[發明專利]鋰離子電池用超薄雙面光電解銅箔及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910617437.2
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110359066A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 何桂青;張雪駿;徐龍
• 申請（專利權）人: 銅陵市華創新材料有限公司
• 主分類號: C25D1/04
• 分類號: C25D1/04;C25D3/38;H01M4/66;H01M10/0525
• 代理公司: 銅陵市天成專利事務所(普通合伙) 34105
• 代理人: 吳晨亮

本發明公開了鋰離子電池用超薄雙面光電解銅箔及其制備方法和應用，它包括：（1）、溶銅制液：將經過退火除去雜質后的原材料銅桿加入到溶銅罐中，加入高純水和稀硫酸并鼓入空氣使其溶解生成硫酸銅電解液；（2）、電解制箔：將上述處理好的硫酸銅電解液經過濾后送至凈液槽，在凈液槽中按比例添加添加劑，然后將添加有添加劑的硫酸銅電解液通過供液泵泵入電解槽內進行電解制箔；（3）、防氧化和切邊處理：將上述電解出來的銅箔經常規的防氧化和切邊處理后獲得半成品。本發明的有益效果是制備的電解銅箔名義厚度、單位面積重量、銅萡毛面Rz粗糙度、毛面亮度、抗拉強度、抗氧化性都符合要求，可以大批量生產，尤其適合制備6μm~10μm超薄銅箔。

技術領域

本發明涉及電解銅箔技術領域，尤其涉及鋰離子電池用超薄雙面光電解銅箔及其制備方法和應用。

背景技術

電解銅箔是電子行業的重要基礎材料之一，在電子行業應用廣泛。隨著電動汽車行業的快速發展，鋰電池的需求迅速增加，銅箔作為鋰電池負極集流器的主要材料，其性能對鋰電池性能起著極其重要的作用。鋰電池生產廠家對于銅箔的性能需求不斷提高。由于雙面光電解銅箔的特性使得其生產困難，尤其超薄6μm~10μm的生產，極易產生撕邊且超過300米后收卷有魚鱗紋缺陷，生產工藝的正常控制十分不易。因此要保證整個6μm~10μm生產系統的穩定性，就需要摸索出適合6μm~10μm超薄銅箔的生產工藝，解決影響6μm~10μm正常生產的問題。

中國發明專利公開號CN109750334A公開了一種6μm雙光高抗拉電解銅箔用添加劑及該電解銅箔的生產工藝，提供一種6μm雙光高抗拉電解銅箔用添加劑，所述添加劑由濃度為5-10g/L的聚乙二醇水溶液、濃度為2-5g/L的FESS水溶液、濃度為4-8g/L的低分子膠水溶液和濃度為4-8g/L的聚二硫二丙烷磺酸鈉水溶液組成，且在電沉積生成銅箔時，所述添加劑四種組分的水溶液分別按聚乙二醇為150-200mL/min，FESS為50-100mL/min，低分子膠為50-100mL/min，聚二硫二丙烷磺酸鈉為150-200mL/min的流量加入到硫酸銅電解液中，且硫酸銅電解液的硫酸銅電解液的上液流量為40-60m³/h；在銅箔高溫抗拉達到500MPa以上后，延伸率也保持在4%以上。但該工藝并未提到生產銅箔的關鍵指標名義厚度、單位面積重量如何。另外現有的電解銅箔制備工藝中漿料與銅箔接觸性差，導電率變小，導致鋰電池放電循環壽命短，過充電時容易斷裂。

發明內容

現有的鋰離子電池用超薄雙面光電解銅箔生產工藝得到的成品關鍵性能指標不能滿足要求，申請人經過對電解銅箔的各項工藝參數的不斷調整，最后得出符合關鍵指標要求的成品，這期間付出了大量的創造性勞動，經過檢索也未見類似的通過工藝參數的控制來制備符合要求的電解銅箔的報道。

本發明還針對電解銅箔制備工藝中漿料與銅箔接觸性差，導電率變小，導致鋰電池放電循環壽命短，過充電時容易斷裂的問題提出了解決方法，通過控制電解銅箔的表面粗糙度等參數得到了析出面非常平滑的電解銅箔。

本發明的技術方案是：鋰離子電池用超薄雙面光電解銅箔的制備方法，它包括以下步驟：（1）、溶銅制液：將經過退火除去雜質后的原材料銅桿加入到溶銅罐中，加入高純水和稀硫酸并鼓入空氣在40°C-80°C條件下使其溶解生成硫酸銅電解液，調節硫酸銅電解液中的銅離子含量60g/L—100g/L、硫酸濃度80g/L—150g/L、氯離子含量10ppm-50ppm，電流為20000A—35000A，電解液溫度為50°C-60°C；（2）、電解制箔：將上述處理好的硫酸銅電解液經過濾后送至凈液槽，在凈液槽中按比例添加添加劑，然后將添加有添加劑的硫酸銅電解液通過供液泵泵入電解槽內進行電解制箔；（3）、防氧化和切邊處理：將上述電解出來的銅箔經常規的防氧化和切邊處理后獲得半成品。

上述方案中所述步驟（2）中的添加劑為整平劑和晶粒細化劑。

鋰離子電池用超薄雙面光電解銅箔，由上述方案制備而成。