[发明专利]一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液

说明书

本发明公开了一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液，包含主电解液和添加剂，主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，添加剂包含A剂、B剂、C剂，A剂为含硫杂环化合物，B剂为含氮天然或合成高分子化合物，C剂为嵌段聚醚类化合物。本发明的电解液通过采用特定的添加剂及其配比优化，可以有效控制晶粒的生长，减少铜箔缺陷，获得致密的铜箔，以此制备的铜箔，具有高抗拉强度、高延伸率。

技术领域

本发明涉及锂电铜箔制备技术领域，具体来说，涉及一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液。

背景技术

随着新一代电动汽车的快速发展，汽车对动力源的要求越来越高。锂离子二次电池凭借优良的性能，已经成为新一代电动汽车的理想动力源。电解铜箔是制造锂离子电池的必备基础材料。目前，高端锂电铜箔都要求具有高抗拉强度、高延展性，并具有超薄的特点。随着锂离子二次电池对铜箔的物理性能要求越来越高，锂电铜箔制备的工艺要求也越来越高。其中，电解液添加剂的使用是锂电铜箔制备工艺的核心环节，添加剂配方好坏往往决定铜箔性能优良与否。

一般锂电铜箔添加剂配方都需要包括三个主要部分，即光亮剂、整平剂和走位剂，相互配合，从而获得具有优良力学性能的电解铜箔。光亮剂，是促进铜箔毛面迅速起光亮的一类添加剂，多为一些含硫有机化合物；整平剂，是促进铜箔晶粒面心生长的一类剂，如不同分子量蛋白；走位剂，顾名思义，是帮助其它功能添加剂“走”到阴极辊表面各处的一类辅助添加剂，如聚醚类添加剂。

研究表明，含有硫杂环结构的某些分子可以用作电解铜箔光亮剂，与一些含氮类高分子整平剂配合使用，可以获得极高的抗拉强度(700MPa)，并有较高的延伸率，同时该类铜箔也不会发生热劣化现象。究其原因，可能是这些特殊的光亮剂和整平剂使铜箔晶体结构更加平整致密、进行颗粒大小更加均匀，且缺陷大大减少。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于制备高抗拉锂电铜箔的电解液，包含主电解液和添加剂，主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，添加剂包含A剂、B剂、C剂，A剂为含硫杂环化合物，B剂为含氮天然或合成高分子化合物，C剂为嵌段聚醚类化合物，所述电解液中铜离子、硫酸、氯离子、A剂、B剂、C剂的浓度分别为50-100g/L、80-140g/L、20-45mg/L、5-60mg/L、5-70mg/L、10-100mg/L。

进一步的，所述A剂为噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠(SH110)、巯基咪唑丙烷磺酸钠(MESS)、甲巯基噻唑(MMI)中的一种或多种。

进一步的，所述B剂为胶原蛋白、聚乙烯亚胺、聚醚胺中的一种或多种。

进一步的，所述C剂为环氧乙烷环氧丙烷嵌段聚醚类化合物。

进一步的，所述C剂为嵌段聚醚L35(DOW公司编号，下同)、嵌段聚醚L45、嵌段聚醚L61中的一种或多种。

本发明的有益效果：通过采用特定的添加剂及其配比优化，可以有效控制晶粒的生长，减少铜箔缺陷，获得致密的铜箔。以本发明的电解液制备的铜箔，厚度为6-9微米，粗糙度Rz≤2微米，光泽度100-300，常温抗拉强度≥500MPa，常温延伸率≥5％(6μm箔延伸率≥2.0％)，具有高抗拉强度、高延伸率。本发明的电解液尤其适用于生产6微米超薄铜箔，制备的铜箔机械性能优良，颜色、光亮度稳定易控。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。