一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法，包括如下步骤：1)镀液配制：配制硫酸铜含量为310～380g/L、硫酸含量为120～140g/L的镀液；2)使用添加剂：向镀液中连续滴加胶原蛋白和SPS，控制镀液中胶原蛋白的含量为0.05～0.8g/KAh，SPS的含量为0.05～0.5g/KAh；3)电沉积：调节镀液的温度为50～55℃，使用高频脉冲电源在电流密度为40～70A/dm2下对阴阳极板之间的镀液中的铜离子进行电沉积，控制高频脉冲电源的频率为50～100Hz，采用0.75～0.9的占空比，于阴极上制得超薄电解铜箔。本方法可得到具有高的抗拉强度和延展性的双面光的超薄电解铜箔。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法
本专利技术涉及一种电解铜箔的生产方法，尤其涉及一种锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法，属于电解铜箔的生产

技术介绍
近期，全球都在高速推进和发展新能源汽车行业，锂离子电池作为新能源必备的动力电源，也得到了迅猛发展。电解铜箔在锂离子电池中既充当负极活性物质的载体，又充当负极电子流的收集和传输体，所以，电解铜箔对锂离子电池的充放电、使用寿命、安全方面等都有很大的影响。随着电池制作技术的发展，锂离子电池所用电解铜箔的厚度也在逐渐变薄；这就要求超薄铜箔同时具有较高的抗拉强度、较高的延展性，保证在电池生产加工使用过程中不会出现断裂、变形等缺陷；较低的表面粗糙度且均匀，以便于涂覆的活性物质厚度均匀，延长电池使用寿命。但众所周知的是，电解铜箔厚度越薄，技术含量越高，生产越难；现有技术中生产薄且双面光的铜箔的方法中为追求低粗糙度，需要加入大量的添加剂，这样就使铜箔中夹杂大量的有机物，降低了铜箔的内在性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有生产超薄电解铜箔的方法存在的不足，提供一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法，包括如下步骤：1)镀液配制：配制硫酸铜含量为310～380g/L、硫酸含量为120～140g/L的镀液；2)使用添加剂：向步骤1)的镀液中连续滴加胶原蛋白和SPS，控制镀液中胶原蛋白的含量为0.05～0.8g/KAh，SPS的含量为0.05～0.5g/KAh；3)电沉积：调节镀液的温度为50～55℃，于电解槽中使用高频脉冲电源在电流密度为40～70A/dm2下对阴阳极板之间的镀液中的铜离子进行电沉积，控制高频脉冲电源的频率为50～100Hz，采用0.75～0.9的占空比，于阴极上制得超薄电解铜箔。进一步，步骤3)中控制高频脉冲电源的频率为70～80Hz，采用0.8～0.9的占空比。进一步，步骤2)中控制镀液中胶原蛋白的含量为0.2～0.4g/KAh，SPS的含量为0.1～0.2g/KAh。进一步，步骤1)所述镀液中硫酸铜含量为340～360g/L、硫酸含量为125～135g/L，调节镀液的温度为50～52℃。进一步，步骤3)中所述的阴极为钛阴极辊。本专利技术的有益效果是：1)本方法只使用很少量的添加剂，通过配合高频脉冲电源，可得到厚度为6-9微米，表面颜色均匀，两面光泽度相当且均在150-250GU，毛面粗糙度Ra≤0.2μm，Rz≤2.0μm，具有高的抗拉强度和延展性的双面光的超薄电解铜箔；2)使用本专利技术的方法所得的超薄电解铜箔可使两面涂覆的活性物质厚薄均匀，保证两面涂层充放电循环平衡，延长电池的使用寿命，且能防止极片卷绕或过充电时发生断裂、变形等问题，更好的保证了电池的应用。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。准备条件：将定量的去离子水和浓硫酸从固定储罐中打到装有电解铜板的溶铜罐中，再通入压缩空气进行氧化反应，就得到了硫酸铜水溶液，化学反应方程如下：(1)2Cu+O2＝2CuO，(2)CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O。将此电解液再经过各级活性炭、滤袋、滤棒、滤芯等精密过滤器后打入高位槽中。