一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液制造技术

本发明专利技术公开了一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液，包含主电解液和添加剂，主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，添加剂包含A剂、B剂、C剂，A剂为含硫杂环化合物，B剂为含氮天然或合成高分子化合物，C剂为嵌段聚醚类化合物。本发明专利技术的电解液通过采用特定的添加剂及其配比优化，可以有效控制晶粒的生长，减少铜箔缺陷，获得致密的铜箔，以此制备的铜箔，具有高抗拉强度、高延伸率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液
本专利技术涉及锂电铜箔制备
，具体来说，涉及一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液。
技术介绍
随着新一代电动汽车的快速发展，汽车对动力源的要求越来越高。锂离子二次电池凭借优良的性能，已经成为新一代电动汽车的理想动力源。电解铜箔是制造锂离子电池的必备基础材料。目前，高端锂电铜箔都要求具有高抗拉强度、高延展性，并具有超薄的特点。随着锂离子二次电池对铜箔的物理性能要求越来越高，锂电铜箔制备的工艺要求也越来越高。其中，电解液添加剂的使用是锂电铜箔制备工艺的核心环节，添加剂配方好坏往往决定铜箔性能优良与否。一般锂电铜箔添加剂配方都需要包括三个主要部分，即光亮剂、整平剂和走位剂，相互配合，从而获得具有优良力学性能的电解铜箔。光亮剂，是促进铜箔毛面迅速起光亮的一类添加剂，多为一些含硫有机化合物；整平剂，是促进铜箔晶粒面心生长的一类剂，如不同分子量蛋白；走位剂，顾名思义，是帮助其它功能添加剂“走”到阴极辊表面各处的一类辅助添加剂，如聚醚类添加剂。研究表明，含有硫杂环结构的某些分子可以用作电解铜箔光亮剂，与一些含氮类高分子整平剂配合使用，可以获得极高的抗拉强度(>700MPa)，并有较高的延伸率，同时该类铜箔也不会发生热劣化现象。究其原因，可能是这些特殊的光亮剂和整平剂使铜箔晶体结构更加平整致密、进行颗粒大小更加均匀，且缺陷大大减少。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液，能够克服现有技术的上述不足。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液，包含主电解液和添加剂，主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，添加剂包含A剂、B剂、C剂，A剂为含硫杂环化合物，B剂为含氮天然或合成高分子化合物，C剂为嵌段聚醚类化合物，所述电解液中铜离子、硫酸、氯离子、A剂、B剂、C剂的浓度分别为50-100g/L、80-140g/L、20-45mg/L、5-60mg/L、5-70mg/L、10-100mg/L。进一步的，所述A剂为噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠(SH110)、巯基咪唑丙烷磺酸钠(MESS)、甲巯基噻唑(MMI)中的一种或多种。进一步的，所述B剂为胶原蛋白、聚乙烯亚胺、聚醚胺中的一种或多种。进一步的，所述C剂为环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚类化合物。进一步的，所述C剂为嵌段聚醚L35(DOW公司编号，下同)、嵌段聚醚L45、嵌段聚醚L61中的一种或多种。本专利技术的有益效果：通过采用特定的添加剂及其配比优化，可以有效控制晶粒的生长，减少铜箔缺陷，获得致密的铜箔。以本专利技术的电解液制备的铜箔，厚度为6-9微米，粗糙度Rz≤2微米，光泽度100-300，常温抗拉强度≥500MPa，常温延伸率≥5％(6μm箔延伸率≥2.0％)，具有高抗拉强度、高延伸率。本专利技术的电解液尤其适用于生产6微米超薄铜箔，制备的铜箔机械性能优良，颜色、光亮度稳定易控。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。小试实验：小试实验采用小型电解系统，电解液添加量为7.2L，阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，极板距离为2cm，整流机电流为90-110A，电镀时间为40-75s。部分小试实施例如下：实施例1制备铜离子浓度为92g/L、硫酸含量为106g/L、氯离子浓度为25mg/L的电解液，倒入小型电解槽，在电解槽加入添加剂水溶液并搅拌均匀，使其在电解液中的含量如下：噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠：12.5mg/L；胶原蛋白(数均分子量5000)：29mg/L；嵌段聚醚L35(数均分子量1900)：30mg/L；在53℃的条件下进行电解，电流密度为55A/dm2，电解时间为50s，上述电解工艺制备的铜箔，采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理，随后进行水洗、烘干，从极板上剥离并测试铜箔物理性能。