[发明专利]电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法

说明书

本发明涉及电解铜箔技术领域，具体涉及一种电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法。该电解铜箔用添加剂包括：聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素；其中，聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素的质量比为3‑30：1‑15：5‑50：1‑20：1‑10。本发明提供的电解铜箔用添加剂，通过特定组分之间的协同作用，解决了铜箔力学性能差的问题，使得得到的铜箔具有制备方法简单，力学性能好的优点。

技术领域

本发明涉及电解铜箔技术领域，具体涉及一种电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法。

背景技术

铜箔是制备锂离子电池负极的关键材料，在锂离子电池中作为集流体承担着传输电子的作用。为了能够确保活性物质与集流体的紧密接触，保持电池容量，提高电池安全性，铜箔需要具有超薄、粗糙度低、抗拉强度大及延伸率高的性能。

但是，目前在电解铜箔生产过程中加入的微量添加剂一般会对铜箔的粗糙度、抗拉强度和延伸率等性能产生较大的影响，因而难以得到具有良好力学性能的铜箔。

因此，亟待提供一种可用于生产具有良好力学性能的电解铜箔用添加剂及具有良好力学性能的铜箔。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的铜箔力学性能差的问题，提供一种电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法。该铜箔具有制备方法简单，力学性能好的优点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种电解铜箔用添加剂，其中，所述添加剂包括：聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素；其中，聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素的质量比为3-30：1-15：5-50：1-20：1-10。

本发明第二方面提供了一种电解铜箔用电解液，其中，以电解液总质量计，所述电解液包括：质量含量为3-30ppm的聚二硫二丙烷磺酸钠，质量含量为1-15ppm的醇硫基丙烷磺酸钠，质量含量为5-50ppm的高分子胶，质量含量为1-20ppm的聚乙二醇，质量含量为1-10ppm的羟乙基纤维素，质量浓度为5-40ppm的HCl，质量浓度为60-110g/L的Cu₂SO₄，浓度为80-150g/L的H₂SO₄。

本发明第三方面提供了一种铜箔的制备方法，所述方法包括：

1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素添加到盐酸溶液中，进行超声分散，得到添加剂混合液；

2)将所述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中进行混合，得到电解液；

3)将所述电解液进行电沉积，得到铜箔。

本发明第四方面提供了一种铜箔，其中，所述铜箔常温抗拉强度≥500MPa，延伸率≥5％，在180℃下保温30min后，抗拉强度≥250MPa，延伸率≥6％；所述铜箔的厚度为6-8μm，铜箔毛面粗糙度Ra值≤0.2μm，Rz值≤2μm。

通过上述技术方案，本发明具有的有益技术效果如下：

1)本发明提供的电解铜箔用添加剂，通过特定组分之间的协同作用，解决了铜箔力学性能差的问题；

2)本发明提供的铜箔的制备方法，简单快捷，对设备要求不高，成本低效益高，适合工业化推广；

3)本发明提供的铜箔是双光面高抗拉锂电铜箔，铜箔的厚度在6-8μm之间，粗糙度Rz≤2μm，常温下的抗拉强度在500MPa以上，延伸率大于5％；在180℃下保温30min后的抗拉强度250MPa以上，延伸率大于6％，具有良好的力学性能，应用于锂离子电池当中，因其厚度薄、抗拉强度高，可减小电池体积，减轻电池重量，提高电池成品率。