[发明专利]一种超薄电解铜箔高效生产方法

说明书

一种超薄电解铜箔高效生产方法，属于电解铜箔技术领域，首先制备铜溶液，在铜溶液中加入添加剂，在阳极槽电解，得到电解铜箔粗品，电解铜箔粗品再通过高低温循环增强处理得到超薄电解铜箔，本发明在溶铜的过程中采用密封的溶铜罐，在加料时将铜料先设置在预加腔内，然后在预加腔内通入纯净的氧气，最后再打开预加腔，使铜料和氧气同时进入溶铜罐内，提高了溶铜罐内空气的纯度，降低了空气杂质，进而使溶铜的速度加快，提高电解液的纯度和沉积铜箔粗品的品质；采用高低温循环处理电解铜箔粗品可有效增强铜箔，改善电解铜箔的力学性能。

技术领域

本发明涉及电解铜箔技术领域，尤其是涉及一种超薄电解铜箔高效生产方法。

背景技术

电解铜箔在锂电池中既充当负极活性物质的载体，又充当负极电子流的收集和传输体，因此，电解铜箔集流体对锂电池的电化学性能有很大的影响。随着电池生产技术的发展和超薄电解铜箔性能的提高，锂电池厂家通常采用电解铜箔制作锂电池的负极集流体，特别是锂电池负极集流体用的超薄电解铜箔，因具有较高的能量密度，良好的充放电循环特性，且量轻的特性，故被广泛应用。

目前，超薄电解铜箔的制造方法有很多，例如申请号为CN200810220571.0的《超薄电解铜箔的制造方法》，该方法(1)电解液中铜含量90～130g/L、硫酸含量130～150g/L；(2)将电解液加热55～65℃，每小时在1000体积份的电解液中加入按5～20份聚二硫二丙烷磺酸钠、0.1～0.9份硫尿、0.9～2.2份2-巯基苯骈咪唑和20～50份聚乙二醇分子量400，拌匀后，进入阳极槽；(3)在电场下，电流密度65～75A/dm²，进行反应，制得。本发明晶体细小均匀，厚度均匀性偏差小于0.3μm，Ra小于0.2μm，Rz不大于2.0μm，抗拉强度420～520N/mm²；制成大容量锂电池且充放电循环寿命长，过充电时不容易断裂的锂电池负极集流体。

但是该方法耗费时间较长，特别是在溶铜的过程中，在溶铜罐加料的过程中，容易混入杂质空气，导致溶铜速度和电解液纯度降低，最终超薄铜箔的时间成本增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种超薄电解铜箔高效生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超薄电解铜箔高效生产方法，包括如下步骤：

S1制备铜溶液：采用密封的溶铜罐进行溶解，得到铜含量为90～130g/L、硫酸含量为130～150g/L的电解液；

S2将电解液加热至55～65℃，并且每小时在1000体积份的电解液中加入添加剂10～50份，拌匀后，进入阳极槽；

S3电解液在电场作用下，电流密度为65～100A/dm²，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，进行电化学反应，制成电解铜箔粗品；

S4高低温循环增强处理：电解铜箔粗品加热至100～120℃温度下，保温30～60min，然后冷却至-80～-50℃下，保温30～60min，以上高低温循环次数不少于2次，得到超薄电解铜箔。

目前，公知的是铜的纯度越高，附带的杂质就越少，对铜箔生产就越有利，却忽略的杂质空气，在溶铜的过程中是需要氧气与铜反应生成氧化铜，氧气的浓度直接决定了反应的速度，如果是杂质空气的混入，还可能导致电解液的纯度下降。

进一步，所述添加剂由每1000升去离子水中加入300～800毫克酰胺、20～40毫克干酪素、5～10毫克四氢噻唑硫铜、5～10毫克聚乙二醇、40～50毫克明胶混匀而成，添加剂用在电解铜箔领域已属于现有技术，例如酰胺能减低铜镀层表面粗糙度的效果非常显著，能作为一种较好的整平剂和光亮剂用于酸性镀铜中。

进一步，所述S1中是将铜料、硫酸溶液和稀硫酸铜加入密封的溶铜罐进行溶解。