一种中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺的制作方法

1.本发明属于锂电铜箔制造技术领域，具体涉及一种中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺。


背景技术：

2.随着新一代电动汽车的快速发展，汽车对动力源的要求越来越高。锂离子二次电池凭借优良的性能，已经成为新一代电动汽车的理想动力源。电解铜箔是锂离子电池的基础材料。随着动力电池，尤其是锂电池领域的高速发展，对锂离子电池的能量密度提出了更高要求，相应的，作为锂离子电池阴极材料电解铜箔向着8μm以及6μm以下的超薄化发展，这就对锂电铜箔的性能和质量提出了更高的要求。
3.cn110629257a公开了一种高抗拉锂电铜箔的制造方法，将铜溶解制备主电解液，主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到电解液，在30-70℃温度及30-85a/dm2的电流密度下进行电解制备厚度为6-9μm原箔。该发明制造的锂电铜箔抗拉强度及延伸率均取得良好效果，并且铜箔颜色、光亮度稳定易控。
4.cn114059107a公开了一种高弹性模量锂电铜箔的生产工艺，包括以下步骤：步骤s1、将原料铜在硫酸溶液中溶解形成溶解液，过滤除杂后与复合添加剂混合，得到电解液；其中，复合添加剂包括胶原蛋白、聚乙二醇、醇硫基丙烷磺酸钠和己基苄基胺盐；步骤s2、将电解液加入到生箔机中，电镀后得到铜箔初品；步骤s3、将铜箔初品采用直流电沉积工艺进行表面处理，收卷后，得到厚度为4.5μm和6μm的超薄锂电铜箔。该发明通过在电解液中添加复合添加剂，改善了锂电铜箔的微观晶粒，使得锂电铜箔的晶粒尺寸减小、光亮度增加，提升了锂电铜箔的抗拉强度和延伸率。
5.翘曲是超薄电解电解铜箔生产过程中较常碰到的一大难题，一般都是由生产工艺所导致。铜箔翘曲一方面影响分剪机列的裁切，另一方面易使电解铜箔产生皱褶、气泡等，影响与基板之间的粘贴，继而影响了覆铜板的质量。因此，研发一种翘曲度低的锂电池铜箔生产工艺具有重要的意义。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺，该发明通过添加剂的使用，可以有效降低铜箔粗糙度，提高锂电池用铜箔的拉抗强度，同时解决了超薄铜箔翘曲的问题。
7.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
8.一种中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺，包括以下步骤：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。
9.优选地，所述电解液含80-85g/l cu
2+
、100-110g/l h2so4和25-30mg/l cl-。
10.优选地，所述前期添加剂的添加量为3.0-4.0l/h。
电流密度下继续电解，得到所述铜箔；
29.其中，所述电解液的浓度：cu
2+
80g/l、h2so
4 100g/l、t 51～53℃、cl-25mg/l；
30.前期添加剂的浓度：聚二硫二丙烷磺酸钠3g/l、胶原蛋白12g/l、羟乙基纤维素0.6g/l、聚乙二醇0.4g/l和n,n-二甲基-二硫代羰基丙0.1g/l；
31.后期添加剂的浓度：己基苄基胺盐6ml/l和二甲氨基荒酸钠5mg/l。
32.实施例2
33.中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺，依次包括以下步骤：溶铜、过滤得到电解液，以3.0l/h的速度向电解液中加入前期添加剂，在85a/dm2电流密度下进行电解制备原箔，当铜箔拉伸强度达到320mpa时，以2.0l/h的速度向电解液中加入后添加剂，在85a/dm2电流密度下继续电解，得到所述铜箔；
34.其中，所述电解液的浓度：cu
2+
85(g/l)、h2so
4 110(g/l)、t 51～53(℃)、cl-30mg/l；
35.前期添加剂的浓度：聚二硫二丙烷磺酸钠4g/l、胶原蛋白11g/l、羟乙基纤维素0.7g/l、聚乙二醇0.2g/l和n,n-二甲基-二硫代羰基丙0.3g/l；
