高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂、电解铜箔及制备方法与流程

本发明属于电解铜箔，具体涉及一种高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂、电解铜箔及制备方法。

背景技术：

1、近年来，便携式电子产品和电动汽车的快速发展带动了锂电池产业的快速发展，这为作为锂电池负极材料的电解铜箔的发展带来了新的机遇。现在的市场和技术对锂电铜箔的要求是减少厚度尽可能地使其轻薄化，在向轻薄化方向发展的同时还需要具备良好的导电性、抗拉强度、延伸率和低粗糙度的性能。其中添加剂的使用决定了铜箔的性能，含硫杂环化合物通常被用作光亮剂，含氮类高分子化合物常被用作整平剂，配合表面活性剂使用可以制得高抗拉强度高延伸率的铜箔。但现在常用的添加剂配方不能直接生产出抗拉强度大于700mpa的超高抗拉强度高延伸率铜箔，抗拉强度低，经过热处理后容易出现热劣化的现象。因此有必要提出改进。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题：提供一种高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂、电解铜箔及制备方法，本发明目的在于通过对添加剂配方的改进，生产出抗拉强度大于700mpa的超高抗拉强度高延伸率铜箔，保证经过热处理后不会出现热劣化的现象。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案：

3、高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂，该添加剂组份及浓度为：含硫杂环类化合物10-60mg/l、含氮高分子类化合物20-70mg/l、嵌段聚醚类化合物30-100mg/l、复合高抗剂组合100-150mg/l。

4、其中，所述含硫杂环类化合物为噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、巯基咪唑丙烷磺酸钠、甲巯基噻唑中的一种或多种。

5、进一步地，所述含氮高分子类化合物为胶原蛋白、聚乙烯亚胺、聚醚胺中的一种或多种。

6、进一步地，所述嵌段聚醚类化合物为嵌段聚醚l35。

7、进一步地，所述复合高抗剂组合为含巯基和二甲基二硫代氨基甲酸盐。

8、一种电解铜箔的制备方法，包括以下步骤：

9、1)将经过净化处理后的原料铜加入到溶铜罐中，加入高纯水和稀硫酸反应制得硫酸铜溶液；

10、2)再经过过滤净化及调温处理，使得硫酸铜电解液中的铜离子浓度、硫酸浓度、氯离子浓度及温度达到规定范围；

11、3)向硫酸铜电解液中加入添加剂进行电解制箔，所述添加剂为权利要求1至5中任一项所述的电解液添加剂。

12、上述制备方法中，所述电解液中，铜离子含量为50-100g/l，h2so4浓度为100-170g/l，氯离子含量20-30ppm。

13、所述电解液温度为52-58℃，阴极面电流密度为5000-6500a/m2。

14、一种电解铜箔，所述电解铜箔采用权利要求上述的制备方法得到，该电解铜箔厚度为8微米，粗糙度≤2微米，常温抗拉强度≥780mpa，常温延伸率≥5％；经180℃高温热处理1小时后，抗拉强度≥750mpa，延伸率≥8％。具有高抗拉强度和高延伸率。

15、本发明与现有技术相比的优点：

16、1、本方案在添加剂配方中，光亮剂含硫杂环类化合物与平滑剂含氮高分子类化合物配合使用，可以有效提高弹性形变内的抗拉强度，并具有一定的延伸率。细密的铜箔晶体结构更加致密，结晶颗粒大小更加均匀，稳定性提高且缺陷大大减少；

17、2、本方案中在添加剂中加入含巯基和二甲基二硫代氨基甲酸盐的复合高抗剂组合，具有润湿作用，与其它添加剂结合大大提高了箔面的平整度，从而起到提高抗拉强度的效果；

18、3、本方案通过控制几种添加剂的比例和用量，达到超高强度电池箔的物性要求。

技术特征：

1.高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂，其特征在于：该添加剂组份及浓度为：含硫杂环类化合物10-60mg/l、含氮高分子类化合物20-70mg/l、嵌段聚醚类化合物30-100mg/l、复合高抗剂组合100-150mg/l。

2.根据权利要求1所述的高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂，其特征在于：所述含硫杂环类化合物为噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、巯基咪唑丙烷磺酸钠、甲巯基噻唑中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂，其特征在于：所述含氮高分子类化合物为胶原蛋白、聚乙烯亚胺、聚醚胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂，其特征在于：所述嵌段聚醚类化合物为嵌段聚醚l35。

5.根据权利要求1所述的高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂，其特征在于：所述复合高抗剂组合为含巯基和二甲基二硫代氨基甲酸盐。

6.一种电解铜箔的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种电解铜箔的制备方法，其特征在于：所述电解液中，铜离子含量为50-100g/l，h2so4浓度为100-170g/l，氯离子含量为20-30ppm。

8.根据权利要求7所述的一种电解铜箔的制备方法，其特征在于：所述电解液温度为52-58℃，阴极面电流密度为5000-6500a/m2。

9.一种电解铜箔，其特征在于：所述电解铜箔采用权利要求6至8中任一项所述的制备方法得到，该电解铜箔厚度为8微米，粗糙度≤2微米，常温抗拉强度≥780mpa，常温延伸率≥5％；经180℃高温热处理1小时后，抗拉强度≥750mpa，延伸率≥8％。

技术总结提供一种高抗拉锂电池用电解铜箔添加剂、电解铜箔及制备方法，属于电解铜箔技术领域。该添加剂组份及浓度为：含硫杂环类化合物10‑60mg/L、含氮高分子类化合物20‑70mg/L、嵌段聚醚类化合物30‑100mg/L、复合高抗剂组合100‑150mg/L。本发明通过控制几种添加剂的比例和用量，能够有效提高铜箔弹性形变内的抗拉强度，并具有一定的延伸率，达到超高强度电池箔的物性要求；添加剂中加入含巯基和二甲基二硫代氨基甲酸盐的复合高抗剂组合，具有润湿作用，与其它添加剂结合大大提高了箔面的平整度，从而起到提高抗拉强度的效果。技术研发人员：崔凤皎,全南旭,金钟权,全德镐受保护的技术使用者：陕西未来尖端材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29