[發明專利]一種鋰離子電池銅箔及制備方法

在審

• 申請號: 202010326375.2
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111364071A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 彭頌;廖平元;李永根;劉少華;葉銘;朱恩信;李奇蘭
• 申請（專利權）人: 廣東嘉元科技股份有限公司
• 主分類號: C25D1/04
• 分類號: C25D1/04;C25D1/20;C23C22/05;C23C26/00;B29C63/02
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發明公開一種鋰離子電池銅箔及制備方法，包括生箔、鈍化層和硅烷層，所述生箔為雙面毛銅箔，所述生箔的表面上設有鈍化層，所述鈍化層的表面設有硅烷層；本發明通過鈍化層的設置使得生箔不會因直接與空氣接觸而氧化變色，同時也提高了生箔的耐熱性，硅烷層的設置一方面可提高銅箔常溫下的抗氧化能力；另一方面在高溫壓板時，硅烷能通過偶聯使銅箔和樹脂基材結合得更好，提高剝離強度，制備時的有機復合助劑可使銅箔表面粗糙度大大減小,且具有較高的抗拉強度和較高延伸率。

技術領域

本發明涉及鋰電池銅箔技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池銅箔及制備方法。

背景技術

銅箔是生產鋰離子電池的關鍵材料之一，銅箔在鋰電池中既充當負極活性物質的載體,又充當負極電子流的收集與傳輸體,其品質的優劣直接影響到鋰離子電池的制作工藝和綜合性能，鋰電池行業的良好前景也必將推動著鋰電池銅箔向著強度高、缺陷少、表面粗糙度低、延展性好、厚度更薄等方向發展；

在鋰電池銅箔生產時通過簡單的化學反應制成的銅箔的抗拉強度和延伸率都較低，同時鋰電池銅箔表面的抗氧化處理的工藝也較為單一，并不能滿足生產需求，因此，本發明提出一種鋰離子電池銅箔及制備方法以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提出一種鋰離子電池銅箔及制備方法，該鋰離子電池銅箔及制備方法通過鈍化層的設置使得生箔不會因直接與空氣接觸而氧化變色，同時也提高了生箔的耐熱性，硅烷層的設置一方面可提高銅箔常溫下的抗氧化能力；另一方面在高溫壓板時，硅烷能通過偶聯使銅箔和樹脂基材結合得更好，提高剝離強度，制備時的有機復合助劑可使銅箔表面粗糙度大大減小,且具有較高的抗拉強度和較高延伸率。

為實現本發明的目的，本發明通過以下技術方案實現：一種鋰離子電池銅箔及制備方法，包括生箔、鈍化層和硅烷層，所述生箔為雙面毛銅箔，所述生箔的表面上設有鈍化層，所述鈍化層的表面設有硅烷層。

進一步改進在于：所述生箔厚度為6μm-18μm其雙面表面粗糙度值Rz為1μm-2.5μm，所述鈍化層厚度為0.5μm-0.8μm，所述硅烷層厚度為0.3μm-0.6μm。

一種鋰離子電池銅箔制備方法，包括以下步驟：

第一步：將銅料原料放入溶銅槽中加入純水和硫酸后，通入壓縮空氣進行化合反應，生成硫酸銅溶液并反復多次對其進行過濾后重新導入溶銅槽中進行反應，降低硫酸銅溶液中的雜質；

第二步：將制得的硫酸銅溶液倒入電解槽中并加入有機復合助劑進行電解；

第三步：待溶液中沉積在電解槽的陰極輥上的生箔隨輥筒轉出液面后，再連續地從陰極輥上剝離，經水洗、干燥、卷取，生成生箔；

第四步：對生箔表面進行鍍鋅處理，并利用鉻酸鹽或鉻酸鹽加鋅鹽溶液進行表面鈍化處理，形成鈍化層；

第五步：在鈍化處理后的生箔表面噴涂一層硅烷層，以提高銅箔常溫下的抗氧化能力，且在高溫壓板時，硅烷能通過偶聯使銅箔和樹脂基材結合得更好，提高剝離強度，并在100℃-150℃的溫度下進行烘干處理。

第六步：將成品等份切割并取樣，然后將樣品分別放在150℃烘箱和180℃烘箱中并分別烘制30min-60min，目檢成品表面是否出現氧化變色，將沒有出現氧化變色的一批成品覆上環氧樹脂包裝膜保存，如出現氧化變色則將成品進行隔離等待返工。

進一步改進在于：所述第一步中壓縮空氣風量為3.2m³/min，其反應化學方程式為2Cu+2H2SO4+O2＝2CuSO4+2H2O。

進一步改進在于：所述第二步中的有機復合助劑為5～20g/L的聚乙二醇、500～1000mg/L的聚二硫二丙烷磺酸鈉、100～500mg/L的硫脲和30～70mg/L的甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸鈉的混合物或聚溴化N-乙烯基-N＇-2-丁基咪唑中的一種。