常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法与流程

本发明属于电解铜箔，具体涉及一种常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法。

背景技术：

1、一般来说,电解铜箔是通过辊对辊工艺制造的,通过该工艺制造的电解铜箔被广泛用作二次电池的负极集流体。随着二次电池的发展,对高性能、高效率、高容量等高品质二次电池的需求增加,最终制造企业必须制造能够满足这些要求的电解铜箔。

2、为此，电解铜箔生产企业正在持续研究电解铜箔物性中最重要的抗拉强度，延伸率，粗糙度等这些等对二次电池性能有密切影响的部分。研究新添加剂或现有添加剂的最佳配方使其具有最佳物性已经成为行业内的核心方向。通常,当二次电池负极集流体电解铜箔的抗拉强度低时,在负极材料制造工艺中频繁地引发水波纹,褶皱和断裂的问题,并且当发生此类问题时,必须停止工艺设备并在解决问题后重新启动该设备,由于反复停止和重新启动，从而会引起生产率降低的严重问题。

3、另外,在锂离子二次电池中,方形和软包通过堆叠材料来制造产品,因此为了更高的质量,需要具有高抗拉强度的材料。

4、为了满足对高品质二次电池的需求,防止二次电池辊对辊工艺期间引起的生产率降低并确保方形和软包二次电池的高品质,需要具有高抗拉强度的铜箔。因此提出改进。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题：提供一种常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，本发明目的在于制造在室温下具有60kgf/mm2至65kgf/mm2高抗拉强度的电解铜箔,降低辊对辊工艺期间的水波纹、褶皱和断裂等缺陷的发生,提高了生产率和成品率。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案：

3、常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，包括以下步骤：

4、步骤1)：以硫酸、铜和高纯水在电解槽中制成电解液；

5、步骤2)：在电解液中加入具有消除应力作用的电解铜箔添加剂；

6、步骤2)：通过给电解槽中电解液内彼此间隔开的阳极板和旋转的阴极辊通电，在上述阴极辊上形成核并生长以制造电解铜箔。

7、其中，上述步骤2)中，所述具有消除应力作用的电解铜箔添加剂包括以下重量比的原料组分：

8、有机硫化物添加剂a的含量为12～20mg/l；

9、有机氮化物添加剂b的含量为6～14mg/l；

10、非离子水溶性高分子添加剂c的含量为8～15mg/l；

11、有机添加剂d的含量为10～15mg/l。

12、进一步地，所述有机硫化物添加剂a采用3-巯基-1-丙磺酸、3-(n，n-二甲基硫代氨基甲酰)-硫基丙磺酸钠盐、乙二硫代二丙磺酸钠盐、3-(苯并噻唑基-2-巯基)-丙磺酸钠盐、邻乙基二硫代氨基磺酸钠-s-(3-磺基丙基)-酯钠盐中的一种。

13、进一步地，所述有机氮化物添加剂b采用1-苄基-2甲基咪唑、3-(苯并三唑-2-巯基)-丙磺酸钠盐、2-巯基苯并噻唑、3-(5-巯基-1-四唑基)苯磺酸盐、2-巯基-5-苯并咪唑磺酸钠盐中的一种。

14、进一步地，所述非离子水溶性高分子添加剂c采用聚丙二醇、聚乙二醇、聚乙烯-聚丙烯二醇共聚物、聚乙二醇二甲醚、硬脂酸聚乙醚、硬脂酸聚乙二醇醚、硬脂醇聚乙醚、壬基酚聚乙醚中的一种。

15、进一步地，所述有机添加剂d采用1,2-苯并异噻唑-3-(2h)-酮。

16、其中，所述电解液中包括77.5至102.5g/l的铜离子、87.5至122.5g/l的硫酸和17.5至25.5mg/l的氯离子，所述电解液的温度保持在40至60℃，电流密度为40至50a/dm2，供应到电解槽中的电解液的流量为35至45m3/hour。

17、进一步地，通过上述制造方法制得的电解铜箔在室温下具有60至65kgf/mm2的抗拉强度，在室温下具有2％至5％的延伸率，m面粗糙度rz为2.0μm以下,m面亮度(gs(60°))为160至190，通过上述方法制得的电解铜箔的厚度为4μm至12μm。

18、本发明与现有技术相比的优点：

19、本方案通过在电解液中加入具有消除应力作用的电解铜箔添加剂,使制得的电解铜箔在室温下具有60kgf/mm2至65kgf/mm2的高抗拉强度,从而在辊对辊工艺期间使的诸如水波纹、褶皱和断裂等之类的缺陷发生率低,增加了工艺的可行性,从而提高了生产率和成品率。

技术特征：

1.常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，其特征在于：上述步骤2)中，所述具有消除应力作用的电解铜箔添加剂包括以下重量比的原料组分：

3.根据权利要求2所述的常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，其特征在于：所述有机硫化物添加剂a采用3-巯基-1-丙磺酸、3-(n，n-二甲基硫代氨基甲酰)-硫基丙磺酸钠盐、乙二硫代二丙基磺酸钠盐、3-(苯并噻唑基-2-巯基)-丙磺酸钠盐、邻乙基二硫代氨基磺酸钠-s-(3-磺基丙基)-酯钠盐中的一种。

4.根据权利要求2所述的常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，其特征在于：所述有机氮化物添加剂b采用1-苄基-2甲基咪唑、3-(苯并三唑-2-巯基)-丙磺酸钠盐、2-巯基苯并噻唑、3-(5-巯基-1-四唑基)苯磺酸盐、2-巯基-5-苯并咪唑磺酸钠盐中的一种。

5.根据权利要求2所述的常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，其特征在于：所述非离子水溶性高分子添加剂c采用

6.根据权利要求2所述的常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，其特征在于：所述有机添加剂d采用1,2-苯并异噻唑-3-(2h)-酮。

7.根据权利要求1所述的常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，其特征在于：所述电解液中包括77.5至102.5g/l的铜离子、87.5至122.5g/l的硫酸和17.5至25.5mg/l的氯离子，所述电解液的温度保持在40至60℃，电流密度为40至50a/dm2，供应到电解槽中的电解液的流量为35至45m3/hour。

8.根据权利要求1所述的常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，其特征在于：通过上述制造方法制得的电解铜箔在室温下具有60至65kgf/mm2的抗拉强度，在室温下具有2％至5％的延伸率，m面粗糙度rz为2.0μm以下,m面亮度(gs(60°))为160至190，通过上述方法制得的电解铜箔的厚度为4至12μm。

技术总结提供一种常温高抗拉强度电解铜箔的制造方法，属于电解铜箔技术领域。包括以下步骤：步骤1)：以硫酸、铜和高纯水在电解槽中制成电解液；步骤2)：在电解液中加入具有消除应力作用的电解铜箔添加剂；步骤2)：通过给电解槽中电解液内彼此间隔开的阳极板和旋转的阴极辊通电，在上述阴极辊上形成核并生长以制造电解铜箔。本发明通过在电解液中加入具有消除应力作用的电解铜箔添加剂,使制得的电解铜箔在室温下具有60kgf/mm2至65kgf/mm2的高抗拉强度,从而在辊对辊工艺期间使的诸如水波纹、褶皱和断裂等之类的缺陷发生率低,增加了工艺的可行性,从而提高了生产率和成品率。技术研发人员：全德镐,金钟权,全南旭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：2024/9/9