高延伸率双面光超薄电解铜箔的制造方法

专利名称：高延伸率双面光超薄电解铜箔的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种高延伸率双面光超薄电解铜箔的制造方法。
背景技术：
铜箔是生产锂离子电池的关键材料之一，铜箔品质的优劣直接影响到 锂离子电池的制作工艺和综合性能。电解铜箔的抗拉强度、延伸性、致密 性、表面粗糙度、厚度均勻性及外观质量等对锂离子电池负极电极制作工 艺和电池的稳定性等质量性能方面都有直接的影响。双面光电解铜箔是电 解铜箔的新产品，主要使用在锂离子二次电池中，现有的双面光电解铜箔
毛面粗糙度〉0.2jam、延伸率<4%,制造的锂离子电池存在体积大、重量
重、成本高、电池能量较低的问题。

发明内容
本发明的目的就是提供一种光面粗糙度与毛面粗糙度Ra《0.2jam、毛 面呈镜面状、延伸率> 5 %的双面光超薄电解铜箔的制造方法。
高延伸率双面光超薄电解铜箔的制造方法(1)取10-100g苯基聚二 硫丙烷磺酸钠、10 100g聚二硫二丙垸磺酸钠、0. 1 lg2-巯基苯骈咪唑、 0. 1 ~ lg乙烯硫脲加入1立方米去离子水中溶解，得到a溶液；(2 )取30 ~ 200g聚乙二醇分子量200 - 6000、 50 300g十二烷基硫酸钠、质量浓度36 %的盐酸2. 5-47ml加入l立方米去离子水中溶解，得到b溶液；(3)硫 酸铜电解液中铜离子含量70 100g/L、硫酸含量80~150 g /L; ( 4 )将硫 酸铜电解液加热到40 ~ 60°C ,每小时在每立方米电解液中同时加入120 ~ 240ml a溶液、12~60ml b溶液、12-60ml明胶溶液，经搅拌均匀后，电 解液进入阳极槽；(5)电解液在电场作用下，电流密度为5000 ~ 6500A/m2， 阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，进行电化学反应，制成高延伸率双面 光超薄电解铜箔。
所述步骤(1) a溶液中加入0. 3 ~ 1. 5g四氢噻唑硫铜，得到a'溶液。 所述步骤(2) b溶液中加入150 ~ 250g亚甲基二苯磺酸钠得到b'溶液。 所述步骤(4)中明胶溶液是将100~ 1000g明胶固体加入到100L50-8(TC的去离子水中，搅拌溶解后，冷却，即得。本发明的铜箔单位面积重量为72~80g/m2、抗拉强度〉380N/mm2、表面 粗糙度Ra < 0. 2 iam、延伸率>5%、实测厚度< 9. 5 jam、光泽度达到420GU。 与同类型铜箔相比，本发明铜箔厚度较薄，可制造大容量锂离子电池的要 求.；具有较大抗拉强度和延伸率，能增强铜箔的耐折性能，可降低极片断 裂等问题的发生率，增加负极的尺寸稳定性和平整性，提高了电池的成品 率；具有较小的粗糙度，可降低电池的内阻，增加电池的容量和延长了电
池循环使用寿命。
具体实施例方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但其不代表为本发明的
唯一实施方式。 实施例一
将定量的去离子水和硫酸从储液罐中抽到装有铜料的溶铜灌中，通入 压缩空气进行氧化化合反应，生成硫酸铜溶液，其溶铜的化学反应式
为2Cu+2H2S04+02=2CuS04+2H20,控制电解液中012+、 H2S04的浓度达到预定含
