[发明专利]一种可调节的微孔薄膜沉积装置及使用方法

说明书

本申请公开了一种可调节的微孔薄膜表面沉积装置及使用方法,涉及二次电池用隔膜制造领域。本申请通过在内筒体内划分若干不同的通气区域，并在不同通气区域内通入特定气体，使薄膜在绕内筒体一周的范围内，分区域成绩从内筒体筒壁上的通气孔透出的反应气体，即可实现多次的ALD循环。此外，本申请通过设置隔板和中心轴，隔板与中心轴滑动连接，使用时能够调节两个隔板之间的距离，进而调整通气区域的宽度，以控制第一反应气体、第二反应气体或非反应气体在不同通气区域的通气量。

技术领域

本申请涉及二次电池用隔膜制造领域，特别涉及到一种可调节的微孔薄膜沉积装置及使用方法。

背景技术

目前，采用液体电解液的二次电池体系如锂离子电池等需要采用隔膜材料阻隔正负极，避免短路。隔膜材料主要包括由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟稀(PTFE)等高分子聚合材料制成的含有微孔结构的聚合物膜或无纺布。电解液存在于微孔结构中，实现离子在正负极之间的传导。

为了提高隔膜材料的耐热性和电化学性能，市场上大多数采用PP/PE微孔膜上涂覆氧化物颗粒形成陶瓷层并得到了一定的改善，但涂覆的陶瓷层厚度一般为1-4um，且大多涉及到无机微纳米颗粒与隔膜聚合物之间的粘结、微纳米颗粒物的团聚及隔膜多孔性的保持问题，存在无法避免的技术缺陷，

为克服上述缺陷，提出一种通过沉积方式在隔膜表面沉积氧化物的方法。如公开号为CN106960933A的中国专利申请，公开了一种“耐热性及关闭特性优异的二次电池用隔膜”，该技术方案通过在高分子基材的至少一个表面上通过原子层沉积法(ALD)形成耐热涂层，克服了涂覆工艺的缺陷，能够实现隔膜耐热性的提高及关闭特性的提高，从而能够提高电池安全性。但是，在该技术方案中，是通过现有的ALD装置对基材进行处理，且不同气相前驱体交替地通入反应器在基材上进行化学吸附并反应形成沉积膜，即对基材需要进行多次原子沉积以形成均匀稳定的耐热涂层。因此，现有技术中缺少一种专门应用于微孔薄膜材料的沉积装置，不能进行连续的、高效的沉积处理，同时，需要对ALD沉积工艺中的通气量进行控制。

发明内容

本申请的目的是提供一种可调节的微孔薄膜沉积装置及使用方法，用于在二次电池用隔膜材料表面沉积氧化物。

为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种可调节的微孔薄膜沉积装置，包括：外筒体；内筒体，该内筒体设置在外筒体内，内筒体与筒体之间形成有反应空间，薄膜穿过反应空间绕所述内筒体一周，内筒体具有：若干通气孔，该通气孔均匀分布内筒体的侧壁上；中心轴，该中心轴设置在内筒体的中心；隔板，该隔板安装在中心轴外周，隔板用于将内筒体和中心轴之间的空间等分为若干通气区域，该若干通气区域包括若干第一通气区域、若干第二通气区域和若干第三通气区域，第一通气区域和第二通气区域交替设置，所述第三通气区域设置在任意一组第一通气区域和第二通气区域之间，隔板与中心轴滑动连接。

在上述技术方案中，本申请实施例通过在内筒体内划分若干不同的通气区域，并在不同通气区域内通入特定气体，使薄膜在绕内筒体一周的范围内，分区域成绩从内筒体筒壁上的通气孔透出的反应气体，即可实现多次的ALD循环。此外，本申请实施例通过设置隔板和中心轴，隔板与中心轴滑动连接，使用时能够调节两个隔板之间的距离，进而调整通气区域的宽度，以控制第一反应气体、第二反应气体或非反应气体在不同通气区域的通气量。

进一步地，根据本申请实施例，其中，外筒体包括：入口，该入口设置在外筒体的侧壁上；出口，该出口设置在外筒体的侧壁上，出口与入口相邻设置。

进一步地，根据本申请实施例，其中，薄膜与所述内筒体之间的距离为0.2-2cm。

进一步地，根据本申请实施例，其中，内筒体还包括：颈部；盖体，该盖体设置在颈部上端，盖体上设置有若干通孔，通孔与所述通气区域一一对应；若干通气管，该通气管插装在所述通孔内。

进一步地，根据本申请实施例，其中，中心轴为中空结构，隔板上下两端设置有卡槽，卡槽扣在中心轴的筒壁上。