[发明专利]一种添加剂及使用该添加剂生产6微米高硬度电解铜箔的方法

说明书

技术领域

本发明属于电解铜箔技术领域，具体涉及一种添加剂及使用该添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法。

背景技术

铜箔作为电子工业不可缺少的重要基础材料，随着电子产品向微型化、尖端化发展，尤其是新能源产业的进一步升级，6µm电解铜箔有着更广阔的市场前景，同时对6µm电解铜箔的质量要求也越来越高。6µm电解铜箔生产过程中由于铜箔硬度较低、质重不均和张力过大容易出现水波纹，水波纹严重影响铜箔使用过程中与上下基材的粘合，影响锂电池的安全与寿命。因此亟待开发研究生产6µm高硬度电解铜箔的方法。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种添加剂及使用该添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法，其可以有效提高电解铜箔的硬度，从而大大减轻了水波纹的出现。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种添加剂，该添加剂包括硬度剂和光亮剂，所述硬度剂为含有1,3-四氢噻唑-2-酮、DPS和MESS的水溶液A，其中，水溶液A中，1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为0.5－10ppm，DPS（N-N二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠）浓度为10－50ppm，MESS（巯基咪唑丙磺酸钠）浓度为1－20ppm；所述光亮剂为含有SPS和Cl^-的水溶液B，其中，水溶液B中，SPS（聚二硫二丙烷磺酸钠）浓度为10－50ppm，Cl^-浓度为10－30ppm。

本发明的添加剂中，硬度剂可以吸附在电极表面附近，有效提高阴极极化，细化晶粒，改变镀层晶粒尺寸，同时有机添加剂如DPS等硫或氮的有机添加剂在镀层中的夹杂，引起镀层晶格畸变，从而提高镀层硬度；光亮剂SPS和氯离子的结合可以显著提高镀层的亮度。

另外，本发明还公开了一种采用上述添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法，其具体包括如下步骤：

1）溶液制备：将纯度为99.95%的高纯铜线在硫酸溶液中加热溶解生成硫酸铜电解液；

2）电解铜箔制备：将1）步骤制得的硫酸铜电解液过滤后送入生箔机中同时加入权利要求1所述添加剂的各原料，进行电解生箔；电解生箔的工艺参数为：铜离子浓度50－150g/L，硫酸浓度为70－130g/L，1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为0.5－10ppm；DPS浓度10－50ppm，MESS浓度1－20ppm，SPS浓度10－50ppm，氯离子含量为10－30ppm，电解温度为40－60℃，生箔过程中阳极板的电流密度为40－80A/dm²；

3）将步骤2）制得的铜箔经防氧化液处理即获得成品电解铜箔试样，所述的防氧化液组成为：Cr⁶⁺浓度0.1－1g/L，pH值为1－4，温度为20－40℃。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果：

本发明添加剂成本较低，生产出的电解铜箔硬度较高。采用本发明方法制得的6µm电解铜箔，采用HVS-1000台式硬度计检测硬度值，硬度显著提高（可达到120－150HV），大大减轻了水波纹的产生，技术附加值显著提高。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

一种添加剂，该添加剂包括硬度剂和光亮剂，所述硬度剂为含有1,3-四氢噻唑-2-酮、DPS和MESS的水溶液A，其中，水溶液A中，1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为1ppm，DPS浓度为15ppm，MESS浓度为2ppm；所述光亮剂为含有SPS和Cl^-的水溶液B，其中，水溶液B中，SPS浓度为10ppm，Cl^-浓度为20ppm。

一种采用上述添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法，其具体包括如下步骤：

（1）溶液制备：将纯度为99.95%的高纯铜线在溶铜罐中加热溶解（溶铜罐中加入硫酸和热水并鼓入空气）生成硫酸铜电解液；

（2）电解铜箔制备：将（1）步骤制得的硫酸铜电解液通过精滤器过滤后，送入生箔机中同时加入添加剂的各原料进行电解生箔；电解生箔的工艺参数为：铜离子浓度80g/L，硫酸浓度为95g/L，1,3-四氢噻唑-2-酮浓度1ppm，DPS浓度15ppm；MESS浓度2ppm，SPS浓度10ppm，氯离子含量为20ppm，电解温度为45℃，生箔过程中阳极板的电流密度为60A/dm²；