[发明专利]一种高容量锂电池用4.5μm电解铜箔的制造方法

说明书

本发明提供一种高容量锂电池用4.5μm电解铜箔的制造方法。所述高容量锂电池用4.5μm电解铜箔的制造方法包括以下步骤：S1、配置电解液：(1).制备电解液，将高纯度铜杆和分析纯浓硫酸溶入溶铜灌中，经过空气中的氧气和硫酸反应成为硫酸铜电解液。本发明提供的高容量锂电池用4.5μm电解铜箔的制造方法利用高铜低酸低氯的电解液配合添加剂的耦合、整平、细化晶粒等作用机理，提升结晶成核速度、消除结晶竖向生长、实现晶粒细化、均匀化、无缺陷，有效提升抗拉强度和延伸率，实现抗拉强度＞40kgf/m2，延伸率＞4％，无缺陷高容量锂电池用4.5μm电解铜箔。

技术领域

本发明属于电解铜箔制造技术领域，尤其涉及一种高容量锂电池用4.5μm电解铜箔的制造方法。

背景技术

随着消费者对新能源汽车续航能力要求的提高，锂电池的电池容量也在不断提升，传统的锂电池石墨负极材料逐步向电池容量更高的硅碳复合负极材料转变，而纳米硅材料具有受热膨胀特性，故对作为锂电池负极集流体的电解铜箔的抗拉强度、厚度、表面缺陷等物性提出了更高的要求。

目前国内极少数的铜箔厂家制造了的4.5μm电解铜箔存在诸如抗拉强度低较低＜40kgf/mm2，延伸率较低＜4％，针孔较多等质量问题，此类4.5μm电解铜箔作为负极集流体在高容量硅碳负极锂电池充放电时极易引起负极断裂，造成电池报废。

中国发明专利公开号CN110219025公开了生产超薄电解铜箔的工艺，此工艺生产的4.5μm电解铜箔抗拉强度较低30-40kgf/mm2。

中国发明专利公开号CN110552027公开了一种4.5μm动力锂电池电解铜箔的制造方法、制品及应用，添加剂添加浓度远高于行业标准，极易造成铜箔结晶组织中过多有机物，严重影响铜箔的延伸率和抗拉，引起极耳焊接不良。

中国发明专利公开号CN111850620公开了一种锂电池用4.5μm超薄铜箔制造方法，按此方法制造的4.5μm电解铜箔抗拉强度较低＜40kgf/mm2，延伸率＜4％，同样不适合高容量碳硅复合锂电池。

中国发明专利公开号CN110670093公开了4.5μm双面光电解铜箔的生产方法，该方法分为三步电解，制造工艺繁多，良品率较低，成本极高。

因此，有必要提供一种新的高容量锂电池用4.5μm电解铜箔的制造方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种利用高铜低酸低氯的电解液配合添加剂的耦合、整平、细化晶粒等作用机理，提升结晶成核速度、消除结晶竖向生长、实现晶粒细化、均匀化、无缺陷，有效提升抗拉强度和延伸率，实现抗拉强度＞40kgf/m2，延伸率＞4％，无缺陷高容量锂电池用4.5μm电解铜箔的高容量锂电池用4.5μm电解铜箔的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的高容量锂电池用4.5μm电解铜箔的制造方法包括以下步骤：

S1、配置电解液：

(1).制备电解液，将高纯度铜杆和分析纯浓硫酸溶入溶铜灌中，经过空气中的氧气和硫酸反应成为硫酸铜电解液；

(2).将(1)得到的硫酸铜电解液在经过除油过滤、硅藻土活性炭过滤、袋式过滤和滤芯过滤，并采用钛制板式换热器将温度调节至在49-52℃，使其制备出纯度较高的电解液。

作为本发明的进一步方案，所述电解液中包含铜离子含量90-110g/L、硫酸含量60-80g/L、温度49-52℃、氯离子含量5-15mg/L。

作为本发明的进一步方案，在步骤S1中加入添加剂至电解液中，添加剂包括有表面润湿剂、晶粒细化剂、整平剂和抗拉提升剂。