二次电池用低翘曲电解铜箔、制造方法技术

本发明专利技术公开了二次电池用低翘曲电解铜箔、制造方法；属于新能源汽车动力电池电解铜箔技术领域；其技术要点包括：从阴极辊剥离后得到的铜箔称为母箔，所述母箔的光面经过电镀一层薄铜层处理而得到的所述电解铜箔称为子箔；所述子箔的翘曲量为母箔翘曲量的1/4以下；所述子箔的面密度为母箔面密度的1‑1.02倍。采用本申请的二次电池用低翘曲电解铜箔、制造方法，能够有效的改善超薄铜箔的翘曲性能。

【技术实现步骤摘要】
二次电池用低翘曲电解铜箔、制造方法
本专利技术涉及新能源汽车动力电池用电解铜箔领域，更具体地说，尤其涉及二次电池用低翘曲电解铜箔、制造方法。
技术介绍
随着新能源动力汽车产业的高速发展，具有良好稳定性的高品质电解铜箔材料显得愈发重要。目前，在电解铜箔的生产过程中，由于添加剂的配置、阴极辊表面质量、铜箔在阴极辊上剥离的应力及表面处理过程中的夹杂物等因素，铜箔的翘曲问题是很多生产厂家面临的问题。对于铜箔的翘曲问题，申请人在EPO、Himmpat、CNKI、万方数据库中进行检索，已有的研究如下：第一类，热处理。如：CN209459346U、CN109385648A，电解铜箔自阴极辊剥离后，收卷到收卷辊后，将收卷辊置于热处理装置中，铜箔经过热处理来减少翘曲问题。第二类，改变电解液添加剂的构成，生箔时解决翘曲问题。CN102965698A(山东金宝电子股份有限公司)给出的电解液为：Cu2+70-80g/l，H2SO430-40g/l，温度为48-50℃，电流密度7000A/m2，添加剂胶原蛋白为低分子量胶原蛋白，所述胶原蛋白的分子量包括：1000～10000道尔顿，电解液中胶原蛋白浓度：10-40ppm。CN104762642A(灵宝华鑫铜箔有限责任公司)，给出了电解液的构成：硫酸铜电解液中Cu2+浓度70g/L-95g/L、H2SO4浓度90g/L-120g/L、羟乙基纤维素3g/L-30g/L、明胶2g/L-35g/L、添加剂A5g/L-35g/L、添加剂B1g/L-20g/L；电解生箔步骤的工艺条件为温度为45-55℃，电流密度为45-70A/m2；添加剂A为聚乙二醇、聚二硫二丙烷磺酸钠、硫脲中的任一种或几种；添加剂B为酰胺、HCl、糖精钠中的任一种或几种。电解铜箔的低翘曲工艺研究(樊斌锋，《科学家》，2016年)采用了CN104762642A的工艺，其用于生产双光10微米铜箔，翘曲量低于10mm。CN105002524A(灵宝华鑫铜箔有限责任公司)，公开了生箔工艺：硫酸铜电解液中的铜离子含量为70－120g/L，H2SO4浓度为80－110g/L，氯离子含量为15－25ppm，温度为45－55℃；制箔时电流密度20－35A/m2；电解液中的添加剂为：含有光亮剂SPS、聚乙二醇、硫脲和Cl-的水溶液，且添加剂中SPS浓度为6－17g/l，聚乙二醇浓度为2－15g/l，硫脲浓度为4－15g/l，Cl-浓度为15～25ppm；防氧化处理时防氧化电镀槽内的溶液组成如下：Cr6+含量0.1－0.5g/l，pH值为1.0－4.0，温度25－40℃。JP6190980A给出了一种低翘曲铜箔，电解铜箔的卷曲量y≤40/x，其中x表示铜箔厚度；其方式为：硫酸浓度为30～40g/L、铜浓度为40～150g/L；电解液添加剂包括添加剂(A)、添加剂(B)两种；其中，添加剂(A)：硫脲或者硫脲衍生物，如：硫脲(CH4N2S)、N,N’-二甲基硫脲(C3H8N2S)、N,N’-二乙基硫脲(C5H12N2S)、四甲基硫脲(C5H12N2S)、氨基硫脲(CH5N3S)、N-烯丙基硫脲(C4H8N2S)、亚乙基硫脲(C3H6N2S)等水溶性硫脲、硫脲衍生物。而且，其中特别优选为N-烯丙基硫脲、N,N’-二乙基硫脲以及N,N’-二甲基硫脲；其中，添加剂(B)：自由聚乙二醇、聚烯丙基胺以及聚丙烯酰的任意一种或者组合。CN109267111A(湖北工程学院)：铜离子含量为60-120g/L，硫酸含量为80-150g/L，氯离子含量为10-30ppm；添加剂A在电解液中的含量为15-50ppm，所述添加剂A与所述添加剂B的重量比为30-50：60-100；添加剂A包括晶粒细化剂和聚乙烯亚胺烷基化合物；添加剂B包括胶原蛋白和羧甲基壳聚糖。CN109763152A(灵宝华鑫铜箔有限责任公司)针对6微米的超薄铜箔提出了防翘曲的电解液构成：铜离子浓度为70-100g/L，H2SO4浓度为80-130g/L，氯离子浓度为25-45ppm，硫酸铜电解液温度为45-55℃；添加剂由浓度为2-6g/L的KH-5水溶液、浓度为4-8g/L的低分子胶水溶液和浓度为4-8g/L的聚二硫二丙烷磺酸钠水溶液组成，在电解时，按照KH-5为50-100mL/min，低分子胶为50-100mL/min，聚二硫二丙烷磺酸钠为100-150mL/min的流量加入到硫酸铜电解液中，且硫酸铜电解液的上液流量为40-60m3/h。CN110093635A(福建清景铜箔有限公司)：电解液的温度控制在50～60℃，电流密度为38～45A/m2，Cu2+浓度为90～95g/L，H2SO4浓度为100～110g/L，明胶浓度100-300ppm，硫酸高铈的浓度为0.5～10ppm，MESS的浓度为1～20ppm，SPS的浓度为10～50ppm，Cl-浓度的为10～30ppm。CN110644021A(铜陵市华创新材料有限公司)公开的电解液：2.5-3g/l聚季铵盐-10、3.5-4g/l聚季铵盐-7、2.5-3g/l聚季铵盐-51、2-2.5g/l聚二硫二丙烷磺酸钠、0.75-1.25g/l醇硫基丙烷磺酸钠、≤0.5g/l明胶、≤0.5g/l碱性藏花红染料、≤0.5g/lN-丁基硫脲、0.75-1.25g/l巯基咪唑苯磺酸钠和≤0.75g/l聚乙二醇缩甲醛，进液流量25-55m3/h，生箔电流15000A-20000A。第三种，碾压法。US9287566B1公开了一种抗翘曲的双光6微米铜箔，其是先生产双光6微米的电解铜箔，然后将铜箔经过碾压机进行碾压，其中，辗压机的轧辊尺寸为250毫米(直径)×250毫米(幅宽)，硬度为62～65°HRC，轧辊材料是高碳铬轴承钢。在其记载的一种实施例中，铜箔是经由1公尺/分钟的速度及5000公斤的压力辗压，直到厚度减少了至少0.3％。在其记载的另外一种实施例中，铜箔是经由1公尺/分钟的速度及5000公斤的压力辗压，直到碳质层达到1.5克/立方公分的密度。同时，在该文献中明确说明：碾压法对于粗糙面具有330至620的MD光泽度下的铜箔，具有较好的防翘曲效果；而对于粗糙面具有小于330MD光泽度(如198)，其经过碾压，翘曲高度仍然有12mm，即没有特别好的翘曲效果。第四中，毛面粗化-固化法CN108677225A(山东金宝电子股份有限公司)，给出了包括：酸洗-特殊粗化-特殊固化-粗化-固化-镀锌镍合金-防氧化处理-硅烷偶联剂处理-干燥。该专利技术通过对铜箔毛面的特殊处理，增加毛面压应力，使铜箔两面的应力得到进一步平衡，进而降低铜箔的残余应力，实现铜箔翘曲的降低。其中，所述特殊粗化的工艺条件为：CuSO4·5H2O60～110g/L，H2SO4170～220g/L，添加剂9～15g/L，温度20～50℃，电流密度20～35A/m2，时间2～5s；其中，所述特殊固化的工艺条件为：CuSO4·5H2O220～29本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池用低翘曲电解铜箔，其特征在于，从阴极辊剥离后得到的铜箔称为母箔，所述母箔的光面经过电镀一层薄铜层处理而得到的所述电解铜箔称为子箔；/n所述子箔的翘曲量为母箔翘曲量的1/4以下；/n所述子箔的面密度为母箔面密度的1-1.02倍。/n

