一种铜箔及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜箔及其制备方法，所述铜箔本体；所述铜箔本体沿其厚度方向至少一侧的表面设置有氧化铜层；在氧化铜层远离所述铜箔本体的一侧的表面上设置有氟化物涂层；在氟化物涂层远离所述氧化铜层的一侧的表面上设置有硅氧化物涂层；所述铜箔的制备方法包括如下：步骤

【技术实现步骤摘要】
一种铜箔及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池用铜箔表面处理
，具体涉及一种铜箔及其制备方法
。

技术介绍

[0002]二次电池作为一种高性能
、
高效率的电池，在电动汽车
、
智能手机
、
平板电脑等领域广泛应用
。
其中，二次电池负极片中常使用铜箔作为负极载体和导电材料，但由于铜箔表面的不稳定性，容易导致铜箔在电解液中的腐蚀，降低了二次电池的循环寿命和安全性
。
[0003]公开号
CN110923755A
的专利公开了一种锂电铜箔的表面防氧化工艺，所述表面防氧化工艺在防氧化槽中进行，包括：（1）初始防氧化液的配制：所述初始防氧化液由铬酐
、
葡萄糖和水混合而成，其中，铬酐和葡萄糖的质量比为铬酐：葡萄糖粉
=1:3~1:5
，葡萄糖在所述初始防氧化液中的浓度为
1.5~2.7g/L
；（2）防氧化电镀参数控制：所述锂电铜箔浸入所述初始防氧化液后，控制如下参数直至结束：防氧化液的循环流量为
1.8~2.5 m3/h
，温度为
32~34℃
，
pH
值为
5~6
，六价铬的浓度为
0.5~0.7g/L。
该专利技术制备的锂电铜箔依然存在铬含量，且对氧化性能有不利的影响
。
[0004]公开号
CN114214704A
的专利公开了一种超薄双面光锂电铜箔的钝化工艺，包括如下步骤：步骤
S1、
表面处理；步骤
S2、
脱脂；步骤
S3、
一次粗化；步骤
S4、
二次粗化；步骤
S5、
固化；步骤
S6、
采用钝化液钝化处理；步骤
S7、
后处理；步骤
S6
中钝化液的配方如下：铬酐
1g/L
，葡萄糖
10g/L
，磷酸根
0.2
‑
0.5g/L
，钝化液的
pH
值＝3‑
4.5
，钝化处理时的温度为
35
‑
36℃
，光
、
毛面电流为1‑
4A。
该专利得到的铜箔中依旧存在一定量的铬元素
。
[0005]上述专利均涉及到铜箔的防氧化处理，在防氧化液的选择中均采用了铬酐作为防氧化镀层
。
六价铬是强致癌物质，会对环境和人的健康造成严重危害
。
[0006]专利公开号
CN114836744A
公开了一种铜箔的无铬钝化液及制备方法
。
制备该无铬钝化液步骤为：在常温下将苯骈和苯甲酸溶解于乙酸正丙酯形成第一溶液，苯甲酸易溶解于乙酸正丙酯中，在该溶液中苯甲酸与苯骈产生亲电取代反应；将第一溶液与单宁酸混合，形成第二溶液，单宁酸与苯甲酸共同作用于苯骈，促进苯骈形成聚合物前驱体；将第二溶液溶于水，混合均匀，形成了所述无铬钝化液
。
利用该无铬钝化液对铜箔钝化：铜箔浸入无铬钝化液，保持
0.1~10s
；取出铜箔，清水冲洗风干完成钝化
。
该方法虽然没有使用铬酐，但是制备方法繁琐，且苯骈存在一定毒性，价格偏高，不适用于产业大批量生产使用
。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种铜箔及其制备方法；所述铜箔包括铜箔本体；所述铜箔本体沿其厚度方向至少一侧的表面设置有氧化铜层；在氧化铜层远离所述铜箔本体的一侧的表面上设置有氟化物涂层；在氟化物涂层远离所述氧化铜层的一侧的表面上设置有硅氧化物涂层，使铜箔表面具有更好的化学稳定性和导电性，能够有效地防止铜箔在锂电池中的腐蚀，提高锂电池的循环寿命和安全性
。
[0008]本专利技术提供的技术方案如下：
