[发明专利]一种细晶粒铜箔的制备方法

说明书

本发明公开了一种细晶粒铜箔的制备方法，具体的，包括以下步骤：将纯度≥99.95%的阴极铜板或铜线加入含有硫酸的溶铜罐中，使用螺杆风机鼓入高温空气，将其溶解制备成硫酸铜溶液；溶铜罐中的硫酸铜溶液经过多级过滤进入到电解液罐中；向电解液罐里面加入添加剂，电解液罐上部连接有第一桶体、第二桶体、第三桶体和第四桶体，其分别盛放有光亮剂、走位剂、整平剂和润湿剂；将上述步骤中充分反应后的硫酸铜电解液输送到生箔机中进行电解生箔。铜箔晶粒细密均匀，铜箔的晶相占比可达50%以上，铜箔抗拉强度较高能达到500Mpa以上；铜箔制备方法操作简单，添加剂中各功能溶剂控制更加精准灵活，生产稳定性较高。

技术领域

本发明涉及电解铜箔技术领域，具体来说，涉及一种细晶粒铜箔的制备方法。

背景技术

从锂电铜箔的产业链分布看，锂电铜箔主要用于锂电池的负极制造，最简单的锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液和正负集流体组成。铜箔或铝箔是锂离子电池的主要材料，其作用是将电池活性物质产生的电流汇集起来，以便形成较大的电流输出，铜箔由于导电性强、质地柔软、制造工艺成熟，性价比高，价格相对低等特点，成为了锂电子电池负极集流体的首选。

锂电池的生产工艺、成本和最终产品的性能都和铜箔的抗拉强度、伸长率、表面粗燥度、厚度均匀性及外观质量等因素有着密切的关系。通常情况下，在混合动力和纯电动汽车中，纯电动汽车配备更多的电池单元，仅采用铜箔的重量就可以达到10Kg以上，因此，减轻电池上铜箔的质量一方面能有效的减少使用铜箔的原材料成本，另一方面，在电池容量不变的情况下，使用更轻的铜箔能有效减少单体电池质量从而提高电池的能量密度。

目前市场降低铜箔质量的主流方式为减小铜箔的厚度，由于铜箔的轻薄化趋势，使得铜箔更需要提高抗拉强度，从电解铜箔的生产工艺分析，制造的铜箔晶粒越细密，晶相占比就会越高，其抗拉强度就越强。反知，目前很多铜箔抗拉强度不能满足锂电轻薄化发展需求，是因为制造工艺未能使铜箔晶粒更加细化。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种细晶粒铜箔的制备方法，通过多种添加剂的协同作用，获得晶粒细密均匀，力学性能优良的电解铜箔，以满足锂离子电池铜箔轻薄化发展趋势的需要，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：一种细晶粒铜箔的制备方法，具体的，包括以下步骤：

S1、将纯度≥99.95%的阴极铜板或铜线加入含有硫酸的溶铜罐中，使用螺杆风机鼓入高温空气，将其溶解制备成硫酸铜溶液；

S2、所述溶铜罐中的硫酸铜溶液经过多级过滤进入到电解液罐中；

S3、向所述电解液罐里面加入添加剂，所述电解液罐上部连接有第一桶体、第二桶体、第三桶体和第四桶体，其分别盛放有光亮剂、走位剂、整平剂和润湿剂；

S4、将所述步骤S3中充分反应后的硫酸铜电解液输送到生箔机中进行电解生箔。

进一步地，所述步骤S2中，硫酸铜溶液经过硅藻土过滤器进行粗滤，再经过保安精密过滤器进行精滤，取出溶液中杂质。

进一步地，所述步骤S3中，硫酸铜电解液中铜离子浓度为80-100g/L，硫酸的浓度为100-120 g/L。

进一步地， 所述光亮剂为含有硫的有机物，由聚二硫二丙烷磺酸钠和醇硫基丙烷磺酸钠混合而成，其聚二硫二丙烷磺酸钠配制浓度为60-70mL/L，醇硫基丙烷磺酸钠配制浓度为120-140mL/L，其混合到第一桶体后，加入至所述电解液罐的输送流量为3-4L/h。

进一步地，所述走位剂为含有聚乙烯醇或冠醚类的化合物，其配制浓度为30-40mL/L，至所述电解液罐的输送流量为4.5-5L/h。