專利名稱：特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種銅箔的制造方法，尤其涉及一種特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備。
背景技術：
鋰離子二次電池是全球大力開發(fā)、提倡使用的綠色潔凈能源，隨著技術的發(fā)展提高其生產使用量日益增長。雙面光超薄電解銅箔是高品質鋰離子二次電池的負極制作關鍵材料，其品質的優(yōu)劣直接影響著鋰電池的制作工藝及綜合性能，關鍵指標參數有延伸性、抗拉強度、單位面積質量及表面粗糙度和外觀質量。國內僅幾家生產商具有生產能力，但其產量小且生產工藝極不穩(wěn)定，生產過程易撕邊，成品率僅50%，制造成本高且產品質量參數波動大，從而影響下游產品使用的質量可靠性。

發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種生產工藝穩(wěn)定，操作方便快捷，質量可靠優(yōu)良的特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備，即超薄型雙面光鋰離子二次電池用電解銅箔的制造方法。本發(fā)明是這樣實現的，一種特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備，其包括以下步驟
取500 3000g3-巰基1-丙磺酸鈉、10 30g聚乙二醇、0. 1 2g乙烯硫脲加入1立方米去離子水中溶解，得到第一添加劑溶液；
取300 3000g明膠、30 300g羥乙基纖維素加入1立方米去離子水中溶解，得到第二添加劑溶液；
取硫酸銅電解液，其中，銅離子含量70 100g/L，硫酸含量100 170g/L，氯離子含量 0. 01 0. 04g/L ；
所述硫酸銅電解液溫度為40 60°C，每小時在每立方米電解液中加入60 200mL第一添加劑溶液與35 IOOmL第二添加劑溶液，經均勻攪拌形成的電解液進入電解槽；
所述電解液在所述電解槽中的電解電流密度為5000 6000A/m2，電化學反應后生成雙面光超薄型電解銅箔，即所述雙面光鋰電池電子銅箔。進一步地，所述第一添加劑溶液和所述第二添加劑溶液的比例為2:1。進一步地，所述特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備而制成的雙面光鋰電池電子銅箔的光面和毛面都呈鏡面狀，粗糙度Rz < 1. 5um,延伸率> 5%，抗拉強度彡45Kgf/mm2,厚薄均勻。本發(fā)明與現有技術相比，有益效果在于本發(fā)明提供的特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備，其制造的電解銅箔單位面積重量為87 89g/m2，抗拉強度> 45Kgf/m2，延伸率 > 5%，表面粗糙度Rz < 1. 5um，銅箔厚度均勻，實測為8. 6 9. 3um。與同種銅箔制備工藝相比，本發(fā)明的銅箔生產工藝更簡單穩(wěn)定、添加劑選材優(yōu)質高效，避免了生產中出現的如撕邊等不良現象，產品成品率提高到了 76%。本發(fā)明制備的鋰電池銅箔質量參數波動小，厚度均勻，薄且致密度高，材料電阻低；抗拉強度和延伸率高，具有很好的耐折性能，不易斷裂； 具有很小的表面粗糙度，可以降低鋰電池負極集流體和負極材料銅箔的接觸電阻，進一步減小鋰電池內阻。


圖1為本發(fā)明第一實施方式提供的特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備的實施示意圖。圖2為圖1中特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備制造的銅箔的毛面電鏡圖 (2000放大倍數)。圖3為圖1中特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備制造的銅箔的光面電鏡圖 (2000放大倍數)。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。第一實施方式
