一种高抗拉锂电铜箔的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高抗拉锂电铜箔的制造方法，将铜溶解制备主电解液，主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到电解液，在30‑70

A manufacturing method of high tensile lithium copper foil

【技术实现步骤摘要】
一种高抗拉锂电铜箔的制造方法
本专利技术涉及锂电铜箔制造
，具体来说，涉及一种高抗拉锂电铜箔的制造方法。
技术介绍
电解铜箔作为锂离子电池的功能性基础材料，在目前技术条件下，其电位、导电及支撑功能暂无其他材料代替，是锂离子电池必用材料之一。随着动力电池，尤其是锂电池领域的高速发展，对锂离子电池的能量密度提出了更高要求，相应的，锂离子电池阴极材料电解铜箔向着12μm以及8μm以下的超薄化发展，这就对锂电铜箔的性能和质量提出了更高的要求：铜箔的抗拉强度、延伸率、一致性要求更高；厚度更薄，以满足锂离子电池的高能量密度要求。此外，在锂离子电池中，由于负极铜箔集流体的质量在整个电池中仅次于正极材料，为了获得性能良好的锂离子电池负极集流体，就要获得高光亮和整平性能良好的双光面铜箔材料，而在铜箔厚度和质量一定的条件下，提高铜箔的整平性和光亮度，改善表面粗糙度、致密性、厚度均匀性及外观对于获得高性能的锂离子电池十分必要。目前国内锂电铜箔的制造工艺不稳定，技术上尚存诸多难点去攻克，因此研究出一整套稳定高效、适合工业化生产的锂电铜箔生产工艺显得非常迫切，以上电解铜箔的特性根据铜箔的制造原理是由相应的添加剂所决定。因此，在锂电铜箔的生产过程中，选用含特定组织结构的添加剂及配比的电解液，对铜晶粒的生长进行有效控制，来获得所需理化参数的电解铜箔。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
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高抗拉锂电铜箔的制造方法，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：一种高抗拉锂电铜箔，常温抗拉强度为500MPa-600MPa，常温延伸率≥5%（6μm锂电铜箔延伸率≥3%），粗糙度Rz≤2.0μm，光泽度50-400。该种高抗拉锂电铜箔的制造方法，包括如下步骤：（1）将金属铜单质加入含有硫酸的溶铜罐中，用螺杆风机鼓入高温空气，将铜溶解制备主电解液，主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到电解液；电解液经换热器换热到30-70oC，打入电解槽；电解阴极为无缝滚筒式钛辊，电解槽阳极为尺寸稳定阳极；（2）在30-70oC及30-85A/dm2的电流密度下进行电解制备原箔；（3）制备的原箔采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理后即为未切割的成品锂电铜箔；所述添加剂包含A剂、B剂、C剂、氯离子，A剂为有机二价硫化合物，B剂为含氮天然或合成高分子化合物，C剂为硫脲类化合物。优选的，所述电解液中铜离子浓度为50-100g/L，硫酸含量为80-140g/L，氯离子浓度为30-100mg/L。更优选的，氯离子浓度为40-60mg/L。优选的，所述A剂为聚二硫二丙烷磺酸钠、硫醇基丙烷磺酸钠、3-巯基-1-丙烷磺酸钠、巯基苯并咪唑中的一种或两种以上混合物。优选的，所述电解液中A剂的含量为3-70mg/L。优选的，所述B剂为胶原蛋白、聚乙烯亚胺、聚醚氨中的一种或两种以上混合物。优选的，所述电解液中B剂的含量为5-80mg/L。优选的，所述C剂为硫脲、乙烯硫脲、二乙基硫脲、四甲基硫脲、氨基硫脲中的一种或两种以上的混合物。优选的，所述电解液中C剂的含量为5-70mg/L。本专利技术的有益效果：本专利技术中，将前述有机硫化合物、水溶性含氮天然或合成高分子、硫脲类化合物和氯离子按照特定比例添加于由硫酸-硫酸铜水溶液构成的电解液中，通过上述制造方法制造电解铜箔，可有效控制晶粒的生长过程，增加了晶粒结晶的致密度，减少了晶体生长缺陷。此方法制造的锂电铜箔抗拉强度及延伸率均取得良好效果，并且铜箔颜色、光亮度稳定易控。采用硫脲类化合物作为C类添加剂明显增加了铜箔的抗拉强度。具体实施方式实施例1将金属铜单质加入含有硫酸的溶铜罐中，用螺杆风机鼓入高温空气，将铜溶解制备酸性硫酸铜主电解液，主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到电解液，所得电解液中，铜离子浓度为50g/L，含酸量为80g/L，氯离子浓度为30mg/L，其他添加剂的组成是：聚二硫二丙烷磺酸钠：1mg/L；巯基苯并咪唑：2mg/L；胶原蛋白（数均分子量3000-5000）：3mg/L；聚乙烯亚胺（均数分子量1200）：2mg/L硫脲：5mg/L；上述电解液经换热器换热到30oC，打入电解槽。