【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解铜箔表面处理，尤其涉及一种双组份铜箔钝化剂及其使用方法。
技术介绍
1、在锂离子电池用电解铜箔生产过程中，铜箔防氧化是非常重要的工艺。由于铜箔集流体在运输、储存及覆铜箔板生产操作过程中，受外界水汽、落尘、氧化、手印的污染，会在收卷过程中，封入铜卷内，使铜箔表面发生氧化变色，这不仅影响铜箔的外观，更重要的是影响电池的性能，例如增大内阻，影响导电性；降低材料的力学性能等。随着锂电铜箔客户对高端电池产品质量要求的提高，研究得到一种电解铜箔的环保型防氧化工艺，同时提高电解铜箔的常温高温抗氧化性、导电性、润湿性、力学性能，具有重要的价值。
2、现有铜箔无铬钝化的工艺多种多样，常见的包括无机钝化剂、有机钝化剂。无机钝化剂主要采用钼酸盐、钨酸盐等，利用它们与铜的配位来形成钝化膜。有机钝化剂则通过溶液中的杂环等有机基团与铜配位，生成钝化膜。然而，现有钝化工艺存在钝化后铜箔局部变色、抗氧化有效期较短，高温易变色等问题。
3、为了解决上述技术中存在的问题。本专利技术提供了一种采用有机加无机的复配体钝化剂，使铜箔经钝化后具备较强的抗氧化性能。其中复配钝化剂包括成膜剂、螯合剂、抗氧化剂，封闭剂四种功能剂，该钝化方法在钝化过程中可以形成致密的氧化膜，有效提高了铜箔的抗氧化能力。与现有技术相比，本专利技术具有环境友好、抗腐蚀性强、耐久性高的优点，同时由于是稀释使用，使得其处理成本会大幅降低，提升产品经济性。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种采
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种铜箔的双组份环保钝化液，包括以下质量浓度的组分：a剂：螯合剂：150～400g/l，
4、钼酸盐：20～80g/l，
5、甲酸钠：5～50g/l，
6、水：余量；
7、b剂：抗氧化有机酸：400～600g/l,
8、硅烷偶联剂：25～50g/l，
9、钛酸酯偶联剂：25～50g/l，
10、水：余量。
11、上述铜箔无铬钝化液中，钼酸盐为主要成膜物质，以多种螯合剂复配来控制铜箔的变色现象。硅烷偶联剂形成si-o-si骨架网络，致密性好，且与铜形成共价连接，但由于si的导电性较铜差很多，所以使用钛酸脂作为硅烷偶联剂的补充，提高结合力的同时保证铜箔导电性不受影响。本专利技术采用有机偶联剂、螯合剂、抗氧化剂互相协同作用，形成致密的无机-有机复合膜，耐高温性能更好，日常存储时间更长。
12、作为优选：所述的螯合剂为：edta2钠，edta4钠，柠檬酸钠，酒石酸钾钠，葡萄糖酸钠中的一种或几种。更优选为edta2钠，酒石酸钾钠，柠檬酸钠，葡萄糖酸钠中的一种或几种。
13、在本专利技术中，所述钝化剂中螯合剂采用多种复配来达到最佳的使用效果。酒石酸钾钠作为作为电镀工艺中常用的络合剂，能与铝、铍、镉、钴、钼、铌、铅、镍、钯、铂、铑、锑、锡、钽、钨、锌、铜及硒、碲等金属离子在形成可溶性络合物。edta2钠同样是一种良好的配合剂，它的六个配位原子，能螯合溶液中的金属离子，防止金属引起的变色、变质。所以本专利技术中的螯合剂优选酒石酸钾钠与edta进行复配使用，其比例为酒石酸钾钠：edta2钠＝10：1～2.5：1，优选为8：1～4：1，进一步优选为6：1～5：1。使用量优选为150～400g/l，进一步优选为250～300g/l.
