System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高耐热锂电池用双光铜箔的制备方法技术_技高网

一种高耐热锂电池用双光铜箔的制备方法技术

技术编号:39969699 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-09 00:41
本发明专利技术提供了一种高耐热锂电池用双光铜箔的制备方法,涉及锂电铜箔制造技术领域,该电解铜箔的制备方法包括以下步骤:(1)电解液的配制:铜单质源加入硫酸,得到一级硫酸铜电解液,过滤,加入Cl‑得到二级电解液,再与添加剂溶液混合,得到电解液;所述添加剂溶液包括:噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、3‑巯基‑1‑丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯亚胺、2‑氨基‑苯骈咪唑;(2)电解制备生箔:将电解液电解,得到生箔;(3)将生箔水洗、钝化、烘干、收卷,得到双光铜箔。该双光铜箔具有优异的抗拉强度、延伸率,同时避免了有毒金属离子的使用、减少污染物的排放,有利于环保,还避免了表面杂质渗透引起的电阻上升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涉及锂电铜箔制造,具体涉及一种高耐热锂电池用双光铜箔的制备方法


技术介绍

1、电解铜箔作为锂电池的负极集流体,对锂电池中负极活性材料起到支撑作用,又对经过锂电池负极材料的电子起到收集、传导作用。在制备锂电池的过程中,电解铜箔需要经过表面涂覆活性负极材料、叠层、裁切、包封等步骤,且当电解铜箔制作成锂电池后,锂电池在充放电过程中负极材料会膨胀与收缩产生形变并传递形变给电解铜箔,这些过程均要求锂电池用电解铜箔具有较好的抗拉强度和延伸率,以避免电解铜箔的皱褶、裂痕。同时,为了使充放电过程易形变的负极活性材料与负极集流体牢固结合,通常需要使用粘接剂,而粘接剂固化过程中,电解铜箔会经受200℃左右、持续3h的高温热压。电解铜箔在经高温热压时,表面易形成氧化铜层。表面的氧化铜层与内部铜层的结合力弱,容易造成氧化铜层剥离、脱落使电解铜箔的卷缩,同时也会使电解铜箔上涂布的活性负极材料从电解铜箔表面上剥离、脱落,从而锂电池耐久性和使用寿命方面容易产生问题。

2、现有技术如专利cn115198321a公开了一种锂电池用双光铜箔的生产工艺,其利用添加剂和电解液进行电解,得到所述铜箔;其中,所述添加剂,包括聚二硫二丙烷磺酸钠、胶原蛋白、羟乙基纤维素、聚乙二醇、n,n-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠、香草醛和二甲氨基荒酸钠。本专利技术通过对锂电池用双光铜箔生产工艺的改进,能提高4.5微米双光铜箔的延伸率和抗拉强度,减少针孔产生,提高了锂电池的安全性,具有添加剂用量少、成本低的优势。

3、再如专利cn115287715a公开了一种中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺,利用前期添加剂和电解液进行电解制箔,当铜箔抗拉强度达到定值时,添加后期添加剂继续电解,得到所述铜箔。该专利技术通过前期添加剂和后期添加剂的添加,提高了铜箔的抗拉强度,降低了光面和毛面的粗糙度,同时有效避免了超薄铜箔翘曲的问题。

4、但上述两项专利双光铜箔的抗拉强度、延伸率仍有提升的空间,同时上述专利也未进行铜箔质量电阻率层面的探究。针对现有技术存在的问题,需要寻找一种抗拉、延伸性能更为优异的高耐热锂电池用双光铜箔的制备方法。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术存在的问题,提供了一种高耐热锂电池用双光铜箔的制备方法,制备得到的双光铜箔具有优异的抗拉强度、延伸率,同时避免了有毒金属离子的使用、减少污染物的排放,有利于环保,还避免了表面杂质渗透引起的电阻上升。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、本专利技术提供了一种双光铜箔的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)电解液的配制:铜单质源加入硫酸,得到一级硫酸铜电解液,过滤,加入cl-得到二级电解液,再与添加剂溶液混合,得到电解液;

5、所述添加剂溶液包括:噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、3-巯基-1-丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯亚胺、2-氨基-苯骈咪唑;

6、(2)电解制备生箔:将电解液电解,得到生箔;

7、(3)将生箔水洗、钝化、烘干、收卷,得到双光铜箔。

8、进一步地,步骤(1)中所述添加剂溶液包括:16-20mg/l噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、8-10mg/l 3-巯基-1-丙烷磺酸钠、12-15mg/l羟乙基纤维素、12-15mg/l聚乙二醇、12-15mg/l聚乙烯亚胺、12-15mg/l 2-氨基-苯骈咪唑。

