

将所述稳定层环绕所述基材粘贴设置。

在其中一个方面，所述基材的正表面还包括镀膜区和裁切区，所述镀膜区位于所述基材的中间，所述裁切区位于所述基材的边缘；

所述在所述基材的正表面至少部分区域设置铜层的步骤，包括：

在所述基材的镀膜区设置铜层；

所述去除所述基材的侧表面的所述稳定层的步骤，包括：

在所述裁切区内对所述基材进行裁切，以去除所述稳定层和部分所述基材的边缘。

在其中一个方面，所述在所述裁切区内对所述基材进行裁切的步骤，包括：

在所述裁切区内选定裁切线，依据所述裁切线对所述基材进行裁切，其中，所述裁切线与所述铜层的距离在20-50mm。

在其中一个方面，所述稳定层的厚度与所述基材的厚度相同，所述稳定层的宽度在20-50mm之间。

在其中一个方面，所述稳定层与所述基材的宽度比例为α，则满足：1/50≤α≤1/20。

为了解决上述问题，本申请还提供了一种复合铜箔，所述复合铜箔采用如上文所述的复合铜箔制备方法加工，其中，所述稳定层为聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚或工业化液晶聚合物其中之一。

本申请的技术方案中，由于稳定层的膨胀系数小于基材的膨胀系数，稳定层在受热变形时的变化小于基材。通过稳定层设置在基材的侧边，对基材的边缘能够起到稳定的作用，减少受热变形过大，从而减少基材边缘褶皱的情况，进而保证复合铜箔的性能能够达到使用要求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1是本申请中复合铜箔制备方法的流程步骤示意图。

图2是本申请图1中稳定层粘贴设置在基材的侧表面的流程步骤示意图。

图3是本申请图2中稳定层环绕粘贴设置在基材四周的流程步骤示意图。

图4是本申请图1中裁切掉稳定层的流程步骤示意图。

图5是本申请图4中在裁切区内裁切掉稳定层的流程步骤示意图。

图6本申请图1中稳定层设置在基材的侧表面的结构示意图。

图7本申请图6中稳定层和基材的分离结构示意图。

图8本申请中稳定层设置在基材四周的侧表面的结构示意图。

图9本申请中基材的第一凸起部和稳定层的第二凸起部对接设置的结构示意图。

图10本申请中图9的分解结构示意图。

图11本申请中基材的第一凸起部和稳定层的第二凸起部为方形的结构示意图。

图12本申请中基材的第一凸起部和稳定层的第二凸起部为梯形的结构示意图。

图13本申请中基材的第一凸起部和稳定层的第二凸起部为倒梯形的结构示意图。

图14本申请中带有第二凸起部的稳定层设置在基材的四周的结构示意图。

附图标记说明如下：

10、基材；20、稳定层；

100、正表面；110、第一表面；101、镀膜区；102、裁切区；210、第二表面；111、第一凸起部；211、第二凸起部；112、空位；1021、裁切线。

具体实施方式

尽管本申请可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本申请原理的示范性说明，而并非旨在将本申请限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本申请的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本申请的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本申请的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本申请的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本申请的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

以下结合本说明书的附图，对本申请的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。

实施例一

参阅图1和图6所示，本申请提供一种复合铜箔制备方法，通过复合铜箔制备方法加工得到复合铜箔。复合铜箔通常是在基材上设置铜层，通过基材的设置减少一部分金属铜的使用，从而节约成本。铜层一般设置在基材的上下两个表面。比如，正常铜箔的厚度为5um，通过基材的使用，基材的厚度为3um，在基材的上下两个表面分别设置一层1um后的铜层，通过基材的替换使用就可以减少3um厚的铜层使用。

另外，基材一般为高分子材料，比如PET(polyethylene terephthalate)聚对苯二甲酸乙二醇酯，或者是PP(Polypropylene)聚丙烯，基材本身具有一定柔性，保证复合铜箔可以卷绕。

复合铜箔制备方法包括：

步骤S10，提供基材10，基材10包括正表面100、以及连接正表面100的侧表面；基材10具有一定厚度，上下两个表面为正表面100，正表面100的面积大于侧表面的面积。侧表面设置在上下两个正表面100之间，并且连接上下两个正表面100。基材10具有长度、宽度和厚度，正表面100的面积通过长度和宽度的乘积计算得出，侧表面的面积通过长度和厚度的乘积可以计算得出。

步骤S20，在基材10的侧表面设置稳定层20，其中，稳定层20的膨胀系数小于基材10的膨胀系数；膨胀系数是表征物体热膨胀性质的物理量，即表征物体受热时其长度、面积、体积增大程度的物理量。在基材10的侧表面设置了稳定层20后，说明稳定层20和基材10已经相互连接固定，在基材10和稳定层20一同经过镀膜工艺时，基材10和稳定层20受热增大，由于稳定层20的膨胀系数小于基材10的膨胀系数，因此在受到相同高温作用时，稳定层20的变形小于基材10的变形，从而对基材10的边缘位置形成稳定限制的作用，稳定层20可以抑制基材10的边缘变形，进而防止基材10的边缘褶皱。