14、作为优选：所述的钼酸盐为钼酸钠。进一步的钼酸钠的用量为30～70g/l，更进一步的钼酸钠的用量为40～60g/l。
15、在本专利技术中作为优选，所述钝化剂中抗氧化有机酸盐与还原性盐的比例为甲酸钠：柠檬酸钠＝8：1～2：1，优选为6：1～2.5：1，进一步优选为4：1～3：1。甲酸钠的用量为5·50g/l，进一步的用量为10～40g/l，更进一步的用量为15～25g/l。而柠檬酸钠的用量则优选为3.5～8.5g/l。
16、本专利技术中，所述的有机羧酸为柠檬酸，酒石酸，葡萄糖酸，草酸，乙二胺四乙酸，苹果酸中的一种或几种。更优选为柠檬酸，苹果酸，酒石酸中的一种或几种。这是因为这些有机羧酸都有一定的抗氧化能力。作为优选为酒石酸，柠檬酸的一种或几种。用量为400～600g/l，进一步优选为450～550g/l。
17、本专利技术中作为优选，所述的硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷或正硅酸乙酯中的一种或几种。上述的硅烷偶联剂中，无论是氨基硅烷还是环氧基硅烷，经过水解后，都会产生多余的有机基团，这些有机基团能够提供一定的耐蚀性，但同样也会使处理后的铜箔耐高温性能变差，所以更优选为正硅酸乙酯(teos)。
18、本专利技术中作为优选，所述的钛酸酯偶联剂优选为二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯(te)。乳酸螯合钛酸脂(la)有更优异的水溶性，但由于乳酸的加入会使耐高温性能下降。在本专利技术中，所述钝化剂中有机偶联剂teos：te优选为1.5：1-1：1.5，进一步优选为1：1。
19、在本专利技术中采用去离子水将双组分的铜箔抗氧化剂配置成浓度为3-5％铜箔钝化工作液。
20、本专利技术还提供了该铜箔的环保钝化剂的使用方法，包含如下步骤：
21、1)将钝化剂a组份按3-5％的比例，溶于80％的水中，待钝化剂完全分散后，取钝化剂b组分，溶于a组分水溶液中，并使用纯水将剩余量的水补齐，搅拌均匀后，即得到铜箔钝化液。
22、2)按照上述要求配制好的钝化剂，导入钝化槽中，并控温在20～40℃之间；
23、3)将铜箔经过导辊浸入钝化槽内，使铜箔浸入钝化剂中；
24、4)钝化后的铜箔经过挤干辊去除表面残留钝化剂，然后经过热风干燥后收卷。
25、作为优选，所述浸泡的温度为20～30℃。
26、作为优选，所述浸泡的时间为3～8s。
27、本专利技术的有益效果包括以下几点：
28、1)本专利技术的钝化剂采用多种螯合剂进行复配，能在电解铜箔表面形成均匀的聚合物薄膜，聚合物薄膜在多种溶剂中稳定不易溶解，具有很好的抗腐蚀保护作用，提高锂离子电池用电解铜箔的常温高温抗氧化性能，润湿性和导电性。钝化剂能够很好的浸润铜表面防止铜被氧化，与铜的螯合能力强，还可以改善铜表面的粗糙度，抗剥离强度较好。
29、2)本专利技术的钝化剂能够提高铜箔的外观质量，避免在使用一段时间后出现槽液腐败生菌以及导电辊和挤压辊产生有机物结垢，造成铜箔表面出现条纹色差、压印、黑点等外观问题，最高可使铜箔常温放置6个月不变色。
30、3)本专利技术通过抗氧化有机羧酸的加入，减少了铜箔表面氧化发生的概率，降低了发生变色的可能，同时利用硅烷偶联剂对基材表面进行封闭，进一步减少基材氧化的可能。
【技术保护点】
1.一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于，该铜箔抗氧化剂含A、B双组分，
2.根据权利要求1中所述的一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于：所述的螯合剂是EDTA2钠，EDTA4钠，柠檬酸钠，酒石酸钾钠，葡萄糖酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1中所述的一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于：所述的钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
4.根据权利要求1中所述的一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于，所述的有机酸为柠檬酸，酒石酸，葡萄糖酸，草酸，乙二胺四乙酸，苹果酸中的一种或几种。
5.根据权利要求1中所述的一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷或正硅酸乙酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1中所述的一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于，所述的钛酸脂偶联剂选取在水中相容的螯合钛酸酯，优选的为二(三乙醇胺)钛酸二异丙酯，乳酸螯合钛酸酯为中的一种或几种。
7.一种铜箔钝化工作液，其特征在于，将权利要求1-6任一项所述的双组分的铜箔钝化剂配制成水溶液，
8.一种利用权利要求7所述的铜箔钝化工作液处理铜箔的方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤2)中，浸入钝化工作液的时间为3～5s。
...【技术特征摘要】
1.一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于，该铜箔抗氧化剂含a、b双组分，
2.根据权利要求1中所述的一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于：所述的螯合剂是edta2钠，edta4钠，柠檬酸钠，酒石酸钾钠，葡萄糖酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1中所述的一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于：所述的钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
4.根据权利要求1中所述的一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于，所述的有机酸为柠檬酸，酒石酸，葡萄糖酸，草酸，乙二胺四乙酸，苹果酸中的一种或几种。
5.根据权利要求1中所述的一种双组分的铜箔钝化剂，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏雨，周宪民，张蕾，
申请(专利权)人：沈阳帕卡濑精有限总公司，
类型：发明
国别省市：
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