一种四面镀镍电解铜箔的方法及应用该方法生产的极耳技术

本发明专利技术公开了一种四面镀镍电解铜箔的方法及应用该方法生产的极耳。属于电解铜箔技术领域。本发明专利技术采用特殊顶尖阳极板对电解铜箔两侧进行电镀，钛涂铱作为电解阳极板和顶尖阳极板，电解液采用分析纯硫酸镍与分析纯硼酸进行搅拌制成纯净硫酸镍溶液。由于采用上述工艺方法，有效的解决了电解铜箔两侧不能进行镀镍的工艺，四面镀镍层晶体组织紧密均匀，分布整齐，厚度均匀偏差小于0.01um，抗拉强度和延伸率均达到极耳使用标准、表面可焊性优良，耐高温、耐腐蚀性能优良。

Method for nickel plated electrolytic copper foil on all sides and pole ear produced by the method

The invention discloses a method for four sides nickel plated electrolytic copper foil and an ear electrode produced by the method. The utility model belongs to the technical field of electrolytic copper foil. The invention adopts special top anode plate electroplating on both sides of the electrolytic copper foil, titanium coated iridium as the anode plate and the top anode plate, using pure nickel sulfate electrolyte analysis and analysis of pure boric acid mixing made of pure nickel sulfate solution. Due to the adoption of the above process, effectively solve the process of electrolytic copper foil on both sides are not surrounded by nickel, nickel layer crystal structure closely and evenly distributed neat, uniform thickness deviation is less than 0.01um, tensile strength and elongation reach the lug using standard surface, excellent solderability, high temperature resistance, excellent corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种四面镀镍电解铜箔的方法及应用该方法生产的极耳
本专利技术属于电解铜箔生产
，尤其涉及一种四面镀镍电解铜箔的方法及应用该方法生产的极耳。
技术介绍
近年来，随着航模、电动工具和电动玩具的快速发展，对锂离子电池的倍率放电性能要求也越来越高，但目前商品化的锂离子电池很难实现20C倍率以上的持续放电，其主要原因是电池在大倍率放电时，极耳发热严重，电池整体温度过高，使得电池容易热失控，从而导致电池倍率放电性能和循环性能变差。为了得到倍率放电性能好且安全可靠的锂离子电池，在大电流放电时，一方面要尽量避免电池产生大量的热，另一方面要提高电池的散热速率，前者的改善方法可从正负极材料、电解液及正、负极极片设计入手，而后者可通过优化电池结构来提高电池的散热速率，从而提高电池的安全性。极耳是电池与外界能量传递的载体，所以电池大倍率放电时，提高极耳的电导率能够在放电初期有效改善电池的倍率放电性能。常规的锂离子电池耳采用镍极耳，其电导率较差，电导率为140000S/cm，由于极耳的电导率较低，导致电池表面温度过高，从而影响电池的高倍率放电性能。