[发明专利]一种微孔电池铜箔的电化学腐蚀制备方法及其微孔铜箔

说明书

本发明一种微孔电池铜箔的电化学腐蚀制备方法及其微孔铜箔，属于电池铜箔的制备技术领域，技术方案为：按照下述步骤进行：对轧制后的电池铜箔进行表面清洗祛除润滑剂；将清洗后的电池铜箔全部浸入化学腐蚀液：所述的化学腐蚀液包括0.5‑1.5mol/L的HCl，0.5‑2mol/L的C₂H₂O₄，0.1‑0.5mol/L的NH₄Cl，0.1‑1mol/L的FeCl₃，把腐蚀槽作为阴极，电池铜箔作为阳极，外加6‑64V直流电进行腐蚀，电池铜箔在该腐蚀液中的停留时间在20~120s；腐蚀后的电池铜箔清洗表面残留液体，烘干；本发明可广泛应用到锂电池微孔铜箔的制造领域。

技术领域

本发明一种微孔电池铜箔的电化学腐蚀制备方法及其微孔铜箔，属于电池铜箔的制备技术领域。

背景技术

新材料和清洁能源都是国家层面的重点发展方向，锂离子电池是目前储能技术中应用最广泛的储能电芯，提高电芯能量存储密度是全世界追求的目标，电芯能量密度的提高主要依赖于其正、负极材料的发展进步，但也与锂离子电池的正负极集流体、正负极粘结剂、电解液和隔膜等材料的进步有关。

锂离子电池的负极由铜箔和涂覆在其上的负极浆料（石墨浆料、硅碳浆料或钛酸锂浆料）所组成。目前人们普遍采用粗化铜箔表面的方法来增加铜箔与负极浆料之间的粘结力，但该工艺并不能达到期望的效果。负极浆料与铜箔在卷绕柱状电池时和循环充放电过程中都会出现分离问题，进而导致产品合格率大副降低、使用寿命大副缩短和电池容量衰减明显。

为了改善负极铜箔集流体与负极浆料之间的粘结状态，日本和中国台湾的一些企业开发了微孔铜箔和微孔铜箔，这两种正负极集流体箔材每平方厘米上都制备了九个通孔，每个通孔的直径约为1mm。但他们所制备的铜箔和铜箔必须使用特制的电池自动生产线，其原因在于在原有的电池自动生产线上，使用此种通孔直径在1mm的铜箔或铜箔时，会出现背面渗浆现象，影响另一面的涂覆。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，目的是提供一种高性能锂电池微孔铜箔的电化学腐蚀制备方法及其微孔铜箔。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

第一步，对轧制后的电池铜箔进行表面清洗祛除表面附着物。

第二步，将清洗后的电池铜箔全部浸入化学腐蚀液：所述的腐蚀剂包括如下摩尔浓度的溶液：0.5-1.5mol/L的HCl，0.5-2mol/L的C₂H₂O₄，0.1-0.5mol/L的NH₄Cl，0.1-1mol/L的FeCl₃，把腐蚀槽作为阴极，电池铜箔作为阳极，外加6-64V直流电进行腐蚀，电池铜箔在该腐蚀液中的停留时间在20~120s。

第三步，对腐蚀后的电池铜箔清洗表面残留液体。

第四步，烘干。

在所述第三步和第四步之间设置有：亮化处理步骤。

亮化处理的亮化液包括：2-5g/L的 CrO₃、1-7g/L的 Na₂Cr₂O₇•2H₂O、0.1-1.5g/L的NaF。

第一步中的清洗液包括5-30g/L 的NaOH、10-70g/L的 Na₂CO₃、10-40g/L的Na₃PO₄，清洗液中时间≥6s。

第三步中的清洗液包括：清洗液的配方：0.4~0.8kg的Na₂SO₄、0.5~1kg的CaSO₄、0.1~0.3kg的柠檬酸溶于1L水中配置而成。