請參閱圖1，本發(fā)明第一實施方式提供的特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備，即超薄型雙面光鋰離子二次電池用電解銅箔的制造方法，其包括以下步驟。將配制好的第一添加劑溶液100和第二添加劑溶液200按2:1比例以7. 5L/h的流量通過計量泵(圖未示)注入到電解槽300的進液管道10，在流體的輸送過程中與電解液制備系統(tǒng)400中的電解液充分混合后進入電解槽300 ；
所述電解液的流量為陽 65立方米/小時，第一添加劑溶液100、第二添加劑溶液200 與所述電解液的混合液進入電解槽300后，在5000 6000A/m2(在本實施方式中為6000A/ m2)的電流密度為電解，所述電解液在電場作用下，陰離子移向陽極20，陽離子移向電解槽 300的陰極輥30，在其表面進行電化學沉積制成高延伸性雙面光亮的超薄型電解銅箔400。本例的電解槽300具有進液口 40和出液口 50，并結合相應的進液管道10與出液管道60，所述電解液實行動態(tài)往復循環(huán)，以保證所述電解液溫度及各種物質成分濃度的動態(tài)平衡。硫酸銅電解液中，銅離子含量70 100g/L，硫酸含量100 170g/L，氯離子含量 0. 01 0. 04g/L，所述硫酸銅電解液溫度為40 60°C。在本實施方式中，本例的所述電解液的溫度為50 55°C，各物質成分濃度分別為銅離子濃度為80g/L、硫酸濃度為160g/L、 氯離子濃度為0. 03g/L。第一添加劑溶液100的制成取500 3000g3_巰基1_丙磺酸鈉、10 30g聚乙二醇、0. 1 2g乙烯硫脲加入1立方米去離子水中溶解。在本實施方式中，本例的第一添加劑溶液100按下述配比的原料制成3-巰基1-丙磺酸鈉2. 5g/L、聚乙二醇0. 025g/L、乙烯硫脲 0. 0015g/L。第二添加劑溶液200的制成取300 3000g明膠、30 300g羥乙基纖維素加入 1立方米去離子水中溶解，得到第二添加劑溶液。在本實施方式中，第二添加劑溶液200的原料配比為明膠3g/L、羥乙基纖維素0. 3g/L。本例選用的添加劑優(yōu)良，有力提高了生產工藝穩(wěn)定性，降低了生產過程撕邊等不良現象的發(fā)生率，保證產品質量參數的穩(wěn)定，提高了成品率。請一并參閱圖2與圖3，其分別為特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備制造的銅箔的毛面與光面的電鏡圖，其中銅箔的毛面電鏡圖為2000放大倍數；銅箔的光面電鏡圖為 2000放大倍數，該特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備制造的銅箔符合工藝要求。本例所制備的電解銅箔的毛面與光面一樣成鏡面狀，晶粒的結晶為層狀結構，銅箔的厚度9.0 9. 3um，經過測試，毛面表面粗糙度Rz為1. 40um，抗拉強度為53. 7Kgf/m2，延伸率為6. 3%。實施例二
參照實施例一的制作方法進行制備銅箔產品，所述電解液的溫度為50 55°C，各物質成分濃度分別為銅離子濃度85g/L、硫酸濃度170g/L、氯離子濃度0. 03g/L，所述電解液流量為60 70立方米/小時；第一添加劑溶液和第二添加劑溶液按2:1比例7升/小時的添加量進行添加。第一添加劑溶液按下述配比的原料制成3-巰基1-丙磺酸鈉2. Og/L、聚乙二醇0. 020g/L、乙烯硫脲0. 0020g/L ；第二添加劑溶的原料配比為明膠2. 5g/L、羥乙基纖維素0. 25g/L。本例所制備的電解銅箔的毛面與光面一樣成鏡面狀，晶粒的結晶為層狀結構，銅箔的厚度8. 9 9. Ium,經過測試，毛面表面粗糙度Rz為1. 32um,抗拉強度為50. 3Kgf/m2, 延伸率為6. 9%ο實施例三
參照實施例一的制作方法進行制備銅箔產品，所述電解液的溫度為50 55°C，各物質成分濃度分別為銅離子濃度75g/L、硫酸濃度165g/L、氯離子濃度0. 03g/L，所述電解液流量為60 70立方米/小時；第一添加劑溶液和第二添加劑溶液按2:1比例7. 5升/小時的添加量進行添加。第一添加劑溶液按下述配比的原料制成3-巰基1-丙磺酸鈉2. 5g/L、 聚乙二醇0. 030g/L、乙烯硫脲0. 0025g/L ；第二添加劑溶液的原料配比為明膠2. Og/L、羥乙基纖維素0. 20g/L。本例所制備的電解銅箔的毛面與光面一樣成鏡面狀，晶粒的結晶為層狀結構，銅箔的厚度9. 0 9. 2um,經過測試，毛面表面粗糙度Rz為1. 39um,抗拉強度為58. 6Kgf/m2， 延伸率為7. 0%。實施例四