9、进一步地,添加剂中噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、3-巯基-1-丙烷磺酸钠作为光亮剂,具有细化晶粒作用;羟乙基纤维素、聚乙二醇作为润湿剂,可降低电解液的表面张力,使镀层结晶致密;聚乙烯亚胺、2-氨基-苯骈咪唑作为整平剂,可平滑铜箔表面的微观轮廓、降低表面粗糙度。

10、进一步地,步骤(1)中所述cl-含量为1.0-2.0mg/l,来源于36wt%-38wt%浓盐酸(hcl)配置水溶液获得。

11、进一步地,步骤(1)中所述电解液的配制,具体包括:在溶铜罐中放入铜单质源,从铜单质源顶部由上至下加入硫酸,铜单质源底部则用鼓风机由下至上鼓入高温空气,获得一级硫酸铜电解液;一级硫酸铜电解液经过滤后,加入cl-混合得到二级电解液;二级电解液经过换热器维持温度在49-51℃,输送至高位罐后与添加剂溶液混合均匀得到电解液,电解液泵入电解槽即可电解使用。

12、进一步地,步骤(1)中所述噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素和2-氨基-苯骈咪唑的重量比为(16-20):(12-15):(12-15)。

13、进一步地,步骤(1)中所述电解液包括80-100g/l cu2+、110-120g/l的h2so4。

14、进一步地,步骤(2)中所述电解具体在49-51℃,60-70a/dm2的电流密度下进行。

15、进一步地,步骤(3)中所述水洗的温度为25-35℃,流量为2-3l/min。

16、进一步地,步骤(3)中所述钝化使用的钝化液包括40-60mg/l羟基苯并三氮唑、20-30mg/l硝酸银、0.4-0.6g/l钼酸钠、2.0-3.0g/l甲酸钠和水;钝化液的ph=3.5-4.5。

17、进一步地,步骤(3)中所述钝化的温度为30-34℃,处理时间为10-15s,钝化液的循环流量为20-24m3/h。

18、进一步地,步骤(3)中所述烘干的温度为260-300℃,时间为5-10s。

19、进一步地,本专利技术还提供了上述的制备方法制得的双光铜箔。

20、本专利技术所取得的技术效果是:

21、本专利技术提供了一种高耐热锂电池用双光铜箔,该电解铜箔厚度4.5-8.0μm,常温抗拉强度≥450mpa,常温延伸率≥4.0%,经过200℃加热3小时后,表面无氧化变色情况,参考《gb/t 5230-2020印制板用电解铜箔》中的测试方法,质量电阻率≤0.166ω·g/m2。本专利技术通过对电解过程中添加剂成分的优化,以及生箔制备和钝化处理的协同配合最终得到了各项性能参数均较为优异的双光铜箔;且本专利技术未使用到铬离子,减小了对人体和环境的危害,减少了水处理的成本;同时未使用锌金属,避免了锌作为防氧化层引起的电阻上升问题。

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【技术保护点】

1.一种双光铜箔的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述添加剂溶液包括:16-20mg/L噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、8-10mg/L 3-巯基-1-丙烷磺酸钠、12-15mg/L羟乙基纤维素、12-15mg/L聚乙二醇、12-15mg/L聚乙烯亚胺、12-15mg/L 2-氨基-苯骈咪唑。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素和2-氨基-苯骈咪唑的重量比为(16-20):(12-15):(12-15)。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述电解液包括80-100g/LCu2+、110-120g/L的H2SO4。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述电解具体在49-51℃,60-70A/dm2的电流密度下进行。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述水洗的温度为25-35℃,流量为2-3L/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述钝化使用的钝化液包括40-60mg/L羟基苯并三氮唑、20-30mg/L硝酸银、0.4-0.6g/L钼酸钠、2.0-3.0g/L甲酸钠和水;钝化液的pH=3.5-4.5。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述钝化的温度为30-34℃,处理时间为10-15s,钝化液的循环流量为20-24m3/h。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述烘干的温度为260-300℃,时间为5-10s。

10.如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的双光铜箔。

...

【技术特征摘要】

1.一种双光铜箔的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述添加剂溶液包括:16-20mg/l噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、8-10mg/l 3-巯基-1-丙烷磺酸钠、12-15mg/l羟乙基纤维素、12-15mg/l聚乙二醇、12-15mg/l聚乙烯亚胺、12-15mg/l 2-氨基-苯骈咪唑。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素和2-氨基-苯骈咪唑的重量比为(16-20):(12-15):(12-15)。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述电解液包括80-100g/lcu2+、110-120g/l的h2so4。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述电解具体...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘光华钟伟彬苏光兴李建军李远泰
申请(专利权)人:广东盈华电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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