[发明专利]一种超薄基膜的连续式卷绕真空镀膜方法

说明书

本发明公开一种超薄基膜的连续式卷绕真空镀膜方法，用于新能源动力电池领域中在柔性基膜上制备多层膜层，主要包括：（1）将基膜放置在真空镀膜机的放卷室中的放卷辊上，关闭真空室，对真空室进行抽真空；（2）在真空环境中采用真空穿膜机构使基膜在卷绕系统上真空穿膜；（3）当真空镀膜机的真空蒸发镀膜室和磁控溅射镀膜室中的真空度达到工艺要求时，启动卷绕系统、蒸发装置和磁控靶；磁控溅射镀膜室竖直立式排布，真空蒸发镀膜室呈层叠排布于磁控溅射镀膜室的两侧；基膜走膜依次经过一侧的真空蒸发镀膜室、磁控溅射镀膜室和另一侧的真空蒸发镀膜室，分别进行蒸发镀膜和磁控溅射镀膜，实现在基膜的两面分别镀制多层膜层。

技术领域

本发明属于新能源动力电池的先进制造技术领域，特别涉及一种应用于新能源动力电池制造的超薄基膜的连续式卷绕真空镀膜方法以及方法中使用的双面多工位卷绕式真空镀膜机。

背景技术

随着光学薄膜技术以及半导体科技的发展，真空镀膜技术在生产中的应用也越来越广泛与重要，而真空蒸发镀膜是发展最早、最普遍、应用最广泛的真空镀膜工艺。真空蒸发镀膜机的种类很多，型式各异，其中以间歇式真空蒸发镀膜机发展历史最久远，但由于其无法进行连续镀膜、镀膜面积小、生产效率低等缺点，难以满足大面积柔性薄膜镀膜生产的应用，与之相比，连续式卷绕真空镀膜机则由于其速度快、高效率、低成本而逐渐流行，广泛应用于大面积柔性薄膜的生产之中。

柔性薄膜基底材料的选择多种多样，市场上应用广泛的有PC、PI、PVC、PMMA、PET等等，这些材料会受温度升高影响而产生热应力，从而改变其形状，且随着温升增加而变形加剧，而较薄的基膜的热应力形变会更加明显。由于在真空蒸发镀膜中材料蒸发的加热温度普遍在1000℃以上，因此目前常规的卷绕镀膜机只能镀厚度在50微米至200微米之间的常规柔性基膜。

近年来，随着新能源动力电池需求的迅猛发展，对在厚度小于20微米的超薄柔性基膜上制备膜层的需求日益体现。在对这类超薄柔性基膜进行蒸发镀膜时，基膜很容易在较高的镀膜加热环境温度中发生变形褶皱，甚至会因为形变过度而导致薄膜基膜断裂，严重影响生产效率和产品质量。

另一方面，卷绕镀膜在真空镀膜开始前一般需要进行穿膜工序，在现有的卷绕镀膜设备中，大多需要打开真空室，在大气环境下通过人工或者某些机构在卷绕系统中穿膜，这种方法会使基膜和真空镀膜机内部长时间暴露在大气环境中，特别是当卷绕镀膜模块较多、穿膜路径比较复杂时，对设备和柔性镀膜产品品质会带来较为严重的影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种超薄基膜的连续式卷绕真空镀膜方法以及方法中使用的双面多工位卷绕式真空镀膜机，适用于新能源电池领域、特别是新能源动力电池领域中在柔性基膜上制备多层膜层，也可应用于光学薄膜及电子半导体等领域。

一种超薄基膜的连续式卷绕真空镀膜方法，采用上述的双面多工位卷绕式真空镀膜机实施，该真空镀膜方法主要包括：

（1）将基膜放置在真空镀膜机的放卷室中的放卷辊上，关闭真空室，启动真空系统，对真空室进行抽真空；

（2）在真空环境中采用真空穿膜机构使基膜在卷绕系统上真空穿膜；

（3）当真空镀膜机的真空蒸发镀膜室和磁控溅射镀膜室中的真空度达到工艺要求时，启动卷绕系统、蒸发装置和磁控靶；磁控溅射镀膜室竖直立式排布，位于真空镀膜机的中部，磁控溅射镀膜室内设置有2对以上的磁控靶，磁控靶相对布置，分别位于基膜在磁控溅射镀膜室内走行路径的两侧；真空蒸发镀膜室有2-10个，呈层叠分两列排布于磁控溅射镀膜室的两侧，可以对基膜的进行双面镀膜；卷绕系统引导基膜走膜依次经过一侧的真空蒸发镀膜室、磁控溅射镀膜室和另一侧的真空蒸发镀膜室，分别进行蒸发镀膜和磁控溅射镀膜，结合卷绕系统各辊的布置实现在基膜的两面分别镀制多层膜层。所述的基膜为厚度20微米以下的柔性基膜；优选地，所述的基膜为厚度10微米以下的柔性基膜。