[发明专利]一种锂离子集流体铜镍合金箔的生产方法

说明书

本发明公开了一种锂离子集流体铜镍合金箔的生产方法，属于电解铜箔技术领域。该方法包括采用特殊阳极板对电解铜箔进行沉积，将锂电铜箔进行酸洗，用RO膜反渗透水清洗，镀镍等步骤。由于采用上述工艺方法，有效的解决了锂离子集流体易腐蚀，在充放电过程时集流体出现断裂现象，锂离子集流体沉积镍层晶体组织紧密均匀，分布整齐，厚度均匀偏差小于0.01um，抗拉强度和延伸率均达到锂离子电池使用标准、表面可焊性优良，导电性良好、耐高温、耐腐蚀性能优良。

技术领域

本发明属于电解铜箔生产技术领域，尤其涉及一种锂离子集流体铜镍合金箔的生产方法。

背景技术

近年来，随着新能源汽车的续航里程的提升、航模、电动工具和电动玩具的长时间工作的发展，对锂离子电池的倍率放电性能要求也越来越高，但目前商品化的锂离子电池很难实现20C倍率以上的持续放电，其主要原因是电池在大倍率放电时，锂离子电池发热严重，电池整体温度过高，使得电池容易热失控，对锂离子集流体的损伤，从而导致电池倍率放电性能和循环性能变差，甚至造成极片的断裂，造成电池短路。为了得到倍率放电性能好且安全可靠的锂离子电池，在大电流放电时，一方面要尽量避免锂离子电池产生大量的热，另一方面要提高电池的散热速率，前者的改善方法可从正负极材料、电解液及正、负极极片设计入手，而后者可通过优化电池结构来提高电池的散热速率，从而提高电池的安全性。

锂离子集流体是电子能量传递的收集载体，所以电池大倍率放电时，提高锂离子电池集流体的耐温性，以及保证电子宽素的传输。常规的锂离子电池集流体采用普通铜箔，其在电解液充放电造成热量对锂离子集流体的损伤，由于镍的耐腐蚀性好和防氧化性高的特点，铜金属导电性强的特点，而铜镍铜合金箔具有优良的导电性能，其电导率接近纯铜的电导率，约为584000 S/cm。从而研发出了锂离子集流体铜镍合金箔的工艺。

在制作锂离子集流体铜镍合金箔时，只有保持电解铜箔在进行沉积镍时，能够均匀沉积电解铜箔的两面，其实作为锂离子电池来说，本身就是一个定容反应装置，这样锂离子集流体铜镍合金箔作为锂离子电池电子的收集。所以如何让集流体收集到的电子以安全性的方式进行输出，同时保证防止锂离子电池电解液对极片不产生腐蚀和锂离子电池充放电时极片断裂，在成本和电池安全性能上都存在一定的问题。为了解决这类存在的问题，考虑其亲润效果，制作出锂离子集流体生产铜镍合金箔的加工方法。

该锂离子集流体铜镍合金箔，主要解决了针对锂离子电池在大电流下充放电对极片造成极片断裂的不安全性的问题。同时保证大电流下锂离子电池安全性的保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子集流体铜镍合金箔的生产方法。

本发明是通过以下技术技术方案实现的，该锂电电解铜箔的铜镍铜合金箔的方法包括以下步骤：（1）采用特殊阳极板对电解铜箔进行沉积；（2）采用钛涂铱作为电解阳极板；（3）将锂电铜箔进行酸洗，从而消除电解铜箔表层氧化铜的影响；（4）用RO膜反渗透水清洗，通过雾化喷嘴进行清洗；（5）电解液采用分析纯硫酸镍与分析纯硼酸进行搅拌制成纯净硫酸镍溶液，溶液采用RO膜等离子水进行稀释；（6）电解液中镍含量为180g/L、硼酸含量为70g/L；PH范围3.4-3.9；温度35度；（7）将电解液加热到35度，电解液添加的有机混合添加剂包括：有机配合添加剂PPS、TPP和ATPN，该有机混合添加剂流量为20mL/min，拌匀后，电解液进入阳极槽；（8）电解液采用熔喷式过滤器进行过滤；（9）电解液在电场作用下，电流密度为80A/m²，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，进行电化学反应；（10）采用RO膜反渗透水进行清洗；（11）通过加热烘干风箱进行烘干。

所述在步骤（2）中阳极板采用9mm纯钛板（TC4），通过静电喷涂在钛板上涂覆金属铱1mm。

所述在步骤（3）中采用含量50g/l稀硫酸进行酸洗。

所述在步骤（6）中采用碳酸镍进行PH调整。