[发明专利]一种低密度多孔铜箔制备方法

说明书

本发明公开了一种低密度多孔铜箔制备方法，该方法包括以下步骤：S1将钛板加工成T型，打磨抛光；S2在T型钛板打磨抛光的一面进行制孔；S3将T型钛板擦拭干净；S4将环氧树脂类有机材料涂覆在孔内部制作成屏蔽点；S5对屏蔽材料进行固化；S6对T型钛板表面进行抛刷；S7配置硫酸铜电镀液并倒入电解槽中；S8将T型钛板放入电解槽中做阴极进行电镀生箔；S9将铜箔从钛板表面剥离。该方法制备的铜箔与同等厚度的铜箔相比，降低了多孔铜箔的整体重量，增加了负极材料的涂覆面积，负极材料的增加有助于能量密度提高，制备的铜箔用作负极集流体，在同等电池体积内，既可以提高电池的能量密度，又可以降低电池的整体重量。

技术领域

本发明涉及电解铜箔制备技术领域，具体来说，涉及一种低密度多孔铜箔制备方法。

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集流体，锂电池主要用于新能源汽车动力电池、3C数码以及储能系统。由于动力电池的需求持续增加，全球的锂电铜箔产量也呈逐年增长趋势。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。金属箔（铜箔、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。锂电池的生产过程中通常将负极浆料涂布在锂电铜箔上，再经过干燥、辊压、分切等工序，从而得到锂电池的负极极片。

目前铜箔占锂电池材料成本约6-8%，成为其重要的价值组成部分。应用在锂电池上面的主要是8μm超薄铜箔和6μm极薄铜箔以及不断拓展的4.5μm铜箔。相对于8μm的锂电铜箔，6μm的铜箔能够提升电池3%-5%的能量密度，而4.5μm的铜箔可以进一步提升电池的能量密度约4%。从发展趋势上看，动力电池的目标是对高能量密度的追求，同时还必须兼顾电池的整体重量，不能通过牺牲电池的整体重量来提高能源密度。铜箔由于厚度更薄，在同等体积内增大了铜箔的面积，进而增加了负极材料的涂覆量。但是随着铜箔厚度越来越薄，其技术难度也会越来越大，成本也会随之增加，目前能够量产厚度为4.5μm、质量符合要求的铜箔厂家很少。基于目前通过降低铜箔厚度遇到的技术瓶颈以及电池厂家对高能量密度和低电池重量的追求，本发明专利通过在钛板表面制作屏蔽点的方法来制备具有均匀的、多孔结构铜箔。与同等厚度的铜箔相比，由于部分铜箔被孔洞替代，所以降低了多孔铜箔的整体重量。同时由于多孔铜箔表面分布着大量贯通性孔洞，增加了负极材料的涂覆面积，负极材料的增加有助于能量密度的提高。利用此发明专利制备的铜箔用作负极集流体，在同等电池体积内，既可以提高电池的能量密度，又可以降低电池的整体重量。

钛板是一种导电性能非常优越的金属，要实现在其表面设定位置电镀过程中不生箔，就需要在这些位置涂覆绝缘且沾附能力强的材料进行屏蔽。生箔过程由于晶体生长会使铜箔内部产生比较大的内应力以及铜箔从钛板表面剥离过程中需要对铜箔施加外力。屏蔽点在外力的作用下容易出现脱落现象而导致屏蔽失效。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种低密度多孔铜箔制备方法，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：

一种低密度多孔铜箔制备方法，包括以下步骤：

S1将纯钛板加工成T型钛板，将其表面打磨抛光至镜面；

S2利用激光设备在T型钛板打磨抛光的一面进行制孔，孔的深度为10-100μm，孔的直径和间距根据空隙率来确定；

S3用酒精将T型钛板表面的脏污擦拭干净，并使用纯水将T型钛板表面和孔冲洗干净；

S4将液态、不导电的环氧树脂类有机材料涂覆在孔内部制作成屏蔽点；

S5根据需要采用加热方式对屏蔽材料进行固化，提高屏蔽材料的沾附力；

S6固化完成再次对T型钛板表面进行抛刷，将其表面残留的屏蔽材料以及划痕抛磨干净；

S7配置硫酸铜电镀液并倒入能够循环流动和恒温的电解槽中；