量。将制得的电解液经过精密过滤和稳定温度后抽到高位槽，稳定液位， 在高位槽中同时连续滴加a溶液、b溶液和明胶溶液，充分搅匀后匀速流入 电解槽中电解，Cu2+在钛阴极辊上沉积成预定厚度的铜箔后，剥离出来形成 原箔，阴极Cu2++2e —Cu，阳极20H-2e — 1/202 T+H20,电解液经沉积后， 流出电解槽至电解液储罐，其中Cu2+浓度降低，H+浓度升高，在电解液储罐 中加入活性炭吸附过量的添加剂。在电解液抽到溶铜罐中时，重复上述的 溶铜反应，从而使降低的Cu2+浓度升高，稳定电解液中Cu2+、 H2S04的浓度。
如此形成一个连续的电解铜箔生产过程。
称取lGg苯基聚二硫丙烷磺酸钠、1Gg聚二硫二丙烷磺酸钠、G. lg 2-巯基苯骈咪唑、0. lg乙烯硫脲加入1立方米去离子水中溶解，得到a溶液； 取30g聚乙二醇200、 50g十二烷基硫酸钠、质量浓度36%的盐酸2. 5ml加 入l立方米去离子水中溶解，得到b溶液；将lOOg明胶固体加入到100L50 'C的去离子水中，充分搅拌溶解后，冷却，得到明胶溶液。(V+的含量控制 在70g/L、 H2S04的含量控制在80g/L，在4(TC下进行电解，每小时在每立方 米硫酸铜电解液中同时加入以上制得的120ml a溶液、12ml b溶液、12ml 明胶溶液，在电流密度为5000A/m2,制成高延伸率双面光超薄电解铜箔。
本发明制造的双面光超薄电解铜箔经检测单位面积重量72 ~ 80g/m2、厚度9. 2~9. 5jum、毛面粗糙度Ra 0. 18 ~ 0. 2 jum、毛面光泽度250GU、抗拉强度380N/mm2、延伸率5. 2 ~ 6°/ 。实施例二
取10Gg苯基聚二硫丙烷磺酸钠、100g聚二硫二丙烷磺酸钠、lg 2-巯基苯骈咪唑、lg乙烯硫脲加入1立方米去离子水中溶解，得到a溶液；取200g聚乙二醇2000、 300g十二烷基硫酸钠、质量浓度36。/。的盐酸47ml加入1立方米去离子水中溶解，得到b溶液；将400g明胶固体加入到100L 60。C的去离子水中，充分搅拌溶解后，冷却，得到明胶溶液。硫酸铜电解液中铜离子含量100g/L、硫酸含量150 g /L;将硫酸铜电解液加热到60°C ，每小时在每立方米电解液中同时加入240ml a溶液、60ml b溶液、60ml明胶溶液，在电流密度为6500A/m2进行电化学反应，制成高延伸率双面光超薄电解铜箔。
本发明制造的双面光超薄电解铜箔经检测单位面积重量72 ~ 80g/m2、厚度9~9. 3nm、毛面粗糙度Ra 0. 15 ~ 0. 17 jam、毛面光泽度400GU、抗拉强度400N/隨2、延伸率6 ~ 7%。
实施例三
取lQg苯基聚二硫丙烷磺酸钠、1Qg聚二硫二丙烷磺酸钠、G. lg 2-巯基苯骈咪唑、0. llg乙烯硫脲、0. 3g四氢噻唑硫铜加入l立方米去离子水中溶解，得到a'溶液；取30g聚乙二醇分子量4000、 350g十二烷基硫酸钠、质量浓度36%的盐酸2. 5ml加入l立方米去离子水中溶解，得到b溶液；将700g明胶固体加入到100L7(TC的去离子水中，充分搅拌溶解后，冷却，得到明胶溶液。硫酸铜硫酸电解液中铜离子含量70g/L、硫酸含量80g/L;将电解液加热到40°C，每小时在每立方米电解液中同时加入240ml a'溶液、60ml b溶液、60ml明胶溶液，在电流密度为6500A/m2下进行电化学反应，制成高延伸率双面光超薄电解铜箔。
本发明制造的双面光超薄电解铜箔经检测单位面积重量72 ~ 80g/m2、厚度8. 9-9. 2阵毛面粗糙度Ra 0. 15 ~ 0. 16 jum、毛面光泽度410GU、抗拉强度400N/mm2、延伸率6 ~ 7%。
实施例四