而铜镀镍负极耳具有优良的导电性能，其电导率接近纯铜的电导率，约为584000S/cm。从而研发出了电解铜箔镀镍工艺的极耳，但由于铜箔镀镍大部分只是镀两面，其余两面没有镀镍，对电池封装时，电解液对其余两面进行微腐蚀，时间久了对电池存在安全隐患。从而研发出四面电解铜箔镀镍的加工方法。在制作电解铜箔镀镍时，只有保持电解铜箔在进行镀镍时，有专门的e-对其两面进行镀镍液，但作为锂离子电池来说，本身就是一个定容反应装置，这样电解液作为锂离子电池电子的传输。所以如何让集流体收集到的电子以极耳的方式进行输出，同时保证电解液对极耳不产生腐蚀，在成本和电池安全性能上都存在一定的问题。为了解决这类存在的问题，考虑其亲润效果，制作出生产四面镀镍电解铜箔的加工方法以及工艺的极耳。该四面镀镍电解铜箔极耳，主要解决了针对锂离子电池在封装时电解液对极耳进行微腐蚀，造成锂离子电池不安全性的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种四面镀镍电解铜箔的方法及应用该方法生产的极耳。本专利技术是通过以下技术技术方案实现的，该四面镀镍电解铜箔的方法包括以下步骤：（1）采用特殊顶尖阳极板对电解铜箔两侧进行电镀；（2）采用钛涂铱作为电解阳极板和顶尖阳极板；（3）电解液采用分析纯硫酸镍与分析纯硼酸进行搅拌制成纯净硫酸镍溶液，溶液采用RO膜等离子水进行稀释；（4）电解液中镍含量为120g/L、硼酸含量为60g/L；PH范围3.5-3.8；温度35度；（5）将电解液加热到35度，电解液添加的有机混合添加剂包括：有机配合添加剂吡啶嗡丙烷磺基内盐PPS、丙氧基化丙炔醇PAP和羧乙基异硫脲嗡盐ATPN，该有机混合添加剂流量为30mL/min，拌匀后，电解液进入阳极槽；（6）电解液采用绕线滤芯过滤器进行过滤；（7）电解液在电场作用下，电流密度为250A/m2，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，进行电化学反应，并通过有机添加剂改变镍原子结晶的结构电子迁移方式以及链接结构。所述在步骤（2）中阳极板采用10mm纯钛，通过静电喷涂技在钛板上涂覆金属铱1mm。所述在步骤（4）中采用碳酸镍进行PH调整。所述在步骤（5）中1000ml水中加入20ppm质量份的PPS有机添加剂。所述在步骤（5）中1000ml水中加入130ppmPAP有机添加剂。所述在步骤（5）中1000ml水中加入80ppmATPN有机添加剂。所述在步骤（6）中粗过滤器过滤精度为0.1um。生产实践中发现，在其它生产条件相同的情况下，使用尖端钛涂铱阳极板尖端放电可以有效的在电解铜箔两侧镀上均匀的镍层，加上有机镀镍混合中间体PPS、PAP和ATPN，即采用有机添加剂配合使用使毛面波峰整平和光亮剂配合，使镍更加细腻、致密、光亮的镍层。通过耐高温特性，在500度温度下烘烤60分钟，经检测四面镀镍无任何氧化现象；而常规镀镍铜箔出现铜箔两侧有严重的氧化层现象。通过耐腐蚀实验，浸泡在10%盐酸或者强腐蚀性溶液中48小时，发现四面镀镍铜箔未出现侧腐蚀现象，而常规铜箔出现两侧有微腐蚀现象发生。本专利技术的目的就是使用钛涂铱阳极板进行镀镍表层，并使用光亮剂吡啶嗡丙烷磺基内盐PPS、丙氧基化丙炔醇PAP和羧乙基异硫脲嗡盐ATPN，混合有机添加剂加以生产出物理性能最优的四面镀镍电解铜箔，特别是较好的解决了四面的高亮洁净度、结晶致密的镍层。本专利技术的有益效果：由于采用上述工艺方法，有效的解决了电解铜箔两侧不能进行镀镍的工艺，四面镀镍层晶体组织紧密均匀，分布整齐，厚度均匀偏差小于0.01um，抗拉强度和延伸率均达到极耳使用标准、表面可焊性优良，耐高温、耐腐蚀性能优良。具体实施方式四面镀镍电解铜箔采用特殊尖端钛涂铱阳极板对电解铜箔两侧面进行电镀，从而达到每个端面都有镍层析出。电解液制备就是采用分析纯硫酸镍、分析硼酸酸和RO反渗透去离子水加入搅拌罐中，在温度为35度的恒温条件下，利用碳酸镍进行PH值调整3.5-3.8，，最终得到硫酸镍水溶液。在四面镀镍铜箔生产过程中，电解液都是循环使用的，不断的从电解铜箔上析出镍，从而不断的消耗电解液中的镍，而由分析纯硫酸镍不断溶解补充电解液中消耗的镍，使电解液中的镍含量始终保持平衡。