參照實施例一的制作方法進行制備銅箔產品，所述電解液的溫度為50 55°C，各物質成分濃度分別為銅離子濃度80g/L、硫酸濃度170g/L、氯離子濃度0. 035g/L，所述電解液流量為60 70立方米/小時；第一添加劑溶液和第二添加劑溶液按2:1比例7. 0升/小時的添加量進行添加。第一添加劑溶液按下述配比的原料制成3-巰基1-丙磺酸鈉2. Ig/ L、聚乙二醇0. 025g/L、乙烯硫脲0. 0020g/L ；第二添加劑溶液的原料配比為明膠2. 5g/L、 羥乙基纖維素0. 25g/L。本例所制備的電解銅箔的毛面與光面一樣成鏡面狀，晶粒的結晶為層狀結構，銅箔的厚度8. 9 9. 2um,經過測試，毛面表面粗糙度Rz為1. 31um,抗拉強度為55. 7Kgf/m2， 延伸率為7. 2%ο綜上所述，本發(fā)明提供的雙面光鋰電池電子銅箔制備，其制造的電解銅箔單位面積重量為87 89g/m2，抗拉強度> 4^(gf/m2，延伸率> 5%，表面粗糙度Rz < 1. 5um,銅箔厚度均勻，實測為8. 6 9. 3um。與同種銅箔制備工藝相比，本發(fā)明的銅箔生產工藝更簡單穩(wěn)定、添加劑選材優(yōu)質高效，避免了生產中出現的如撕邊等不良現象，產品成品率提高到了 76%。本發(fā)明制備的鋰電池銅箔質量參數波動小，厚度均勻，薄且致密度高，材料電阻低；抗拉強度和延伸率高，具有很好的耐折性能，不易斷裂；具有很小的表面粗糙度，可以降低鋰電池負極集流體和負極材料銅箔的接觸電阻，進一步減小鋰電池內阻。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備，其特征在于，其包括以下步驟取500 3000g3-巰基1-丙磺酸鈉、10 30g聚乙二醇、0. 1 2g乙烯硫脲加入1立方米去離子水中溶解，得到第一添加劑溶液；取300 3000g明膠、30 300g羥乙基纖維素加入1立方米去離子水中溶解，得到第二添加劑溶液；取硫酸銅電解液，其中，銅離子含量70 100g/L，硫酸含量100 170g/L，氯離子含量 0. 01 0. 04g/L ；所述硫酸銅電解液溫度為40 60°C，每小時在每立方米電解液中加入60 200mL第一添加劑溶液與35 IOOmL第二添加劑溶液，經均勻攪拌形成的電解液進入電解槽；所述電解液在所述電解槽中的電解電流密度為5000 6000A/m2，電化學反應后生成雙面光超薄型電解銅箔，即所述雙面光鋰電池電子銅箔。
2.根據權利要求1所述的特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備，其特征在于，所述第一添加劑溶液和所述第二添加劑溶液的比例為2:1。
3.根據權利要求1所述的特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備，其特征在于，其制造的雙面光鋰電池電子銅箔的光面和毛面都呈鏡面狀，粗糙度Rz < 1. 5um，延伸率> 5%，抗拉強度≥45Kgf/mm2,厚薄均勻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備，其包括以下步驟取第一添加劑溶液、第二添加劑溶液以及硫酸銅電解液；硫酸銅電解液中銅離子含量70～100g/L，硫酸含量100～170g/L，氯離子含量0.01～0.04g/L，硫酸銅電解液溫度為40～60℃，每小時在每立方米電解液中加入60～200mL的第一添加劑溶液與35～100mL的第二添加劑溶液，經均勻攪拌形成的電解液進入電解槽；電解液在電解槽中的電解電流密度為5000～6000A/m2，電化學反應后生成雙面光鋰電池電子銅箔。所述特殊鋰電池用雙面光電解銅箔的制備，其制造的電解銅箔單位面積重量為87～89g/m2，抗拉強度＞45Kgf/m2，延伸率＞5%，表面粗糙度Rz＜1.5um，銅箔厚度均勻，實測為8.6～9.3um。
文檔編號C25D1/04GK102277597SQ20111023019
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權日2011年8月12日
發(fā)明者丁士啟, 于君杰, 唐海峰, 朱勇, 李大雙, 賈金濤, 鄭小偉, 陸冰滬 申請人:合肥銅冠國軒銅材有限公司