实施例2制备铜离子浓度为50g/L、硫酸含量为140g/L、氯离子浓度为45mg/L的电解液，倒入小型电解槽，在电解槽加入添加剂水溶液并搅拌均匀，使其在电解液中的含量如下：噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠：5mg/L；聚乙烯亚胺(数均分子量4500)：70mg/L；嵌段聚醚L35(数均分子量1900)：10mg/L；在53.5℃的条件下进行电解，电流密度为55A/dm2，电解时间为40s，上述电解工艺制备的铜箔，采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理，随后进行水洗、烘干，从极板上剥离并测试铜箔物理性能。实施例3制备铜离子浓度为91.1g/L、硫酸含量为104.6g/L、氯离子浓度为29mg/L的电解液，倒入小型电解槽，在电解槽加入添加剂水溶液并搅拌均匀，使其在电解液中的含量如下：巯基咪唑丙烷磺酸钠：14.5mg/L；聚乙烯亚胺(数均分子量4500)：26mg/L；嵌段聚醚L35(数均分子量1900)：35mg/L；在54℃的条件下进行电解，电流密度为55A/dm2，电解时间为40s，上述电解工艺制备的铜箔，采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理，随后进行水洗、烘干，从极板上剥离并测试铜箔物理性能。实施例4制备铜离子浓度为91.5g/L、硫酸含量为104.8g/L、氯离子浓度为27mg/L的电解液，倒入小型电解槽，在电解槽加入添加剂水溶液并搅拌均匀，使其在电解液中的含量如下：巯基咪唑丙烷磺酸钠：14.5mg/L；聚乙烯亚胺(数均分子量4500)：26mg/L；嵌段聚醚L35(数均分子量1900)：35mg/L；在54℃的条件下进行电解，电流密度为55A/dm2，电解时间为30s，上述电解工艺制备的铜箔，采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理，随后进行水洗、烘干，从极板上剥离并测试铜箔物理性能。实施例5制备铜离子浓度为91.5g/L、硫酸含量为106.2g/L、氯离子浓度为25mg/L的电解液，倒入小型电解槽，在电解槽加入添加剂水溶液并搅拌均匀，使其在电解液中的含量如下：巯基咪唑丙烷磺酸钠：14.5mg/L；聚乙烯亚胺(数均分子量4500)：26mg/L；嵌段聚醚L45(数均分子量2400)：36mg/L；在53℃的条件下进行电解，电流密度为55A/dm2，电解时间为30s，上述电解工艺制备的铜箔，采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理，随后进行水洗、烘干，从极板上剥离并测试铜箔物理性能。实施例6制备铜离子浓度为100g/L、硫酸含量为80g/L、氯离子浓度为20mg/L的电解液，倒入小型电解槽，在电解槽加入添加剂水溶液并搅拌均匀，使其在电解液中的含量如下：甲巯基噻唑：60mg/L；聚乙烯亚胺(数均分子量4500)：5mg/L；嵌段聚醚L45(数均分子量2400)：100mg/L；在55℃的条件下进行电解，电流密度为55A/dm2，电解时间为40s，上述电解工艺制备的铜箔，采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理，随后进行水洗、烘干，从极板上剥离并测试铜箔物理性能。实施例7制备铜离子浓度为91.2g/L、硫酸含量为109.6g/L、氯离子浓度为22mg/L的电解液，倒入小型电解槽，在电解槽加入添加剂水溶液并搅拌均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液，包含主电解液和添加剂，主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，其特征在于，添加剂包含A剂、B剂、C剂，A剂为含硫杂环化合物，B剂为含氮天然或合成高分子化合物，C剂为嵌段聚醚类化合物，所述电解液中铜离子、硫酸、氯离子、A剂、B剂、C剂的浓度分别为50‑100 g/L、80‑140 g/L、20‑45 mg/L、5‑60 mg/L、5‑70 mg/L、10‑100 mg/L。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液，包含主电解液和添加剂，主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，其特征在于，添加剂包含A剂、B剂、C剂，A剂为含硫杂环化合物，B剂为含氮天然或合成高分子化合物，C剂为嵌段聚醚类化合物，所述电解液中铜离子、硫酸、氯离子、A剂、B剂、C剂的浓度分别为50-100g/L、80-140g/L、20-45mg/L、5-60mg/L、5-70mg/L、10-100mg/L。2.根据权利要求1所述的用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：马科，罗佳，江泱，范远朋，
申请(专利权)人：九江德福科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36