步骤S30，在基材10的正表面100至少部分区域设置铜层；在设置了稳定层20后，能够减少基材10的边缘变形，此时在进行铜层的设置，保证铜层的厚度均匀。具体地，将铜粒子由金属靶材轰击出，铜粒子在电磁场的作用下沉积在基材10的正表面100，通过稳定层20的稳定限制作用，基材10的边缘位置基本没有变形，也不会出现褶皱的情况，基材10的边缘位置相对比较平整。如此，在进行金属铜层的沉积时，不会影响铜层的沉积厚度，在基材10的边缘位置和中间位置对比，铜层的厚度分布比较均匀。

步骤S40，去除基材10的侧表面的稳定层20。在完成铜层的设置后，稳定层20已经完成对基材10的稳定限制作用。稳定层20与基材10的性质不同，为了保证作为电池负极体的复合铜箔稳定，可以去除稳定层20。而且，铜层已经沉积附着在了基材10的表面，而且采用磁控溅射的镀膜的方式，铜层和基材10之间的附着力较强，铜层在基材10上比较稳定，稳定层20的作用已经完成，进而清除掉稳定层20。

本实施例的技术方案中，由于稳定层20的膨胀系数小于基材10的膨胀系数，稳定层20在受热变形时的变化小于基材10。通过稳定层20设置在基材10的侧边，对基材10的边缘能够起到稳定的作用，减少受热变形过大，从而减少基材10边缘褶皱的情况，进而保证复合铜箔的性能能够达到使用要求。

需要说明的是，通过稳定层20的设置，在设定铜层时，可以充分利用基材10的边缘位置。比如，在没有设置稳定层20时，基材10的边缘位置易发生褶皱，边缘位置很多区域不能沉积铜层。而在设置了稳定层20后，发生褶皱的区域减少，甚至没有，这样可以使铜层向基材10的边缘延伸，扩大了铜层的覆盖面积，并且也能够充分利用基材10的材料，防止基材10的边缘未设置铜层被裁切而浪费。

需要进一步说明的是，稳定层20设置在基材10的侧表面，稳定层20已经和基材10形成了一个整体，降低了基材10的膨胀系数。

参阅图7所示，为了便于稳定层20的设置，基材10面向稳定层20的侧表面为第一表面110，稳定层20面向基材10的表面为第二表面210，第一表面110和第二表面210为平面。通过第一表面110和第二表面210均为平面的设计，便于稳定层20和基材10的之间的对置贴合。第一表面110和第二表面210为平面，平面更加平整，更加容易粘贴。

参阅图9和图10所示，为保证稳定层20能够更好防止基材10的边缘变形过大，基材10面向稳定层20的侧表面设置若干第一凸起部111，稳定层20面向基材10的表面设置若干第二凸起部211，相邻的第一凸起部111之间设置空位112，第二凸起部211嵌设于空位112中。通过第一凸起部111和第二凸起部211的设置，能够增加基材10和稳定层20之间的接触面积。第一凸起部111设置在基材10上，增加了基材10的侧表面的面积，同样地，第二凸起部211设置在稳定层20上，也相当于增加了稳定层20的侧边面积。两者的面积增加，提高了稳定层20对基材10的限制作用面，进一步防止基材10的边缘变形过大。

其中，第一凸起部111和第二凸起部211的具体结构可以有多种设计。

例如，第一凸起部111和第二凸起部211均具有三角形截面，通过第一凸起部111和第二凸起部211的相互交叉嵌设，通过第一凸起部111和第二凸起部211的三角形设置，增加了稳定层20和基材10的接触面积。

另外，参阅图11所示，第一凸起部111和第二凸起部211还可以具有方形截面，相邻的第一凸起部111之间形成空位，第二凸起部211设置于相邻的第一凸起部111之间。方形的第一凸起部111和第二凸起部211也能够相互嵌设在一起，依次排列，进一步的提高稳定层20和基材10之间的接触面积。且方形的凸起部便于加工成型。

其次，参阅图12所示，第一凸起部111和第二凸起部211还可以具有梯形截面。相邻的第一凸起部111之间形成空位，第二凸起部211设置于相邻的第一凸起部111之间。

再者，参阅图13所示，第一凸起部111和第二凸起部211还可以为倒置的梯形结构，即倒梯形结构，两个相邻的第一凸起部111之间形成的空位112也为梯形，第二凸起部211设置在梯形空位112内。通过倒置的梯形结构还能够使第一凸起部111和第二凸起部211之间形成扣合限制作用，进一步防止稳定层20和基材10的脱离。需要说明的是，第一凸起部111可以和基材10一体成型设置，第二凸起部211和稳定层20一体成型设置，在设置完第一凸起部111和第二凸起部211后，在将基材10和稳定层20对接设置。

上述的第一凸起部111和第二凸起部211可以通过冲切，或者激光镭射的方式，分别在基材10和稳定层20上加工得出。然后在将胶水设置在第一凸起部111或第二凸起部211上，将第一凸起部111和第二凸起部211粘贴在一起，完成稳定层20设置在基材上的步骤。