取100g苯基聚二硫丙烷磺酸钠、100g聚二硫二丙烷磺酸钠、lg 2-巯基苯骈咪唑、lg乙烯硫脲、1. 5g四氢噻唑硫铜加入1立方米去离子水中溶
5解，得到a'溶液；取200g聚乙二醇分子量6000、 300g十二烷基硫酸钠、质量浓度36%的盐酸47ml、 200g亚甲基二苯磺酸钠加入1立方米去离子水中溶解，得到b'溶液；将1000g明胶固体加入到100L80。C的去离子水中，充分搅拌溶解后，冷却，得到明胶溶液。硫酸铜电解液中铜离子含量100g/L、硫酸含量150g/L;将电解液加热到60。C，每小时在每立方米电解液中同时加入240ml a'溶液、60ml b'溶液、60ml明胶溶液，在电流密度为6500A/m2下进行电化学反应，制成高延伸率双面光超薄电解铜箔。
本发明制造的双面光超薄电解铜箔经检测单位面积重量72 ~ 80g/m2、厚度8. 8 ~ 9. 1 jum、毛面粗糙度Ra-O. 14-0. 16jam、毛面光泽度420GU、抗拉强度420N/mm2、延伸率6~7. 5%。
权利要求
1、一种高延伸率双面光超薄电解铜箔的制造方法，其特征在于(1)取10～100g苯基聚二硫丙烷磺酸钠、10～100g聚二硫二丙烷磺酸钠、0.1～1g2-巯基苯骈咪唑、0.1～1g乙烯硫脲加入1立方米去离子水中溶解，得到a溶液；(2)取30～200g聚乙二醇分子量200～6000、50～300g十二烷基硫酸钠、质量浓度36％的盐酸2.5～47ml加入1立方米去离子水中溶解，得到b溶液；(3)硫酸铜电解液中铜离子含量70～100g/L、硫酸含量80～150g/L；(4)将硫酸铜电解液加热到40～60℃，每小时在每立方米硫酸铜电解液中同时加入120～240mla溶液、12～60mlb溶液、12～60ml明胶溶液，拌匀后，电解液进入阳极槽；(5)电解液在电场作用下，电流密度为5000～6500A/dm2，进行电化学反应，制成高延伸率双面光超薄电解铜箔。
2、 根据权利要求1所述的高延伸率双面光超薄电解铜箔的制造方法， 其特征在于步骤(l)中a溶液中加入O. 3~1.5g四氢噻唑硫铜，得到a'溶液。
3、 根据权利要求1所述的高延伸率双面光超薄电解铜箔的制造方法， 其特征在于步骤(2)中b溶液中加入150 250g亚甲基二苯磺酸钠，得到
4.根据权利要求1所述的高延伸率双面光超薄电解铜箔的制造方法， 其特征在于步骤(4)中明胶溶液是将100~ 1000g明胶固体加入到100L 50 8(TC的去离子水中，搅拌溶解后，冷却，即得。
全文摘要
本发明涉及一种高延伸率双面光超薄电解铜箔的制造方法，(1)电解液中Cu²⁺含量70～100g/L、H₂SO₄含量80～150g/L；(2)每小时在每立方米40～60℃的电解液中同时滴加120～240ml a溶液、12～60ml b溶液、12～60ml明胶溶液，拌匀后，电解液流入阳极槽；(3)电解液在电场作用下，在电流密度5000～6500A/m²进行电化学反应，制得高延伸率双面光超薄电解铜箔。本发明的铜箔单位面积重量72～80g/m²、抗拉强度＞380N/mm²、表面粗糙度Ra≤0.20μm、延伸率＞5％、厚度≤9.5μm、毛面光泽度420GU。
文档编号C25D1/04GK101481810SQ20091003659
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月12日 优先权日2009年1月12日
发明者吴红兵, 夏文梅, 张辉玲, 罗雄标 申请人:梅县金象铜箔有限公司