【技术特征摘要】
1.一种二次电池用低翘曲电解铜箔，其特征在于，从阴极辊剥离后得到的铜箔称为母箔，所述母箔的光面经过电镀一层薄铜层处理而得到的所述电解铜箔称为子箔；
所述子箔的翘曲量为母箔翘曲量的1/4以下；
所述子箔的面密度为母箔面密度的1-1.02倍。


2.如权利要求1所述的二次电池用低翘曲电解铜箔，其特征在于，所述子箔的光面的Ra与所述母箔的光面的Ra之差小于0.1μm，所述子箔的光面的Rz与所述母箔的光面的Rz之差小于0.1μm。


3.如权利要求1所述的二次电池用低翘曲电解铜箔，其特征在于，所述母箔的光面的光泽度-所述子箔的光面的光泽度≤150GU，且所述子箔的光面的光泽度大于100GU、小于400GU。


4.如权利要求1或2或3所述的二次电池用低翘曲电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔的厚度为6～12μm。


5.如权利要求1或2或3所述的二次电池用低翘曲电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔为高强铜箔，其常温抗拉强度大于400MPa。


6.如权利要求1或2或3所述的二次电池用低翘曲电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔为高延伸率双面光锂电铜箔，其延伸率大于7％。


7.一种电解铜箔的制造方法，其特征在于，在阴极辊上的铜箔经过剥离后，然后经过翘曲处理槽；
其中，翘曲处理槽包括：翘曲处理槽本体、导向通电辊、第一阳极板、第二阳极板、液下辊；
所述第一阳极板、第二阳极板分别设置在翘曲处理槽本体的侧壁上；
从阴极辊剥离后的铜箔进入到翘曲处理槽，铜箔的光面朝下，所述铜箔的光面与第一阳极板、第二阳极板相对应；
翘曲处理槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永根，廖平元，刘少华，叶铭，李建国，彭颂，李奇兰，朱恩信，
申请(专利权)人：广东嘉元科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44