4微米無載體電解銅箔用添加劑、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種4微米無載體電解銅箔用添加劑，其包括以下重量比的原料組分：乙撐硫脲10～15mg/L；羥乙基纖維素70～80mg/L；聚乙二醇45～55mg/L；乙基二硫代碳酸丙酯磺酸鉀90～110mg/L；N.N‐二甲基硫代氬基甲基?；榛撬徕c160～190mg/L。本發(fā)明還公開該添加劑制備方法及其應(yīng)用。本4微米無載體電解銅箔用添加劑可減低電解銅箔毛面粗糙度、增加晶粒的結(jié)晶密度、并增加抗拉強(qiáng)度、抗剝離強(qiáng)度。通過合理添加本添加劑，制備的銅箔質(zhì)量可達(dá)：單位面積重量36±2g/mm2、常溫抗拉強(qiáng)度≥30Kg/mm2、常溫延伸率≥3%、高溫抗拉強(qiáng)度≥20Kg/mm2、高溫延伸率≥4%、表面粗糙度Ra≤0.3μm、Rz:0.6～1.0μm。
【專利說明】4微米無載體電解銅箔用添加劑、制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電解銅制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及用于制備4微米鋰離子電池負(fù)極集流體電解銅箔的添加劑、制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]電解銅箔作為電子基礎(chǔ)材料，主要用于印刷線路板PCB上，但隨著90年代初日本索尼開發(fā)成功鋰離子電池，電解銅箔的另一用途即鋰離子負(fù)極集流體。鋰離子電池主要用于筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼像機(jī)、MP3等電子產(chǎn)品。
[0003]目前鋰電池已逐步向電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域拓展，新能源汽車的發(fā)展被各國提到前所未有的高度，作為核心部件的動(dòng)力鋰電池?fù)碛芯薮蟮氖袌鲈鲩L空間，且負(fù)極集流體電解銅箔的厚度要求小于10μ以下，以增大單位體積、質(zhì)量鋰電池的容量。
[0004]鋰電池的負(fù)極集流體由銅箔制造，銅箔在鋰電池內(nèi)既當(dāng)負(fù)極碳粉材料的載體，又充當(dāng)電子收集與傳輸體，因此鋰電池在發(fā)展初期，選擇壓延銅箔來制作電池負(fù)極集流體，隨著鋰電池生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和電解銅箔質(zhì)量的提高，目前國外大部分鋰電池廠家都采用電解銅箔制作電池集流體。
[0005]近年來國產(chǎn)電解銅箔替代進(jìn)口銅箔在鋰電池上應(yīng)用的技術(shù)研究工作已取得突破性進(jìn)展。添加劑對(duì)電解銅箔的貌態(tài)及組織結(jié)構(gòu)起到很大的影響。
[0006]目前用于生產(chǎn)電解銅箔的添加劑有：1.無機(jī)添加劑，比如含砷、銻的無機(jī)添加劑，用于加大陰極極化和抑制金屬異常生長以提高銅箔的彈性、強(qiáng)度、硬度和平滑感；2.有機(jī)添加劑，比如水解動(dòng)物蛋白粉（明膠)和PEG，用于改善銅箔毛面峰谷形狀。明膠或PEG在常溫或高溫下的伸長率劇烈下降，因此作為印刷線路板用會(huì)導(dǎo)致銅箔的性能下降。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，尤其是現(xiàn)在印刷線路的高密度和細(xì)窄電路，要求銅箔有高的抗拉強(qiáng)度、延伸率和低的粗糙度，選擇和設(shè)計(jì)特定功能的添加劑就很重要。含砷、銻的添加劑有毒，對(duì)環(huán)境、人體有害，并且此類金屬價(jià)格高，勢必造成銅箔成本高。因此，目前，添加劑主要朝著更加環(huán)保、價(jià)格低廉的方向發(fā)展。
[0007]目前，制備高性能的電解銅箔，尤其是適用超薄銅箔如4μ m以下的銅箔，其技術(shù)瓶頸在于電解銅箔的耐高溫，面粗糙度，抗拉強(qiáng)度等。本發(fā)明針對(duì)此，主要從制備銅箔用的添加劑方面入手，克服這些技術(shù)難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是，提供一種配比合理、性能優(yōu)良的4微米無載體電解銅箔用添加劑；
[0009]本發(fā)明的目的還在于，提供一種上述4微米無載體電解銅箔用添加劑的制備方法，其工藝緊湊，溫度條件易于控制，成本低。
[0010]本發(fā)明的目的還在于，提供該添加劑的應(yīng)用。
[0011]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為：一種4微米無載體電解銅箔用添加劑，其特征在于，其包括以下重量比的原料組分：
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種4微米無載體電解銅箔用添加劑，其特征在于，其包括以下重量比的原料組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4微米無載體電解銅箔用添加劑，其特征在于，所述乙撐硫脲、羥乙基纖維素、聚乙二醇、乙基二硫代碳酸丙酯磺酸鉀、N. N - 二甲基硫代氬基甲基酰基丙烷磺酸鈉的重量比為12. 5 ：75 ：50 :100 ：
175mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述4微米無載體電解銅箔用添加劑的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟： (1)按如下重量比稱取各原料組分：乙撐硫脲10~15;羥乙基纖維素70~80 ;聚乙二醇45~55 ;乙基二硫代碳酸丙酯磺酸鉀90~110 ；N. N - 二甲基硫代氬基甲基?；榛撬徕c160~190 ； (2)將步驟（I)所稱取的乙撐硫脲、羥乙基纖維素、聚乙二醇、乙基二硫代碳酸丙酯磺酸鉀、N. N -二甲基硫代氬基甲基酰基丙烷磺酸鈉溶解于aL恒溫40~50°C的熱水中，使下列各組分的濃度范圍是：乙撐硫脲10~15mg/L、輕乙基纖維素70~80mg/L、聚乙二醇45~55mg/L、乙基二硫代碳酸丙酯磺酸鉀90~110mg/L、N. N -二甲基硫代氬基甲基?；榛撬徕c160~190mg/L,制得4微米無載體電解銅箔用添加劑； 所述a取值為正數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的4微米無載體電解銅箔用添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（I)中，乙撐硫脲、羥乙基纖維素、聚乙二醇、乙基二硫代碳酸丙酯磺酸鉀、N. N-二甲基硫代氬基甲基?；榛撬徕c的具體重量比為12. 5:75:50:100:175。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的4微米無載體電解銅箔用添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中，熱水的溫度為45°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的4微米無載體電解銅箔用添加劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)還包括以下步驟：攪拌20-40min，使各組分充分溶解。
7.—種權(quán)利要求1所述4微米無載體電解銅箔用添加劑的應(yīng)用，其特征在于，其用于制備4 μ m鋰離子電池負(fù)極集流體電解銅箔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述4微米無載體電解銅箔用添加劑的應(yīng)用，其特征在于，其包括如下步驟：在制備電池負(fù)極集流體電解銅箔時(shí)，在電解液電解過程逐次添加所述的電解銅箔用添加劑，其添加量和添加速度為20~60mL/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述4微米無載體電解銅箔用添加劑的應(yīng)用，其特征在于，所述電解液為：電解液銅含量60-80g/L ;硫酸含量100-120g/L ;氯離子含量85~95mg/L。
【文檔編號(hào)】C25D3/38GK103834972SQ201410046767
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月10日
【發(fā)明者】陳韶明 申請人:東莞華威銅箔科技有限公司