同时利用碳酸镍进行PH值调整，在电解液制备过程中不但要保证电解液连续不断的循环，还要及时根据电解镍生产量调整溶铜的速率以此来稳定控制电解液成分。电解液的成分：硫酸镍镍含量为120g/L、硼酸含量为60g/L；PH范围3.5-3.8；将电解液加热到35度，电解液添加的有机混合添加剂包括：有机配合添加剂吡啶嗡丙烷磺基内盐PPS、丙氧基化丙炔醇PAP和羧乙基异硫脲嗡盐ATPN，该有机混合添加剂流量为30mL/min，拌匀后，电解液进入阳极槽；电解液采用绕线滤芯过滤器进行过滤，电解液在电场作用下，电流密度为250A/m2，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，进行电化学反应，并通过有机添加剂改变镍原子结晶的结构电子迁移方式以及链接结构，从而制成一种可以四面镀镍的电解铜箔。由此生产出的四面镀镍电解铜箔，耐高温特性大、抗腐蚀性强、可焊性高。经高端客户使用实验数据检测：用这种四面镀镍电解铜箔生产的极耳，作为新能源电池输出极耳，表面粗糙度Ra为0.1um，厚度均匀性偏差0.01um。尤其是高抗侧腐蚀性，解决了新能源电池输出端极耳出现侧腐蚀的技术问题，同时利用了镍金属高温抗氧化性以及电解铜箔良好的导电性，使新能源电池的安全性大大提高。避免了极耳在电解液中出现侧腐蚀性，造成新能源电池短路、充放电不稳定等问题，其中耐高温性与抗侧腐蚀性、导电性三个指标都达到了新能源电池的使用标准，该四面镀镍铜箔较好的解决了新能源电池极耳出现侧腐蚀存在的技术瓶颈，填补了市场空白。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四面镀镍电解铜箔的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）采用特殊顶尖阳极板对电解铜箔两侧进行电镀；（2）采用钛涂铱作为电解阳极板和顶尖阳极板；（3）电解液采用分析纯硫酸镍与分析纯硼酸进行搅拌制成纯净硫酸镍溶液，溶液采用RO膜等离子水进行稀释；（4）电解液中镍含量为120g/L、硼酸含量为60g/L；PH范围3.5‑3.8；温度35度；（5）将电解液加热到35度，电解液添加的有机混合添加剂包括：有机配合添加剂吡啶嗡丙烷磺基内盐PPS、丙氧基化丙炔醇PAP和羧乙基异硫脲嗡盐ATPN，该有机混合添加剂流量为30mL/min，拌匀后，电解液进入阳极槽；（6）电解液采用绕线滤芯过滤器进行过滤；（7）电解液在电场作用下，电流密度为250A/m2，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，进行电化学反应，并通过有机添加剂改变镍原子结晶的结构电子迁移方式以及链接结构。

【技术特征摘要】
1.一种四面镀镍电解铜箔的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）采用特殊顶尖阳极板对电解铜箔两侧进行电镀；（2）采用钛涂铱作为电解阳极板和顶尖阳极板；（3）电解液采用分析纯硫酸镍与分析纯硼酸进行搅拌制成纯净硫酸镍溶液，溶液采用RO膜等离子水进行稀释；（4）电解液中镍含量为120g/L、硼酸含量为60g/L；PH范围3.5-3.8；温度35度；（5）将电解液加热到35度，电解液添加的有机混合添加剂包括：有机配合添加剂吡啶嗡丙烷磺基内盐PPS、丙氧基化丙炔醇PAP和羧乙基异硫脲嗡盐ATPN，该有机混合添加剂流量为30mL/min，拌匀后，电解液进入阳极槽；（6）电解液采用绕线滤芯过滤器进行过滤；（7）电解液在电场作用下，电流密度为250A/m2，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，进行电化学反应，并通过有机添加剂改变镍原子结晶的结...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛大庆，张在沛，刘立柱，许彬，盛杰，李淑增，
申请(专利权)人：山东金盛源电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37