一种电解铜箔及其制备方法以及锂电池与流程

本申请涉及电池，特别是涉及一种电解铜箔及其制备方法以及锂电池。

背景技术：

1、铜箔作为锂离子电池负极集流体，其有优良的延展性，较高的光泽度，良好的性能，是制作锂离子电池的关键材料。在制作锂离子电池工序中，辊压极片可以提高活性物质与集流体箔片的剥离强度，提高电芯能量密度，降低极片内部活物质、导电剂、粘结剂之间的孔隙率，降低电池的电阻，保证电池性能、电池极片表面材料的密度及厚度一致性。但是在冷压过程中，随着能量密度的提升，箔材越来越薄，在辊压过程中会出现断带，影响产能。同时成品电池在使用过程中充放电也会导致铜箔断裂出现安全隐患。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电解铜箔及其制备方法以及锂电池，能够提高铜箔延伸率，提高制程生产效率及防止安全事故的发生；同时还能提高箔材导电性。

2、第一方面，本申请提供了一种电解铜箔，包含：铜含量≥99.9wt％，氯元素含量为100-200μg/g，还包含：金元素含量为80-200μg/g，铂元素含量为80-200μg/g。

3、第二方面还提供了一种上述的电解铜箔的制备方法，向硫酸-硫酸铜溶液中加入添加剂，作为电解液进行电解，将得到的生箔经洗涤、干燥得到所述电解铜箔；所述添加剂包括氧化石墨烯、瓜尔胶、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯亚胺及含氯化合物，所述添加剂还包括金元素的可溶性盐和铂元素的可溶性盐。

4、在其中一个实施例中，所述金元素的可溶性盐选自氯金酸钠、金氰化钾中的一种或几种。优选地，所述金元素的可溶性盐选自金氰化钾。

5、在其中一个实施例中，所述铂元素的可溶性盐选自醋酸铂、硝酸铂中的一种或几种。优选地，所述铂元素的可溶性盐选自硝酸铂。

6、在其中一个实施例中，在电解液中，cu2+的浓度为40～105g/l，硫酸的浓度为100～200g/l。优选地，在硫酸-硫酸铜溶液中，cu2+的浓度为65～90g/l，硫酸的浓度为120～190g/l。

7、在其中一个实施例中，在电解液中，氧化石墨烯的浓度为2～8mg/l，瓜尔胶的浓度为10～18mg/l，金元素的浓度为20～50mg/l，铂元素的浓度为20～50mg/l，羟丙基甲基纤维素的浓度为4～20mg/l，聚乙二醇的浓度为4～10mg/l，聚乙烯亚胺的浓度为20～50mg/l，含氯化合物的cl-的浓度为10～40mg/l。优选地，在电解液中，氧化石墨烯的浓度为3～8mg/l，瓜尔胶的浓度为12～17mg/l，金元素的浓度为20～37mg/l，铂元素的浓度为20～45mg/l，羟丙基甲基纤维素的浓度为8～15mg/l，聚乙二醇的浓度为5～10mg/l，聚乙烯亚胺的浓度为28～40mg/l，含氯化合物的cl-的浓度为15～33mg/l。

8、在其中一个实施例中，所述聚乙二醇的分子量为3000～8000；所述聚乙烯亚胺的分子量为5000～10000。优选地，所述聚乙二醇的分子量为3000～6000；所述聚乙烯亚胺的分子量为6000～10000。所述含氯化合物选自氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种。

9、在其中一个实施例中，电解过程中，电解液的温度控制在40-65℃，阴极电极表面的平均电流密度为40-80a/dm2。

10、在其中一个实施例中，将生箔洗涤的过程包括多次水洗，再经过稀盐酸洗涤，之后再多次水洗。

11、本发明第三方面还提供一种锂电池，包括上述的电解铜箔。

12、上述介绍了电解铜箔及其制备方法以及锂电池，上述制备的电解铜箔能够改善锂离子电池辊压过程中出现断带以及电池使用过程中出现安全问题，在铜箔制作过程中加入金和铂，提高延伸率，提高制程生产效率及防止安全事故的发生；同时少量添加金和铂的导电性较好，提高箔材导电性。

技术特征：

1.一种电解铜箔，包含：铜含量≥99.9wt％，氯元素含量为100-200μg/g，其特征在于，还包含：金元素含量为80-200μg/g，铂元素含量为80-200μg/g。

2.一种权利要求1所述的电解铜箔的制备方法，包括：向硫酸-硫酸铜溶液中加入添加剂，作为电解液进行电解，将得到的生箔经洗涤、干燥得到所述电解铜箔；所述添加剂包括氧化石墨烯、瓜尔胶、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、聚乙烯亚胺及含氯化合物，其特征在于，所述添加剂还包括金元素的可溶性盐和铂元素的可溶性盐。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金元素的可溶性盐选自氯金酸钠、金氰化钾中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铂元素的可溶性盐选自醋酸铂、硝酸铂中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在电解液中，cu2+的浓度为40～105g/l，硫酸的浓度为100～200g/l。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在电解液中，氧化石墨烯的浓度为2～8mg/l，瓜尔胶的浓度为10～18mg/l，金元素的浓度为20～50mg/l，铂元素的浓度为20～50mg/l，羟丙基甲基纤维素的浓度为4～20mg/l，聚乙二醇的浓度为4～10mg/l，聚乙烯亚胺的浓度为20～50mg/l，含氯化合物的cl-的浓度为10～40mg/l。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为3000～8000；所述聚乙烯亚胺的分子量为5000～10000。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，电解过程中，电解液的温度控制在40-65℃，阴极电极表面的平均电流密度为40-80a/dm2。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将生箔洗涤的过程包括多次水洗，再经过稀盐酸洗涤，之后再多次水洗。

10.一种锂电池，其特征在于，包括权利要求1所述的电解铜箔。

技术总结
本申请涉及一种电解铜箔及其制备方法以及锂电池，其中，电解铜箔包含：铜含量≥99.9wt％，氯元素含量为100‑200μg/g，还包含：金元素含量为80‑200μg/g，铂元素含量为80‑200μg/g。含金元素和铂元素的电解铜箔能够改善锂离子电池辊压过程中出现断带以及电池使用过程中出现安全问题，可以提高延伸率，提高制程生产效率及防止安全事故的发生；同时少量添加金和铂的导电性较好，提高箔材导电性。

技术研发人员：赵明娟
受保护的技术使用者：惠州亿纬锂能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10