第一方面：本专利技术提供了一种铜箔，包括铜箔本体；所述铜箔本体沿其厚度方向至少一侧的表面设置有氧化铜层；在氧化铜层远离所述铜箔本体的一侧的表面上设置有氟化物涂层；在氟化物涂层远离所述氧化铜层的一侧的表面上设置有硅氧化物涂层
。
[0009]在一些实施例中，所述氟化物涂层的厚度为
0.1
‑
03
μ
m
；所述硅氧化物涂层的厚度为
0.3
‑
0.8
μ
m。
[0010]需要说明的是，本专利技术中氟化物涂层的厚度指的是同一个铜箔中，所有氟化物涂层的总厚度；同理，本专利技术中硅氧化物涂层的厚度指的是同一个铜箔中，所有硅氧化物涂层的总厚度
。
[0011]在一些实施方式中，所述氟化物涂层的材质包括氟化胺
、
氟化锂
、
氟化钠
、
氟化铜
、
氟铝酸锂
、
全氟磺酸锂
、
氟化硼酸锂中的至少一种
。
[0012]在一些实施方式中，所述硅氧化物涂层的材质包括硅酸钠
、
甲基三乙氧基硅烷
、
正硅酸乙酯
、
乙二醇基三甲基硅烷中的至少一种
。
[0013]在一些实施方式中，所述氧化铜层表面上的氟化物含量在
0.05
‑
0.1g/m2之间；所述氟化物涂层表面上的硅氧化物含量在
0.05
‑
0.3g/m2之间
。
[0014]需要说明的是，本专利技术中，当铜箔本体沿其厚度方向的一侧的表面设置有氧化铜层时，即氧化铜层为一层，且该层氧化铜层分布在铜箔本体厚度方向的一侧，此时，氟化物涂层
、
硅氧化物涂层也仅仅为一层
。
[0015]当铜箔本体沿其厚度方向的两侧的表面均设置有氧化铜层时，即氧化铜层为两层，且该两层氧化铜层分布在铜箔本体厚度方向的两侧，此时，氟化物涂层
、
硅氧化物涂层均为两层，且两层氟化物涂层分布在铜箔本体厚度方向的两侧，两层硅氧化物涂层分布在铜箔本体厚度方向的两侧
。
在此种情况下，本申请中“氧化铜层表面上的氟化物含量”指的是两层氧化铜层表面上的氟化物含量的总和；同理，本专利技术中“氟化物涂层表面上的硅氧化物含量”指的是两层氟化物涂层表面上的硅氧化物含量的总和
。
[0016]第二方面：本专利技术提供了一种铜箔的制备方法，所述铜箔的制备方法包括如下步骤：步骤
1、
铜箔本体沿其厚度方向至少一侧的表面经过氧化处理形成氧化铜层；步骤
2、
在氧化铜层远离所述铜箔的一侧的表面上通过浸泡氟化物溶液制备得到氟化物涂层；步骤
3、
在氟化物涂层远离所述氧化铜层的一侧的表面上通过浸泡硅氧化物溶液制备得到硅氧化物涂层
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种铜箔，其特征在于，包括铜箔本体；所述铜箔本体沿其厚度方向至少一侧的表面设置有氧化铜层；在氧化铜层远离所述铜箔本体的一侧的表面上设置有氟化物涂层；在氟化物涂层远离所述氧化铜层的一侧的表面上设置有硅氧化物涂层
。2.
根据权利要求1所述的铜箔，其特征在于，所述氟化物涂层的厚度为
0.1
‑
0.3
μ
m
；所述硅氧化物涂层的厚度为
0.3
‑
0.8
μ
m。3.
根据权利要求1所述的铜箔，其特征在于，所述氟化物涂层的材质包括氟化胺
、
氟化锂
、
氟化钠
、
氟化铜
、
氟铝酸锂
、
全氟磺酸锂
、
氟化硼酸锂中的至少一种
。4.
根据权利要求1所述的铜箔，其特征在于，所述硅氧化物涂层的材质包括硅酸钠
、
甲基三乙氧基硅烷
、
正硅酸乙酯
、
乙二醇基三甲基硅烷中的至少一种
。5.
根据权利要求1所述的铜箔，其特征在于，所述氧化铜层表面上的氟化物含量在
0.05
‑
0.1g/m2之间；所述氟化物涂层表面上的硅氧化物含量在
0.05
‑
0.3g/m2之间<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵学祥，李婷婷，刘婵，侯敏，曹辉，
申请(专利权)人：上海瑞浦青创新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：