一种用于提高PET复合铜箔厚度均匀性的方法与流程

本发明属于电解铜箔制备，特别涉及一种用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的方法。

背景技术：

1、锂电铜箔厚度的变化一方面改变了薄膜本身的驰豫时间，另一方面影响了晶格杂质散射对电导的损耗，进而影响锂电池的内阻及电化学性能，并且会影响阻抗、载流能力、压降、电流密度等指标，锂电复合铜箔越薄，对电池的能量密度提升作用越大，目前主流趋势铜箔厚度从8μm减少至6μm，可以在电芯体积不变条件下，增大活性材料的用量，浆料涂覆厚度增厚，将直接促进电芯能量密度提高，因此生产pet复合铜箔整体厚度的均匀性对锂电池性能至关重要。

2、pet复合铜箔较纯铜铜箔具备高安全性、高能量密度等优势，pet复合铜箔结构以3.6-6μm聚对苯二甲酸乙二酯(pet)作为基材，在其上溅射一层导电薄膜铜层(50-80nm)使得其表面金属化，两边以电沉积的方式沉积1-2μm铜层，制作总厚度在5.5-8μm之间的复合铜箔，用以代替6-9μm的电解铜箔。pet表面溅射层导电铜层后在其上通过阴极辊仅仅沉积1-2μm，因此阴极辊表面状态对pet复合铜箔生产影响尤为突出。

3、pet复合铜箔在生产过程中需要通入很高的电流，电流是通过铜排到石墨碳刷，然后到导电环、阴极辊轴，一直到达阴极辊表面，为了获得大面积和足够厚度的电解铜箔，阴极辊筒工作电流高达35ka-40ka，而辊筒轴与导电环的电接触面积仅0.16m2，工作时导电环温度高达800℃，为了降低电接触面的接触电阻，提高阴极辊筒的导电性能，要求在其导电环内壁与之接触的辊筒轴表面电镀一层金属银，用于提高阴极辊导电性。

4、但目前银镀层与阴极辊的结合力和银镀层的均匀一致性还有待提高，从而才能提高阴极辊的导电均匀性，而阴极辊表面的光洁度、导电性和导电均匀性以及阴极辊筒的导电性能等因素是提高pet复合铜箔整体厚度均匀性的基础。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的处理方法。通过在钛阴极辊上预镀镍和化学镀银作为中间过渡缓冲层，然后再利用电刷镀技术在其上制备出导电性良好的银镀层，缓冲层有利于提高银镀层与阴极辊的结合力，提高银镀层的均匀性、一致性，从而提高了阴极辊的导电均匀性，使其在电解pet复合铜箔过程中溶液内部的电流密度保持稳定，上铜速率一致，得到铜层厚度均匀一致的pet复合铜箔。

2、为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的处理方法，包括阴极辊的表面处理，所述阴极辊的表面处理包括以下步骤：

3、1)阴极辊的预处理；

4、2)预镀镍：将步骤1)预处理后的阴极辊置于预镀镍溶液中预镀镍；

5、3)化学镀银：在步骤2)预镀镍后涂覆化学银溶液；

6、4)电刷镀镀银：在步骤3)化学镀银后的阴极辊上使用低氰电刷镀镀银液进行电刷镀，以及做镀后处理。

7、优选的，所述预处理包括除油、打磨和喷砂；

8、除油，采用有机溶剂和碱液结合的方式对阴极辊表面除油；

9、打磨，选用60-500目的砂纸对阴极辊表面进行打磨；

10、喷砂，选用300-400目且纯度大于99％的高纯石英砂做喷砂处理。

11、优选的，所述预镀镍溶液的组成，包括以下组分含量：nicl2·6h2o的质量浓度为240-300g/l，hcl的体积浓度为260-330ml/l。

12、优选的，所述预镀镍的条件：电流密度为2-4a/dm2，时间为3-5min，以镍板为阳极电极。

13、优选的，所述步骤3)中化学银溶液组成以质量浓度计，包括以下组分：agno3 10-20g/l，na2so3 200-220g/l，溶液ph为7-7.5。

14、优选的，在步骤3)化学镀银后的阴极辊上使用低氰电刷镀镀银液进行电刷镀，所述电刷镀条件：电流密度为0.5-1.5a/dm2，温度为20-30℃，电压为2-5v，阳极电极为不锈钢板，使镀层厚度为10-20μm。

15、优选的，所述步骤4)中低氰电刷镀镀银液的组成以质量浓度计，包括以下组分：agcn 20-35g/l、kcn 5-10g/l、k2co3 30-90g/l。

16、优选的，所述镀后处理为电刷镀镀银后需涂保护剂。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过在阴极辊上预镀镍和化学镀银作为中间过渡缓冲层，然后再利用电刷镀技术在其上制备出导电性良好的银镀层，缓冲层提高了银镀层与阴极辊的结合力，提高了银镀层的均匀性、一致性，从而提高了阴极辊的导电均匀性，使阴极辊使用寿命长、导电性良好、电流效率高，使其在电解pet复合铜箔过程中溶液内部的电流密度保持稳定，上铜速率一致，得到铜层厚度均匀一致的pet复合铜箔。

技术特征：

1.一种用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的方法，其特征在于，包括阴极辊的表面处理，所述阴极辊的表面处理包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的方法，其特征在于，所述预处理包括除油、打磨和喷砂；

3.根据权利要求1所述的用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的方法，其特征在于，所述预镀镍溶液的组成，包括以下组分含量：nicl2·6h2o的质量浓度为240-300g/l，hcl的体积浓度为260-330ml/l。

4.根据权利要求1所述的用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的方法，其特征在于，所述预镀镍的条件：电流密度为2-4a/dm2，时间为3-5min，以镍板为阳极电极。

5.根据权利要求1所述的用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的方法，其特征在于，所述步骤3)中化学银溶液组成以质量浓度计，包括以下组分：agno3 10-20g/l，na2so3 200-220g/l，溶液ph为7-7.5。

6.根据权利要求1所述的用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的方法，其特征在于，在步骤3)化学镀银后的阴极辊上使用低氰电刷镀镀银液进行电刷镀，所述电刷镀条件：电流密度为0.5-1.5a/dm2，温度为20-30℃，电压为2-5v，阳极电极为不锈钢板，使镀层厚度为10-20μm。

7.根据权利要求1或6所述的用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的方法，其特征在于，所述步骤4)中低氰电刷镀镀银液的组成以质量浓度计，包括以下组分：agcn 20-35g/l、kcn5-10g/l、k2co3 30-90g/l。

8.根据权利要求1所述的用于提高pet复合铜箔厚度均匀性的方法，其特征在于，所述镀后处理为电刷镀镀银后需涂保护剂。

技术总结
本发明属于电解铜箔制备技术领域，特别涉及一种用于提高PET复合铜箔厚度均匀性的方法，包括阴极辊的表面处理，对阴极辊表面进行除油、打磨、喷砂、预镀镍、化学镀银、电刷镀镀银。本发明通过在阴极辊上预镀镍和化学镀银作为中间过渡缓冲层，然后再利用电刷镀技术在其上制备出导电性良好的银镀层，缓冲层提高了银镀层与基体的结合力，提高了银镀层的均匀性、一致性，从而提高了阴极辊的导电均匀性，使阴极辊使用寿命长、导电性良好、电流效率高，使其在电解PET复合铜箔过程中溶液内部的电流密度保持稳定，上铜速率一致，得到铜层厚度均匀一致的PET复合铜箔。

技术研发人员：王飞,冯庆,杨晨,王宇飞,王俊杰,郝泽泽
受保护的技术使用者：西安泰金新能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22