一种添加剂及使用该添加剂生产6μm高抗拉强度电解铜箔的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电解铜箔生产技术领域，具体涉及一种添加剂及使用该添加剂生产 6ym高抗拉强度电解铜箔的工艺。
【背景技术】
[0002] 目前，政府政策的刺激引领市场快速发展，带动新能源产业进一步升级和爆发式 增长。高精端电解铜箔可广泛应用于锂离子动力电池等生产行业，对于当前国家极力倡导 的"低碳环保"能源的开发与利用具有深远的意义。
[0003] 由于6ym铜箔较传统的铜箔更薄，同样容量下，可以使得锂电池的体积比容量大 幅提升。而电解铜箔在常温下的加工处理性和刚性的提高以及高温下避免PCB变形，均需 优异的抗拉强度及延伸率。因此，研发高抗拉强度的6ym锂电池铜箔，将为锂电池的发展 注入了新的动力，其有着更广阔的市场前景。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种电解铜箔用添加剂，该添加剂成 本较低，生产出来的电解铜箔性能指标满足市场要求。
[0005] 本发明另一目的在于提供一种采用上述添加剂生产6ym高抗拉强度电解铜箔的 工艺。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种添加剂，该添加剂为含有光亮剂SPS和HEC的水溶液，添加剂中SPS的浓度为5 - 15g/l，HEC的浓度为 2 - 10g/l。
[0007] 一种采用上述添加剂生产6ym高抗拉强度电解铜箔的工艺，其包括如下步骤： 1) 溶铜制液：将原材料铜杆在硫酸溶液中溶解生成硫酸铜电解液，调节硫酸铜电解液 中的铜离子含量、硫酸浓度、氯离子含量及温度指标达到规定范围； 2) 电解制箔：将步骤1)所得硫酸铜电解液过滤后送至净液槽，在净液槽中按比例添加 权利要求1所述的添加剂，然后将添加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进行电解制 箔； 3) 防氧化处理：将电解所得毛箔经防氧化处理后获得成品电解铜箔试样。
[0008] 具体的，步骤1)中调节硫酸铜电解液中的铜离子含量为60 - 110g/L，H2S04浓度 75 一 125g/L，氣尚子含量 10 - 20ppm，温度 40 - 50°C。
[0009] 步骤2)中向净液槽内添加添加剂时，分别加入SPS溶液和HEC溶液，控制SPS溶 液的流量为90 - 110ml/min，HEC溶液的流量为105 - 135ml/min;电解制箔时电流密度为 35 - 90A/dm2。
[0010] 步骤3)中防氧化处理时防氧化电镀槽内的溶液组成如下：Cr6+含量0. 6 - 0. 9g/ 1，pH值为 1. 0 - 3. 0 ;温度 20 - 35°C。
[0011] 光亮剂SPS的化学名称：聚二硫二丙烷磺酸钠(分子式C6H1206S4Na2);选用的HEC的 化学名称：羟乙基纤维素(分子式C2H602 *x)。本发明的添加剂配方中，光亮剂SPS用作晶 粒细化剂、整平剂，能提高铜箔抗拉强度和延伸率；HEC的主要作用在于细化晶粒，阻碍晶 粒长大，改变抗拉强度和延伸率。通过控制两者的合适比例，使得生产所得的6um电解铜 箔具有极高的抗拉强度和延伸率。和现有技术相比，本发明产生的有益效果是：采用本发明 所述添加剂及其工艺生产所得6ym电解铜箔抗拉强度在430MPa以上，延伸率在4%以上， 技术附加值显著提高。该技术成果达到了国内外先进水平，提升了企业在电解铜箔行业的 地位，有效提高了我国电子工业加工的整体水平。
【附图说明】
[0012] 图1为采用实施例1工艺制备的6ym电解铜箔毛面X1000倍SEM照片； 图2为采用实施例2工艺制备的6ym电解铜箔毛面X1000倍SEM照片； 图3为采用实施例3工艺制备的6ym电解铜箔毛面X1000倍SEM照片。
【具体实施方式】
[0013] 以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于 此。
[0014] 实施例1 一种添加剂，该添加剂为含有光亮剂SPS和HEC的水溶液，添加剂中SPS的浓度为9g/ 1，HEC的浓度为6g/l。
[0015] -种采用上述添加剂生产6ym高抗拉强度电解铜箔的工艺，其包括如下步骤： 1) 溶铜制液：将原材料铜杆在硫酸溶液中溶解生成硫酸铜电解液，调节硫酸铜电解液 中的铜离子含量为85g/L，1^04浓度93g/L，氯离子含量14ppm，温度42°C; 2) 电解制箔：将步骤1)所得硫酸铜电解液过滤后送至净液槽，在净液槽中按比例添加 权利要求1所述的添加剂（即分别加入SPS溶液和HEC溶液，控制SPS溶液的流量为100ml/ min，HEC溶液的流量为130ml/min)，然后将添加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进 行电解制箔；电解制箔时电流密度为55A/dm2; 3) 防氧化处理：将电解所得毛箔经防氧化处理后获得成品电解铜箔试样；防氧化处理 时防氧化电镀槽内的溶液组成如下：Cr6+含量0. 8g/l，pH值为2. 1 ;温度26°C。
