一种超薄铜铝复合箔的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超薄铜铝复合箔的制备方法，具体步骤包括：对铝基底进行除油污及去氧化层处理；对处理后的基底进行电镀锡处理；对镀锡后的基底进行化学镀镍处理；对镀镍后的基底进行后续电镀铜，并进行镀后钝化处理。铝基底经过上续步骤处理后，可得到表面光滑平整、力学性能优良的铜铝复合箔。本发明专利技术通过电镀锡，避免了传统制备方法锌层在镀镍液中快速溶解的问题，并且在预镀镍时采用弱酸性镀液来避免两性物质铝与镀液间的化学反应。相较于传统的利用二次浸锌的制备工艺而言，本发明专利技术在有效解决铝基电镀铜结合力差问题的同时，大大缩短了制备的工艺流程，可成功制备出导电性能、力学性能优异的超薄铜铝复合箔。力学性能优异的超薄铜铝复合箔。力学性能优异的超薄铜铝复合箔。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄铜铝复合箔的制备方法


[0001]本专利技术属于超薄复合箔制备
，具体涉及一种超薄铜铝复合箔的制备方法。

技术介绍

[0002]随着近年来新能源汽车行业的迅猛发展，作为锂离子电池重要组成材料的铜箔的市场需求日益增大，同时也对其提出了更高的要求。铜箔作为锂离子电池负极集流体，其主要作用为将负极集流体上电池活性物质产生的电流汇聚成输出电流。在锂离子电池中，锂电铜箔的质量占比约为13％，成本占比约为8％。因此性能优良的超薄铜箔及复合铜箔可以在不影响电池总容量的前提下，保持较低的内阻，有效降低原料成本，同时实现轻量化的目标提升锂离子电池的能量密度。
[0003]由于铝本身性质较为活泼，标准电极电势较负，处理后仍然会迅速形成氧化膜。同时铝为两性物质，会与镀液发生反应，因此铝基复合铜箔一直存在着基底镀层间结合力差的问题，不利于后续的生产使用。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术克服现有铝基复合铜箔制备方法的不足，提供一种超薄铜铝复合箔的制备方法。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的一种超薄铜铝复合箔的制备方法，包括如下步骤：
[0006](1)将基底置于除油污溶液中进行浸泡清洗，清洗洁净后，置于去氧化层处理溶液中去除其表面氧化铝，并在处理完成后对其进行清洗；
[0007](2)将前处理完成后的基底置于电镀锡液中进行镀锡处理，镀锡完成后对其进行清洗；
[0008](3)将电镀锡完成后所得复合箔置于化学镀镍中进行镀镍处理，镀镍完成后再次进行清洗；
[0009](4)将所得复合箔连接在直流电源上，进行电镀铜，并在电镀完成后进行镀后钝化处理；清洗烘干后即可获得导电性能、力学性能优良的超薄铜铝复合箔。
[0010]具体的，本专利技术中所述除油污溶液的主要成分为氢氧化钠5～40g/L、碳酸钠5～30g/L和洗洁精30～70g/L；去氧化层处理液主要成分为氨水100～300mL/L、柠檬酸钠3～10g/L。
[0011]优选地，步骤(1)中所述除油污过程浸泡时间为10～600s,温度为20～55℃；去氧化层处理时间为10～300s,温度为20～55℃。
[0012]优选地，步骤(2)中所述电镀锡镀液的主要成分为锡酸盐30～65g/L、苛性碱3～10g/L、醋酸钠5～15g/L、双氧水0.5～5mL/L。
[0013]优选地，步骤(2)中所述电镀锡过程的工作电压为0.5～8V，电流为0.1～4A，时间为30～600s，温度为60～90℃。
[0014]优选地，步骤(3)中所述化学镀镍液的主要成分为硫酸镍15～45g/L、次亚磷酸钠15～40g/L、乳酸5～15mL/L、络合剂10～30g/L、乙酸钠5～15g/L、丁二酸钠5～15g/L。
[0015]优选地，步骤(3)中所述化学镀镍过程化学镀时间为5～30min，温度为55～90℃。
[0016]优选地，步骤(4)中所述电镀铜镀液的主要成分为硝酸铜350～500g/L、硫酸铜20～60g/L和光亮剂3～15mL/L，镀铜液的PH为1.5～3。
[0017]优选地，步骤(4)中所述电镀铜过程的工作电压为1～8V，电流为0.5～4A，时间为30～600s，温度为20～45℃。
[0018]为解决铝基复合铜箔制备过程中因铝标准电极电势低而造成的结合力差的问题，本专利技术采用电极电势在铝、铜间的金属锡、镍作为过渡层，进而在制备过程中通过电镀锡制备第一层过渡层来替代原有的二次浸锌工艺，在保证镀层间结合力的同时，有效简化缩短了制备工艺流程。后续进一步采用酸性化学镀镍及酸性电镀铜工艺，一方面使得制备的覆铜层光滑致密、导电性能优良，另一方面也避免了基底与镀液过度反应所导致的基底被腐蚀、结合性能欠佳的问题。