参阅图2所示，在基材10的侧表面设置稳定层20的步骤，包括：

步骤S210，在基材10的侧表面粘贴稳定层20。通过粘贴的方式设置稳定层20操作简便。例如可以在基材10或者稳定层20的侧面设置粘接层，也可以在基材10的侧表面和稳定层20的侧面均设置粘接层，通过粘接层的对置粘接，将稳定层20固定在基材10的侧表面。

除此之外，也可以采用热塑成型的方式，在基材10的侧表面热塑加工出稳定层20。基材10通常为整卷设置，具有一定柔性，基材10的长度方向较长，宽度较窄。

基材10受热变形时，在宽度方向变形比较明显。稳定层20可以设置在基材10的长度方向的侧表面，也可以设置在宽度方向的侧表面。稳定层20沿着基材10的长度方向设置，可以在宽度方向上对基材10的变形起到限定作用。稳定层20沿着基材10的宽度方向设置，可以在长度方向上对基材10的变形起到限定作用。

参阅图3、图8和14所示，为了提高稳定层20对基材10的限定作用，在基材10的侧表面粘贴稳定层20的步骤，包括：

步骤S211，将稳定层20环绕基材10粘贴设置。稳定层20将整个基材10的侧壁面包裹起来。也就是说，在沿基材10的长度方向和基材10的宽度方向均设置了稳定层20，从而在周边多个方向形成对基材10的稳定限制作用。进一步防止基材10的边缘出现严重的变形。

参阅图4和图7所示，为了保证能够有效的去除掉稳定层20，基材10的正表面100还包括镀膜区101和裁切区102，裁切区102用于为基材10的裁切提供位置，裁切区102位于镀膜区101的边缘。

在基材的正表面至少部分区域设置铜层的步骤，包括：

步骤S310，在基材的镀膜区设置铜层；镀膜区101位于基材10的中间，裁切区102位于基材10的边缘；镀膜区101用来设置铜层，将铜层沉积在镀膜区101。

去除基材10的侧表面的稳定层20的步骤，包括：

步骤S410，在裁切区102内对基材10进行裁切，以去除稳定层20和部分基材10的边缘。在进行裁切作业时，可以将裁切机构的裁切点对准裁切区102设置。在裁切区102内进行裁切，保证裁切点位于裁切区102内，不会切割到铜层，防止对铜层造成破坏。同时，稳定层20也位置裁切区102，在对基材10进行裁切是，也可以保证完成对稳定层20的去除工作。

参阅图5所示，为了进一步保证裁切的整齐，在裁切区102内对基材10进行裁切的步骤，包括：

步骤S411，在裁切区102内选定裁切线1021，依据裁切线1021对基材10进行裁切。裁切线1021与对应基材10的侧表面平行。进行裁切作业时，裁切点沿着裁切线1021移动，从而保证裁切后的基材10侧面依然平齐。

为了防止裁切到铜层，其中，裁切线1021与铜层的距离在20-50mm。通过设置20-50mm的安全距离防止裁切机构切割到铜层。这个安全距离可以是20mm，也可以是21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm、50mm的其中一个。如果安全距离小于20mm，裁切机构容易触碰到铜层，如果安全距离大于50mm，基材10边缘的剩余位置较多，还可能出现无法有效裁切掉稳定层20的情况，为此，将安全距离设置在20mm-50mm之间。

为了保证稳定层20能够有效限制基材10边缘的褶皱情况，稳定层20的厚度与基材10的厚度相同，稳定层20的宽度在20-50mm之间。如果稳定层20的宽度小于20mm，则稳定层20的宽度过小，反倒容易受到基材10的变形影响，难以对基材10的变形形成限制作用。如果稳定层20的宽度大于50mm，则稳定层20的宽度过宽，在50mm宽的稳定层20已经能够完成对基材10边缘变形抑制的情况下，稳定层20的宽度大于50mm会浪费稳定层20的材料。

其中，稳定层20的宽度可以是20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm、50mm的其中一个。

在其中一个方面，稳定层20与基材10的宽度比例为α，则满足：1/50≤α≤1/20。如果宽度比例α小于1/50，则稳定层20的宽度过小，反倒容易受到基材10的变形影响，难以对基材10的变形形成限制作用。如果宽度比例α大于1/20，则稳定层20的宽度过宽，在1/20的比例下，稳定层20已经能够完成对基材10边缘变形抑制的情况下，大于1/20会浪费稳定层20的材料。比例α还可以为1/45、1/40、1/35、1/30、1/25其中之一。

实施例二

本申请还提供了一种复合铜箔，所述复合铜箔采用如上文所述的复合铜箔制备方法加工。稳定层20为聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚或工业化液晶聚合物(Liquid CrystalPolymer，LCP)其中之一。聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚或工业化液晶聚合物都具有优秀的热稳定性。聚酰亚胺的膨胀系数在20～30×10

以基材10为PET材料为例，在磁控溅射工作温度下(40℃～60℃)其膨胀系数为60～80×10

复合铜箔的具体实施方式和有益效果参考上述复合铜箔制备方法的实施例，在此不再赘述。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。