[发明专利]一种铜箔电解设备及其铜箔的生产方法

说明书

本发明公开了一种铜箔电解液及铜箔的生产方法和铜箔电解设备，包括以下按重量份计的物质组成：糊精0.5—15份；鱼皮胶原蛋白1—30份；硫脲1—25份；甘油10—50份；硫酸镍10—250份；电解液150—300份；其中，电解液硫酸浓度60‑110g/L,铜离子浓度60‑90g/L。本发明生产的电解铜箔在作为固态金属锂电正极集流体时，使其在耐化学腐蚀能力显著提高，两面活性物质和集流体接触紧密且均一，从而提升电池在充放电时的稳定性，使其在充放电过程中抵抗断裂及提升正极活性浆料凃附量的能力提高。

技术领域

本发明涉及铜箔电解技术领域，更具体地说是指一种铜箔电解设备及其铜箔的生产方法。

背景技术

随着新能源汽车的发展，作为新能源汽车心脏部分的动力电池得到了空前的重视，而目前普遍采用的锂离子电池因其有限质量比容量和体积比容量，导致汽车的续航能力不足，制约着新能源汽车的进一步推广。随着消费电子产品和电动汽车技术的发展，开发具有更高能量密度的电池体系已成为当务之急。锂金属具有很高的质量(3860Ah/KG)和体积(2050Ah/L)能量密度，被用作锂电池的负极材料，此电池就是固态金属锂电池，可成倍提升新能源汽车的续航能力，前景广阔。

电解铜箔因其优异的导电性、物理性能及易于加工性被作为重要的导电材料而使用。锂离子电池负极集流体采用电解铜箔，正极集流体采用铝箔，而固态金属锂电池负极集流体采用锂或锂合金金属片，负极集流体采用铝箔或特殊电解铜箔，普通电池铜箔便在此电池上没有了应用空间，无论是双面光铜箔还是单面光、双面毛铜箔皆是如此。

固态金属锂电池正极由集流体及覆盖在集流体上的活性材料与导电载体等组成，集流体作为一种重要的电极材料，物理及化学性能尤为重要。因固态金属锂电正极需采用含硫等活性物质，充放电过程中易生成导电性极差的锂硫化合物，从而影响电池的循环寿命及电池容量，因铜离子可与硫形成具有导电性的铜硫化合物，从阻止锂硫化合物的形成。铝箔的厚度在12μm以上，极低的物理机械强度及两面光滑性，导致正极活性物质涂覆量减少及粘结不牢固，充放电过程中集流体容易断裂，影响电池的容量及安全等性能。普通电解铜箔因作为正极集流体，在电池充放电过程中会发生严重化学腐蚀，不利于电池的稳定性，较为常用的电池铜箔的两面粗糙度不均匀的单面光及两面皆光滑的双面光(Rz≤2μm)，会造成极片活性物质涂覆不均一及不牢固等问题，进而影响其充放电均匀性及稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种铜箔电解设备及其铜箔的生产方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铜箔电解液，包括以下按重量份计的物质组成：

其中，电解液硫酸浓度60-110g/L,铜离子浓度60-90g/L。

其进一步技术方案为：一种铜箔电解液，包括以下按重量份计的物质组成：

其中，电解液硫酸浓度70-90g/L,铜离子浓度70-80g/L。

一种铜箔的生产方法，包括以下步骤：

步骤1、对电解设备设有的阴极辊进行抛光，再用清洗剂清洗其表面的抛光杂质及油污；清洁完毕，在电解设备上配制权利要求1或2所述的电解液；

步骤2、电解液配制完毕，并排放至电解槽内；电解设备通电，并启动阴极辊；阴极辊处于电解液内的表面不断结晶出铜箔，同时形成的电解铜箔不断地从阴极辊剥离，并且电解设备设有的收料机构对剥离的电解铜箔进行收料；在阴极辊析出铜箔的同时，电解设备也不断配制新的电解液来对析出铜离子的旧电解液进行补充；同时，对电解液的流速控制在一定的范围内；

步骤3、剥离后的电解铜箔经过一系列的表面处理，进入烘干箱烘干，收卷。