[0019]本专利技术提供的一种铜铝复合箔制备工艺所得到的铜铝复合箔，通过控制化学镀、电镀过程的相关工艺参数，实现所得铜铝复合箔镀层与基底间结合紧密，复合箔厚度的均匀可控，同时获得的铜铝复合箔导电率和力学性能优良。
[0020]以上制备方法可以达到以下技术效果：
[0021](1)本专利技术采用电镀锡来替代二次浸锌制备第一层过渡层，相较于浸镀这种通过置换反应获得镀层的方式，电镀在相同条件所制备的镀层与基底的结合更加紧密。与此同时，直接采用电镀锡避免了制备锌过渡层过程中存在的退锌、多次清洗等步骤，缩短了制备的工艺流程。
[0022](2)本专利技术在化学镀镍、电镀铜时均采用酸性镀液，由于铝基底与碱性镀液反应十分剧烈，因此在复合铜箔制备过程中极易将基底腐蚀，使得复合箔强度、结合性能欠佳，从而影响后续的实际使用。采用酸性镀液后，有效解决了基底被腐蚀的情况，可获得性能优良的铜铝复合箔。
附图说明
[0023]图1为实施例1所得的超薄铜铝复合箔的XRD图；
[0024]图2为实施例2所得的超薄铜铝复合箔的SEM图；
[0025]图3为实施例3所得的超薄铜铝复合箔的SEM图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。
[0027]实施例1：
[0028](1)将铝箔基底置于除油污处理液中浸泡60s，进行去油污处理，并在处理结束后用去离子水进行清洗。所述除油污处理液的制备原料包括25g/L的氢氧化钠、25g/L的碳酸钠、50g/L的洗洁精，处理温度为25℃。
[0029](2)将除油污处理后的基底置于去氧化层处理液中浸泡60s，进行去氧化层处理，
并在处理结束后用去离子水进行清洗。所述去氧化层处理液的制备原料包括250mL/L的氨水、5g/L的柠檬酸钠，处理温度为25℃。
[0030](3)将去氧化层处理后的铝箔连接在直流电源上进行电镀锡处理，并在电镀锡结束后用去离子水进行清洗。电镀锡的电压为2V,电流为0.5A，时间为180s，温度为75℃。所述电镀锡液的制备原料包括30g/L的锡酸钠、5g/L的氢氧化钠、5g/L的醋酸钠、3mL/L的双氧水。
[0031](4)将电镀锡后的复合箔置于化学镀镍液中进行镀镍处理，并在化学镀结束后用去离子水进行清洗。化学镀镍的时间为10min，镀镍温度为80℃。所述化学镀镍液的制备原料包括20g/L的硫酸镍、25g/L的次亚磷酸钠，8mL/L的乳酸、15g/L的柠檬酸钠、6g/L的苹果酸、6g/L的乙酸钠、5g/L的丁二酸钠。
[0032](5)将化学镀镍后的复合箔连接在直流电源上进行电镀铜处理，并在电镀铜结束后用去离子水进行清洗。电镀铜的电压为4V,电流为1A，时间为60s，温度为25℃。所述电镀铜液的制备原料包括400g/L的硝酸铜和45g/L的硫酸铜，电镀铜液PH为2。
[0033](6)将所得铜铝复合箔置于防氧化液中浸泡3min,进行镀后防氧化处理。所述防氧化液为5g/L的苯骈三氮唑。防氧化处理完成后清洗烘干，即可获得导电性能、力学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄铜铝复合箔的制备方法,其特征在于：包括以下步骤：a)将基底先进行除油污处理，后继续进行去氧化层处理，所述基底为5cm
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5cm的铝含量≥99.3％超薄铝箔；b)将步骤a)所得基底进行电镀锡处理；c)对步骤b)所得基底进行化学镀镍处理；d)对步骤c)所得基底进行电镀铜处理，电镀完成后进行镀后钝化处理；清洗烘干后即可获得超薄铜铝复合箔。2.根据权利要求1所述的一种超薄铜铝复合箔的制备方法，其特征在于：所述除油污处理为，将基底浸泡在除油污液中10～600s，除油液为氢氧化钠、碳酸钠和洗洁精的混合溶液。3.根据权利要求1所述的一种超薄铜铝复合箔的制备方法，其特征在于：所述去氧化层处理为，将基底浸泡在去氧化处理液中10～600s，去氧化处理液为氨水和柠檬酸钠。4.根据权利要求1所述的一种超薄铜铝复合箔的制备方法，其特征在于：所述镀锡处理为电镀锡，将经过前处理的基底连接在直流电源上进行电镀，电镀电压为0.5～8V，电流为0.1～4A，时间为30～600s,温度为60～90℃。5.根据权利要求4所述的一种超...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈轩乐，卓海鸥，唐建成，叶楠，李诗宇，曾学坤，
申请(专利权)人：江西国创院新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：