[发明专利]一种适用于普抗8μm锂电铜箔延伸率稳定提升的添加剂及其使用方法

说明书

本发明公开了一种适用于普抗8μm锂电铜箔延伸率稳定提升的添加剂及其使用方法，添加剂包括苯并咪唑二硫代甲酸丙磺酸钠、邻苯甲酰磺酰亚胺钠、健那绿B、聚乙二醇、盐酸；使用方法为将添加剂加入硫酸铜电解液中，使电解液中铜离子90‑110 g/L、硫酸根100‑120 g/L、苯并咪唑二硫代甲酸丙磺酸钠1‑10 ppm、邻苯甲酰磺酰亚胺钠1‑15 ppm、健那绿B 10‑50 ppm、聚乙二醇1‑20 ppm、氯离子15‑30 ppm。该添加剂及其使用方法所生产的普抗8μm锂电铜箔稳定抗拉强度稳定、表面粗糙度低、厚度均匀，可稳定提升的延伸率，常温抗拉强度340 MPa~350 MPa，延伸率≥10%。

技术领域

本发明涉及电解铜箔生产技术领域，具体来说，涉及一种适用于普抗8μm锂电铜箔延伸率稳定提升的添加剂及其使用方法。

背景技术

在“双碳”目标以及新能源汽车产业、电化学储能等发展规划的推动下，锂电池作为新能源产业链重要载体，预期在未来将持续高速发展。锂电池的需求迅速增加，铜箔作为新能源动力锂电池负极专用材料，其性能对锂电池起着极其重要的作用。锂电池生产厂家对于铜箔的性能需求不断提高，对稳定的普抗高延伸电解铜箔有着极大的需求。

在此过程中，锂电池及其使用过程中带来的安全问题必将是不可忽略一环。锂电池在使用过程中多次充放电会使循环电芯收缩膨胀而导致电池性能下降或损坏，高延伸率铜箔可以避免收缩膨胀过程中出现的断裂，从而增加锂电池使用过程中的安全性。现有的普抗8 μm铜箔工艺生产的铜箔，大部分的延伸率≤10%，另一部分随可达到≥10%的延伸率，但由于其生产工艺中添加剂种类的多样性且配比复杂，生产铜箔的抗拉强度、表面粗糙度等品质极不稳定。若能在保证抗拉强度等性能稳定的情况下，进一步稳定提高铜箔延伸率，必将给铜箔制造行业乃至电池制造行业创造新的发展机遇。

通常认为，金属材料的延伸率随着晶粒尺寸的减小而增加,受厚度的影响不大，但这一结论是基于宏观尺寸的晶体材料得出的,对于宏观尺寸的晶体材料，晶粒尺寸影响屈服和抗拉强度，随晶粒尺寸减小，抗拉强度增加得比屈服强度快，屈强比减小，材料的塑性增加，然而，在铜箔的拉伸试验中并没有出现这种趋势。铜箔的延伸率存在明显的尺寸效应：当厚度不变时，延伸率随着厚度晶粒尺寸比的增大，即晶粒尺寸的减小而降低。这种现象在纳米固体材料中也存在,其延伸率随着颗粒度的下降出现不同程度的下降,甚至出现脆性。因此，要保证延伸率的稳定提升，就需要保证添加剂在电解铜箔过程中，一方面维持铜箔平面的晶粒的稳定均匀性，一方面稳定的增加铜箔厚度晶粒尺寸。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种适用于普抗8μm锂电铜箔延伸率稳定提升的添加剂及其使用方法，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：

一种适用于普抗8μm锂电铜箔延伸率稳定提升的添加剂，其特征在于，每升添加剂溶液包括下列质量的溶质组分：苯并咪唑二硫代甲酸丙磺酸钠1-10 mg、邻苯甲酰磺酰亚胺钠 1-15 mg、健那绿B 10-50 mg、聚乙二醇1-20 mg、盐酸 5-35 mg。

进一步的，所述添加剂的溶剂为 DI水。

一种以上所述的添加剂的使用方法，其特征在于，具体使用方法如下：将所述添加剂加入到硫酸铜电解液中，使硫酸铜电解液中各溶质组分的浓度为铜离子90-110 g/L、硫酸根100-120 g/L、苯并咪唑二硫代甲酸丙磺酸钠1-10 ppm、邻苯甲酰磺酰亚胺钠 1-15ppm、健那绿B 10-50 ppm、聚乙二醇1-20 ppm、氯离子15-30 ppm，然后利用生箔机进行电沉积，生成普抗8 μm锂电铜箔。

进一步的，所述添加剂加入到硫酸铜电解液中的方式:将添加剂在室温下搅拌均匀后，用计量器具，将添加剂按每小时2-4 L的速度滴加进硫酸铜电解液。