[发明专利]高抗拉电解铜箔用添加剂及制备高抗拉电解铜箔的工艺

说明书

本发明属于电解铜箔技术领域，涉及一种电解铜箔用添加剂及制备高抗拉锂电铜箔的工艺。所述添加剂包括：每升A水溶液含胶原蛋白5‑10g/L，每升B水溶液含3‑巯基1‑丙磺酸钠和/或二甲基‑二硫羰基丙烷磺酸钠1‑8g/L，每升C水溶液含2‑巯基苯骈咪唑丙烷磺酸钠1‑10g/L和羟乙基纤维素5‑20g/L。在电解生箔过程中，依次向硫酸铜电解液中加入上述的电解铜箔用添加剂，得到铜箔厚度≤8μm，常温抗拉强度≥450MPa，延伸率3‑8％，粗糙度Rz≤2.0μm，光亮度100‑400单位光泽，翘曲≤8mm。该添加剂可有效提高电解铜箔的抗拉强度，在生产中较好控制，生产出来的电解铜箔抗拉强度大于450MPa。

技术领域

本发明属于电解铜箔技术领域，具体涉及一种电解铜箔用添加剂及制备锂离子电池用高抗拉电解铜箔的生产工艺

背景技术

电解铜箔具有良好的导电性，常被用作锂离子电池的负极集流体材料。随着锂离子电池产业的迅猛发展，对电解铜箔的供给需求和性能需求不断提高。电解铜箔抗拉强度较低时易使电极尺寸稳定性和平整性变差，易产生铜箔断裂，导致负极材料成品率下降，影响电池容量、内阻及寿命。

制备同时具备双面光、高抗拉和低翘曲特性的高性能锂离子电池用电解铜箔对添加剂配比和工艺条件都提出了更高的要求。一般情况下，不同添加剂种类和含量存在交互作用，都会直接影响高抗拉锂电铜箔质量，而且往往当电解铜箔的抗拉强度显著提高后会导致电解铜箔翘曲严重。目前大多数厂家使用进口的添加剂，对具体添加剂的种类和配比不清楚，而进口添加剂价格昂贵、供货周期长，提升了生产成本且不利于企业改善产品性能。因此需要研发出合适的复配添加剂制备出高抗拉低翘曲的电解铜箔，提升企业竞争力。

发明内容

本发明的目的在于针对常规锂电铜箔抗拉强度偏低的问题，提供一种电解铜箔用添加剂，该添加剂可有效提高电解铜箔的抗拉强度，在生产中较好控制，生产出来的电解铜箔抗拉强度大于450MPa。

本发明另一个目的在于提供一种采用上述添加剂，制备8μm和6μm高抗拉锂离子电池用电解铜箔生产工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高抗拉电解铜箔用添加剂，该添加剂含有光亮剂3-巯基1-丙磺酸钠或二甲基-二硫羰基丙烷磺酸钠、2-巯基苯骈咪唑丙烷磺酸钠、工业胶原蛋白、羟乙基纤维素等。该添加剂由A、B、C三种水溶液组成，其中A水溶液含胶原蛋白5-10g/L，B水溶液含3-巯基1-丙磺酸钠和/或二甲基-二硫羰基丙烷磺酸钠1-8g/L，C水溶液含羟乙基纤维素5-20g/L、2-巯基苯骈咪唑丙烷磺酸钠1-10g/L。在电解生箔过程中，依次向硫酸铜电解液中加入上述的电解铜箔用添加剂，其中A、B、C三种水溶液的流量分别为50-100mL/min、150-200mL/min和100-200mL/min。

优选的，所述胶原蛋白分子量为1500-6000。

所述制备锂离子电池用高抗拉电解铜箔的生产工艺，包括溶铜造液、生箔和防氧化工序。其特征在于：电解液是循环利用的，在电解生箔步骤，向电解液中加入上述的电解铜箔用添加剂。

溶铜造液过程如下：将除杂后的原材料细铜线加入到含有稀硫酸的溶铜罐中，用鼓风机从溶液底部鼓入空气使其溶解生成硫酸铜电解液，调节硫酸铜电解液中铜离子含量为70-100g/L，硫酸含量为90-130g/L，氯离子含量为10-50mg/L及温度为45-60℃。

电解生箔时控制电流密度为50-80A/dm²，钛阴极辊转速为5-10m/min。

将上述电解出来的铜箔采用常规的防氧化处理。