[0016] 实施例2 一种添加剂，该添加剂为含有光亮剂SPS和HEC的水溶液，添加剂中SPS的浓度为7g/ 1，HEC的浓度为8.5g/l。
[0017] 一种采用上述添加剂生产6ym高抗拉强度电解铜箔的工艺，其包括如下步骤： 1) 溶铜制液：将原材料铜杆在硫酸溶液中溶解生成硫酸铜电解液，调节硫酸铜电解液 中的铜离子含量为90g/L，1^04浓度105g/L，氯离子含量16ppm，温度47°C; 2) 电解制箔：将步骤1)所得硫酸铜电解液过滤后送至净液槽，在净液槽中按比例添加 权利要求1所述的添加剂（即分别加入SPS溶液和HEC溶液，控制SPS溶液的流量为95ml/ min，HEC溶液的流量为125ml/min)，然后将添加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进 行电解制箔；电解制箔时电流密度为55A/dm2; 3)防氧化处理：将电解所得毛箔经防氧化处理后获得成品电解铜箔试样；防氧化处理 时防氧化电镀槽内的溶液组成如下：Cr6+含量0. 8g/l，pH值为2. 1 ;温度26°C。
[0018] 实施例3 一种添加剂，该添加剂为含有光亮剂SPS和HEC的水溶液，添加剂中SPS的浓度为 12.5g/l，HEC的浓度为 9g/l。
[0019] 一种采用上述添加剂生产6ym高抗拉强度电解铜箔的工艺，其包括如下步骤： 1) 溶铜制液：将原材料铜杆在硫酸溶液中溶解生成硫酸铜电解液，调节硫酸铜电解液 中的铜离子含量为l〇〇g/L，1^04浓度100g/L，氯离子含量17ppm，温度45°C; 2) 电解制箔：将步骤1)所得硫酸铜电解液过滤后送至净液槽，在净液槽中按比例添加 权利要求1所述的添加剂（即分别加入SPS溶液和HEC溶液，控制SPS溶液的流量为105ml/ min，HEC溶液的流量为110ml/min)，然后将添加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进 行电解制箔；电解制箔时电流密度为55A/dm2; 3) 防氧化处理：将电解所得毛箔经防氧化处理后获得成品电解铜箔试样；防氧化处理 时防氧化电镀槽内的溶液组成如下：Cr6+含量0. 8g/l，pH值为2. 1 ;温度26°C。
[0020] 取上述实施例1至3所得电解铜箔试样，测试毛面亮度，常温、高温抗拉强度及延 伸率，结果见下表1。由表1可看出：所得铜箔成品的性能达到高抗拉强度电解铜箔的生产 要求，该类铜箔可作为锂电池专用铜箔。
[0021] 本发明研发的6ym电解铜箔生产工艺的抗拉强度及延伸率等主要性能指标均达 到下游客户要求。同时，由于本发明从添加剂的最优配比角度进行开发，易于实现工业化、 批量化生产，对提高我国在高档电解铜箔的市场占有率方面有着重要意义。
【主权项】
1. 一种添加剂，其特征在于，该添加剂为含有光亮剂SPS和HEC的水溶液，添加剂中 SPS的浓度为5 - 15g/l，HEC的浓度为2 - 10g/l。
2. -种采用权利要求1所述添加剂生产6 y m高抗拉强度电解铜箔的工艺，其特征在 于，包括如下步骤： 1) 溶铜制液：将原材料铜杆在硫酸溶液中溶解生成硫酸铜电解液，调节硫酸铜电解液 中的铜离子含量、硫酸浓度、氯离子含量及温度指标达到规定范围； 2) 电解制箔：将步骤1)所得硫酸铜电解液过滤后送至净液槽，在净液槽中按比例添加 权利要求1所述的添加剂，然后将添加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进行电解制 箔； 3) 防氧化处理：将电解所得毛箔经防氧化处理后获得成品电解铜箔试样。
3. 如权利要求2所述生产6 y m高抗拉强度电解铜箔的工艺，其特征在于，步骤1)中调 节硫酸铜电解液中的铜离子含量为60 - 110g/L，H2SO4浓度75 - 125g/L，氯离子含量10 - 20ppm，温度 40 - 5(TC。
4. 如权利要求2所述生产6 y m高抗拉强度电解铜箔的工艺，其特征在于，步骤2)中向 净液槽内添加添加剂时，分别加入SPS溶液和HEC溶液，控制SPS溶液的流量为90 - I IOml/ min，HEC溶液的流量为105 - 135ml/min ;电解制箔时电流密度为35 - 90A/dm2。
5. 如权利要求2所述生产6 y m高抗拉强度电解铜箔的工艺，其特征在于，步骤3)中防 氧化处理时防氧化电镀槽内的溶液组成如下：Cr6+含量0. 6 - 0. 9g/l，pH值为I. 0 - 3. 0 ; 温度 20 - 35 °C。
【专利摘要】本发明涉及一种添加剂，该添加剂为含有光亮剂SPS和HEC的水溶液，添加剂中SPS的浓度为5－15g/l，HEC的浓度为2－10g/l。本发明还公开了一种采用该添加剂生产6μm高抗拉强度电解铜箔的工艺。采用本发明所述添加剂及其工艺生产所得6μm电解铜箔抗拉强度在430Mpa以上，延伸率在4%以上，技术附加值显著提高。
【IPC分类】C25D3-38, C25D1-04
【公开号】CN104846407
【申请号】CN201510238827
【发明人】樊斌锋, 王建智, 柴云, 张欣, 何铁帅
【申请人】灵宝华鑫铜箔有限责任公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月12日