实施例1：一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法，包括如下步骤：1)控制高位槽中电解液的硫酸铜含量为340～360g/L、硫酸含量为125～135g/L；2)向高位槽中连续滴加胶原蛋白和SPS，控制镀液中胶原蛋白的含量为0.3g/KAh，SPS的含量为0.15g/KAh，充分搅拌后流入电解槽中；3)电沉积：调节镀液的温度为50℃，使用高频脉冲电源在电流密度为60A/dm2下对阴阳极板之间的镀液中的铜离子进行电沉积，控制高频脉冲电源的频率为70Hz，采用0.8的占空比，于钛阴极辊的表面制得厚度为6微米的超薄电解铜箔。实施例2：一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法，包括如下步骤：1)控制高位槽中电解液的硫酸铜含量为310～330g/L、硫酸含量为120～130g/L；2)向高位槽中连续滴加胶原蛋白和SPS，控制镀液中胶原蛋白的含量为0.05g/KAh，SPS的含量为0.5g/KAh，充分搅拌后流入电解槽中；3)电沉积：调节镀液的温度为52℃，使用高频脉冲电源在电流密度为70A/dm2下对阴阳极板之间的镀液中的铜离子进行电沉积，控制高频脉冲电源的频率为50Hz，采用0.9的占空比，于钛阴极辊的表面制得厚度为6微米的超薄电解铜箔。实施例3：一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法，包括如下步骤：1)控制高位槽中电解液的硫酸铜含量为360～380g/L、硫酸含量为130～140g/L；2)向高位槽中连续滴加胶原蛋白和SPS，控制镀液中胶原蛋白的含量为0.8g/KAh，SPS的含量为0.05g/KAh，充分搅拌后流入电解槽中；3)电沉积：调节镀液的温度为55℃，使用高频脉冲电源在电流密度为40A/dm2下对阴阳极板之间的镀液中的铜离子进行电沉积，控制高频脉冲电源的频率为100Hz，采用0.75的占空比，于钛阴极辊的表面制得厚度为6微米的超薄电解铜箔。对比例：1)控制高位槽中电解液的硫酸铜含量为340～360g/L、硫酸含量为125～135g/L；2)在高位槽中同时连续滴加胶原蛋白和SPS，控制电解液中胶原蛋白的含量为5g/KAh、SPS的含量为4g/KAh，充分搅拌后流入电解槽中；3)采用高频直流电源，在电流密度为60A/dm2下对阴阳极板之间的铜离子进行电沉积，于钛阴极辊的表面制得锂离子电池用的6微米超薄电解铜箔。我们将实施例1-3和对比例得到的6微米超薄电解铜箔进行了性能的检测，结果如表1所示。表1实施例1-3和对比例所得超薄电解铜箔的性能测试结果由上表可以看出，在同样的电解液条件下，采用少量的添加剂配合高频脉冲电源，在合适的脉冲频率和占空比下能得到性能更优良的镀层，具有高的抗拉强度、延展性和更低的粗糙度，完全满足高端锂离子电池用超薄电解铜箔的性能要求。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：1)镀液配制：配制硫酸铜含量为310～380g/L、硫酸含量为120～140g/L的镀液；2)使用添加剂：向步骤1)的镀液中连续滴加胶原蛋白和SPS，控制镀液中胶原蛋白的含量为0.05～0.8g/KAh，SPS的含量为0.05～0.5g/KAh；3)电沉积：调节镀液的温度为50～55℃，于电解槽中使用高频脉冲电源在电流密度为40～70A/dm2下对阴阳极板之间的镀液中的铜离子进行电沉积，控制高频脉冲电源的频率为50～100Hz，采用0.75～0.9的占空比，于阴极上制得超薄电解铜箔。

【技术特征摘要】
1.一种高性能锂离子电池用超薄电解铜箔的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：1)镀液配制：配制硫酸铜含量为310～380g/L、硫酸含量为120～140g/L的镀液；2)使用添加剂：向步骤1)的镀液中连续滴加胶原蛋白和SPS，控制镀液中胶原蛋白的含量为0.05～0.8g/KAh，SPS的含量为0.05～0.5g/KAh；3)电沉积：调节镀液的温度为50～55℃，于电解槽中使用高频脉冲电源在电流密度为40～70A/dm2下对阴阳极板之间的镀液中的铜离子进行电沉积，控制高频脉冲电源的频率为50～100Hz，采用0.75～0.9的占空比，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡旭日，
申请(专利权)人：胡旭日，
类型：发明
国别省市：山东,37