[发明专利]一种高模量低翘曲铜箔的制备方法

说明书

本发明涉及铜箔制取领域，公开了一种高模量低翘曲铜箔的制备方法。该方法包括：S1、制备电镀液；S2、对铜箔原料使用磨辊工艺进行打磨；S3、电解制备生箔，所述电解制备生箔包括：在预设电解液温度和预设电流强度条件下，进行电解制备生箔，所述预设电解液温度为45‑70℃，所述电流大小为25000‑360000A；S4、对生箔表面进行处理；S5、将生箔收卷、分切为成品箔，能够在提高铜箔模量的同时降低铜箔的翘曲率。

技术领域

本发明涉及电解铜箔领域，尤其涉及一种高模量低翘曲铜箔的制备方法。

背景技术

电解铜箔是电子工业领域中广泛应用的重要材料，是锂电池的负极集流体和电子电路板的主要材料，其性能决定了电池和PCB板的效率、稳定性、可靠性以及寿命。铜箔无论是作为负极材料的载体还是作为PCB板的导体，具有更高的模量和良好的延伸率才能满足市场对铜箔苛刻的要求。对于锂电池的负极集流体而言模量高的铜箔，刚性大，不易弯曲或断裂；对于电子电路铜箔而言，模量越高，剥离强度越高，因此高模量、高强度、高延伸同时还具有低翘曲性铜箔的需求量越来越大。一般地，通过晶粒细化或生产加工强化来增大电解铜箔的模量，通过滑移系以及晶粒尺寸来控制延伸率的大小。但晶粒的细化会在晶界中引入大量的杂质，引起大量的位错，导致微观应力无法释放而引起宏观翘曲。翘曲造成锂电池的集流体在涂覆过程中涂覆不均或断带；在PCB压板后受热过程中产生分层而引起可靠性失效，均导致铜箔在下游过程中无法正常加工。

基于此，几十年来越来越多的研究者报道采用脉冲电流法、大电流密度法或气体冷凝法制备出纳米孪晶，纳米孪晶的引入使铜箔材料的强度和塑性同时提升。根据参考文献《Ultrahigh Strength and High Electrical Conductivity in Copper》P422-426可知：脉冲电沉积法制备出的15nm左右的高密度纳米孪晶铜箔，其抗拉强度达到1068MPa,延伸率达13.5％，远远大于直流电源制备的铜箔。另外，参考文献《The EffectsofBathTemperature onthe FormationofNano twin in Electrodeposited Cu》P11303-11307也指出：不同脉冲电流密度能控制110孪晶铜晶粒择优生长，其抗拉强度达到745MPa。这些研究成果的发表，为我们实现制备超高强度、高延伸、高导电性铜箔开辟了新的途径。

遗憾的是，由于脉冲电流在实际应用中控制精度小，工艺过程稳定性差，生产效率低而难以在工业上得到全面的应用，因此目前的电解铜箔仍采用直流电源。

所以急需一种高模量低翘曲铜箔的制备方法解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术中缺乏一种制备超高强度、高延伸、高导电性铜箔的方法。

本发明提供了一种高模量低翘曲铜箔的制备方法，包括：S1、制备电镀液，对铜箔原料进行电镀处理，所述电解液包括铜离子、硫酸、氯离子和混合添加剂，所述混合添加剂包括A剂和B剂；

S2、对铜箔原料使用磨辊工艺进行打磨，所述对铜箔原料使用磨辊工艺进行打磨包括：进行第一阶段离线抛磨，第一阶段离线抛磨完成后进行第二阶段离线抛磨，第二阶段离线抛磨完成后进行第三阶段离线抛磨；第三阶段离线抛磨完成后进行第四阶段离线抛磨，第四阶段离线抛磨完成后进行第一阶段在线抛磨，第一阶段在线抛磨完成后进行第二阶段在线抛磨；

S3、电解制备生箔，所述电解制备生箔包括：在预设电解液温度和预设电流强度条件下，进行电解制备生箔，所述预设电解液温度为45-70℃，所述电流大小为25000-360000A；

S4、对生箔表面进行处理；

S5、将生箔收卷、分切为成品箔。

可选的，所述A剂为瓜尔胶、谷氨酸、甘氨酸其中一种或两种以上的混合物，所述A剂含量为10-50ppm；