电解槽阴极为无缝滚筒式钛辊，阳极为尺寸限制阳极。在30A/dm2的电流密度下，在30oC进行电解制备原箔，原箔采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理后即为未切割的成品电解铜箔。实施例2将金属铜单质加入含有硫酸的溶铜罐中，用螺杆风机鼓入高温空气，将铜溶解制备酸性硫酸铜主电解液，主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到电解液，所得电解液中，铜离子浓度为100g/L，含酸量为140g/L，氯离子浓度为100mg/L，其他添加剂的组成是：硫醇基丙烷磺酸钠：20mg/L；3-巯基-1-丙烷磺酸钠：50mg/L；胶原蛋白（数均分子量3000-5000）：30mg/L；聚醚氨（均数分子量4000）：50mg/L乙烯硫脲：70mg/L；上述电解液经换热器换热到70oC，打入电解槽。电解槽阴极为无缝滚筒式钛辊，阳极为尺寸限制阳极。在85A/dm2的电流密度下，在70oC进行电解制备原箔，原箔采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理后即为未切割的成品电解铜箔。实施例3将金属铜单质加入含有硫酸的溶铜罐中，用螺杆风机鼓入高温空气，将铜溶解制备酸性硫酸铜主电解液，主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到电解液，所得电解液中，铜离子浓度为85g/L，含酸量为100g/L，氯离子浓度为30mg/L，其他添加剂的组成是：聚二硫二丙烷磺酸钠：20mg/L；3-巯基-1-丙烷磺酸钠：3mg/L；聚醚氨（数均分子量4000）：25mg/L；聚乙烯亚胺（均数分子量1200）：12mg/L二乙基硫脲：15mg/L；上述电解液经换热器换热到55oC，打入电解槽。电解槽阴极为无缝滚筒式钛辊，阳极为尺寸限制阳极。在55A/dm2的电流密度下，在55oC进行电解制备原箔，原箔采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理后即为未切割的成品电解铜箔。实施例4将金属铜单质加入含有硫酸的溶铜罐中，用螺杆风机鼓入高温空气，将铜溶解制备酸性硫酸铜主电解液，主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到电解液，所得电解液中，铜离子浓度为85g/L，含酸量为100g/L，氯离子浓度为30mg/L，其他添加剂的组成是：聚二硫二丙烷磺酸钠：30mg/L；胶原蛋白（数均分子量3000-5000）：27mg/L；聚乙烯亚胺（均数分子量1200）：15mg/L四甲基硫脲：22mg/L；上述电解液经换热器换热到45oC，打入电解槽。电解槽阴极为无缝滚筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高抗拉锂电铜箔的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）将金属铜单质加入含有硫酸的溶铜罐中，用螺杆风机鼓入高温空气，将铜溶解制备主电解液；主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到电解液；电解液经换热器换热到30-70

【技术特征摘要】
1.一种高抗拉锂电铜箔的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将金属铜单质加入含有硫酸的溶铜罐中，用螺杆风机鼓入高温空气，将铜溶解制备主电解液；主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到电解液；电解液经换热器换热到30-70oC，打入电解槽；电解阴极为无缝滚筒式钛辊，电解槽阳极为尺寸稳定阳极；
（2）在30-70oC温度及30-85A/dm2的电流密度下进行电解制备原箔；
（3）制备的原箔采用常规的铬酐水溶液进行防氧化处理后即为未切割的成品锂电铜箔；
所述添加剂包含A剂、B剂、C剂、氯离子，A剂为有机二价硫化合物，B剂为含氮天然或合成高分子化合物，C剂为硫脲类化合物；所述电解液中的铜离子、硫酸、氯离子、A剂、B剂、C剂的浓度分别为50-100g/L、80-140g/L、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨红光，江泱，
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