36.后期添加剂的浓度：己基苄基胺盐7ml/l和二甲氨基荒酸钠3mg/l。
37.实施例3
38.中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺，依次包括以下步骤：溶铜、过滤得到电解液，以3.5l/h的速度向电解液中加入前期添加剂，在60a/dm2电流密度下进行电解制备原箔，当铜箔拉伸强度达到300mpa时，以1.5l/h的速度向电解液中加入后添加剂，在60a/dm2电流密度下继续电解，得到所述铜箔；
39.其中，所述电解液的浓度：cu
2+
82g/l、h2so
4 105g/l、t 51～53℃、cl-27mg/l；
40.前期添加剂的浓度：聚二硫二丙烷磺酸钠3.5g/l、胶原蛋白11.3g/l、羟乙基纤维素0.64g/l、聚乙二醇0.3g/l和n,n-二甲基-二硫代羰基丙0.2g/l；
41.后期添加剂的浓度：己基苄基胺盐6.5ml/l和二甲氨基荒酸钠4mg/l。
42.实施例4
43.中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺，依次包括以下步骤：溶铜、过滤得到电解液，以3.5l/h的速度向电解液中加入前期添加剂，在60a/dm2电流密度下进行电解制备原箔，当铜箔拉伸强度达到300mpa时，以1.5l/h的速度向电解液中加入后添加剂，在60a/dm2电流密度下继续电解，得到所述铜箔；
44.其中，所述电解液的浓度：cu
2+
82g/l、h2so
4 105g/l、t 51～53℃、cl-27mg/l；
45.前期添加剂的浓度：聚二硫二丙烷磺酸钠3.5g/l、胶原蛋白11.3g/l、羟乙基纤维素0.64g/l、聚乙二醇0.3g/l和n,n-二甲基-二硫代羰基丙0.2g/l；
46.后期添加剂的浓度：己基苄基胺盐6.5ml/l、二甲氨基荒酸钠4mg/l和香草醛4mg/l。
47.对比例1
48.中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺，依次包括以下步骤：溶铜、过滤得到电解液，以3.5l/h的速度向电解液中加入添加剂，在60a/dm2电流密度下电解，得到所述铜箔；
49.其中，所述电解液的浓度：cu
2+
82g/l、h2so
4 105g/l、t 51～53℃、cl-27mg/l；
50.添加剂的浓度：聚二硫二丙烷磺酸钠3.5g/l、胶原蛋白11.3g/l、羟乙基纤维素
0.64g/l、聚乙二醇0.3g/l、n,n-二甲基-二硫代羰基丙0.2g/l、己基苄基胺盐6.5ml/l和二甲氨基荒酸钠4mg/l。
51.对比例2
52.中抗拉强度锂电池用双光铜箔的生产工艺，依次包括以下步骤：溶铜、过滤得到电解液，以3.5l/h的速度向电解液中加入前期添加剂，在60a/dm2电流密度下进行电解制备原箔，当铜箔拉伸强度达到250mpa时，以1.5l/h的速度向电解液中加入后添加剂，在60a/dm2电流密度下继续电解，得到所述铜箔；
53.其中，所述电解液的浓度：cu
2+
82g/l、h2so
4 105g/l、t 51～53℃、cl-27mg/l；
54.前期添加剂的浓度：聚二硫二丙烷磺酸钠3.5g/l、胶原蛋白11.3g/l、羟乙基纤维素0.64g/l、聚乙二醇0.3g/l和n,n-二甲基-二硫代羰基丙0.2g/l；
55.后期添加剂的浓度：己基苄基胺盐7.5ml/l和二甲氨基荒酸钠2mg/l。
56.实施例1-4和对比例1-2制备的中抗拉强度锂电池用双光铜箔的性能如下表1所示。
57.表1中抗拉强度锂电池用双光铜箔的性能
[0058][0059][0060]
由上表实施例1-3可知，本发明的通过对生产工艺的改进，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(4.5-6μm)翘曲的问题。同时，根据实施例4可知，当后期添加剂中添加香草醛可以进一步降低粗糙度，同时降低翘曲度。根据对比例1和2可知，后期添加剂的添加对铜箔的翘曲度影响较大，证明只有本发明特定组成的后期添加剂才能实现较好的技术效果。
[0061]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。