[发明专利]一种锂离子电池负极集流体用超薄电子铜箔的制备方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池负极集流体用超薄电子铜箔的制备方法，该制造方法，包括以下步骤：首先，以硫酸铜电解液电解法于一阴极表面析出形成一厚度为8~15μm的电解铜箔，然后从所述阴极表面上剥离所述电解铜箔，将阴极表面上剥离的电解铜箔进行轧制获得厚度为≦6μm的铜箔，在铜箔的表面上涂抹防黏剂，将涂抹防黏剂的铜箔进行退火，将退火处理后的铜箔进行表面处理和清洗，最后将清洗后的铜箔进行干燥，获取锂离子电池负极集流体用超薄电子铜箔。由此方法制成的铜箔可应用于锂离子电池领域，此超薄电子铜箔制备工艺具有工艺简单、投资少、品质高、产品成品率高，生产成本低等优点。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池负极集流体用超薄电子铜箔及其制备方法，属于新能源材料领域。

背景技术

近年来，随着移动终端设备的迅猛发展，国家对新能源电动汽车大力扶持，对锂离子电池需求量越来越大。铜箔作为锂离子电池负极集流体的主要材料，其生产技术的发展和性能的优劣直接影响锂离子电池的制作工艺、性能和生产成本。

目前，铜箔产品分为两种，压延铜箔和电解铜箔。

压延铜箔是将厚铜板加热到退火温度，然后进行轧制，退火和轧制重复多次，制成达到厚度要求的原箔。然后根据使用要求对原箔表面进行处理。相对于电解铜箔，压延铜箔具有较高的屈服强度和延展性及较低的表面粗糙度，致密度和弹性也较好。日本日矿金属(Nippon mining)生产的锂离子电池用压延铜箔最小厚度达到4μm。日立电线(Hitachicable)目前应用于锂离子电池的铜箔厚度达到7μm以下，同时铜箔厚度变化率在3%以内。但压延铜箔生产工艺复杂、流程长、一次性投入高、生产成本高。

电解铜箔是以硫酸铜溶液为原料，在以不溶性材料为阳极、底部浸在硫酸铜电解液中恒速旋转的阴极辊为阴极的电解槽中进行电解，溶液中的铜沉积到阴极辊筒的表面形成铜箔，铜箔的厚度由阴极电流密度和阴极辊的转速所控制。待铜箔随辊筒转出液面后，再连续地从阴极辊上剥离，经水洗、干燥、卷取，制成原箔。然后根据使用要求对原箔表面进行处理。

目前，国内外的电解铜箔的制造技术非常成熟，高性能电解铜箔已经可以代替压延铜箔应用在锂离子电池的实际生产中。因此，国内外大部分锂离子电池厂家都采用电解铜箔制作为锂离子电池负极集流体。

随着电动汽车特别是纯电动汽车的迅猛发展，动力电池的需求量起来越大，对动力电池的质量和性能要求亦起来超高，纯电动汽车配备的电池单元数量多，仅负极集流体铜箔的质量就达10kg以上。因此，减轻锂离子电池上铜箔的质量，降低铜箔原材料成本，同时提供高能量密度，成为对未来锂离子电池负极集流体用铜箔的又一要求。最主要的有效方式即减小铜箔厚度。

对于原箔制造，压延铜箔属于物理锻造法，处理前两面状态几乎是一致的。电解铜箔属于电化学沉沉积法，原箔两面表面结晶形态不同，紧贴阴极辊的一面比较光滑，称为光面；另一面呈现峰谷形状的组织结构，比较粗糙，称为毛面。

目前，压延铜箔的厚度可降至6μm，成品率大于90%，但生产工艺复杂、流程长、一次性投入高、生产成本高。电解铜箔工艺简单、设备投资小，产品成本较低，但其主流电解铜箔厚度为8~10μm，已越来越不适应锂离子电池发展的要求，如降至6μm，其成品率会大大降低，小于50%，大大提高电解铜箔的生产成本高，因此，有必要研发工艺简单、设备投资小，成品率高，产品成本低的锂离子电池负极集流体用超薄电子铜箔制备新工艺。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种全新锂离子电池负极集流体用超薄且具有一定的抗拉强度和高的延伸率的电子铜箔生产工艺，以满足锂离子电池生产用超薄电子铜箔的性能要求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种锂离子电池负极集流体用超薄电子铜箔生产工艺，所述生产工艺包括如下步骤：