CN109750334B - 一种6μm双光高抗拉电解铜箔用添加剂及该电解铜箔的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明为进一步提高6μm电解铜箔的抗拉强度，提供一种6μm双光高抗拉电解铜箔用添加剂，所述添加剂由浓度为5‑10g/L的聚乙二醇水溶液、浓度为2‑5g/L的FESS水溶液、浓度为4‑8g/L的低分子胶水溶液和浓度为4‑8g/L的聚二硫二丙烷磺酸钠水溶液组成，且在电沉积生成铜箔时，所述添加剂四种组分的水溶液分别按聚乙二醇为150‑200mL/min，FESS为50‑100mL/min，低分子胶为50‑100mL/min，聚二硫二丙烷磺酸钠为150‑200mL/min的流量加入到硫酸铜电解液中，且硫酸铜电解液的硫酸铜电解液的上液流量为40‑60m3/h。本发明所生产的铜箔的高温抗拉强度在500MPa以上。
Description
技术领域
本发明属于电解铜箔技术领域，具体涉及一种6μm双光高抗拉电解铜箔用添加剂及该电解铜箔的生产工艺。
背景技术
电解铜箔是电子行业的重要基础材料之一，在电子行业应用广泛。随着电动汽车行业的快速发展，锂电池的需求迅速增加，铜箔作为锂电池负极集流器的主要材料，其性能对锂电池性能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，对高抗拉的电解铜箔有着极大的需求。
由于6μm双光电解铜箔具有体积小、容量大的优点，以大量应用于电池的生产。目前国内生产仅有几家6μm双光高抗拉电解铜箔，但抗拉强度均在500MPa以下，无法满足客户对铜箔更高抗拉强度的需求。
发明内容
本发明为进一步提高6μm电解铜箔的抗拉强度，提供一种6μm双光高抗拉电解铜箔用添加剂，所生产的铜箔的高温抗拉强度在500MPa以上。
本发明采用如下技术方案：
一种6μm双光高抗拉电解铜箔用添加剂，所述添加剂由浓度为5-10g/L 的聚乙二醇水溶液、浓度为2-5g/L 的FESS水溶液、浓度为4-8g/L的低分子胶水溶液和浓度为4-8g/L的聚二硫二丙烷磺酸钠水溶液组成，且在电沉积生成铜箔时，所述添加剂四种组分的水溶液分别按聚乙二醇为150-200mL/min，FESS为50-100mL/min，低分子胶为50-100mL/min，聚二硫二丙烷磺酸钠为150-200mL/min的流量加入到硫酸铜电解液中，且硫酸铜电解液的硫酸铜电解液的上液流量为40-60m3/h。
优选地，所述低分子胶为分子量小于3000的胶原蛋白。
优选地，所述FESS购自江苏梦得电镀化学品有限公司，产品名称为铜箔中间体，产品代号为FESS，产品展示网址
。
利用上述6μm双光高抗拉电解铜箔用添加剂生产电解铜箔的工艺，首先调节硫酸铜电解液中的铜离子浓度为70-100g/L，H2SO4浓度为80-130g/L，氯离子浓度为25-35ppm，硫酸铜电解液温度为45-55℃，并按所述流量加入所述添加剂，然后在所述硫酸铜电解液的上液流量的条件下，利用生箔机进行电沉积，从而生成所述6μm双光高抗拉电解铜箔。
优选地，电沉积时，电流密度为4000-6000A/m2。
本发明的有益效果如下：
本发明的添加剂主要是通过聚乙二醇与FESS的合适配比，达到细化晶粒的技术效果，从而提高铜箔的高温抗拉强度。
在铜箔高温抗拉达到500MPa以上后，仅需通过调整低分子胶与聚二硫二丙烷磺酸钠，控制箔面表观与亮度，稳定运行即可，操作简单，而且本发明生产的6μm双光高抗拉电解铜箔，高温抗拉强度提高的同时，延伸率也保持在4%以上，完全满足市场对铜箔的要求，技术附加值高，利于提升企业的竞争力。
附图说明
图1为采用实施例1制备铜箔M面×500倍SEM照片；
图2为采用实施例2制备铜箔M面×500倍SEM照片；
图3为采用实施例3制备铜箔M面×500倍SEM照片；
备注：本发明双光铜箔分M面和S面，贴着阴极辊的一面为S面，另一面为M面，和标准箔不同的是，本发明的双光铜箔M面有亮度，标准箔M面无亮度。
具体实施方式
为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明。
在生产实践中，下述各实施例为了取得较好的生产效果，可将聚乙二醇、FESS、低分子胶和聚二硫二丙烷磺酸钠预先在配液罐中配制成合适浓度的水溶液，然后分别按聚乙二醇为150-200mL/min，FESS为50-100mL/min，低分子胶为50-100mL/min，聚二硫二丙烷磺酸钠为150-200mL/min的流量输送至硫酸铜电解液中，准备上液；其中所用低分子胶为分子量为2000~2500的胶原蛋白。
实施例1
本实施例6μm双光高抗拉电解铜箔的制备方法如下：
添加剂组成：聚乙二醇为6g/L的水溶液，FESS为2.5g/L的水溶液，低分子胶为4g/L的水溶液，聚二硫二丙烷磺酸钠为4g/L的水溶液。
（1）将原材料铜线加入到硫酸铜溶液中，经通风与加热，溶解生成硫酸铜电解液。
（2）硫酸铜电解液经过滤后，调节其中的铜离子含量为80g/L，H2SO4浓度为100g/L，氯离子含量为20ppm，温度为48℃。
（3）根据溶液体积添加添加剂，聚乙二醇的流量控制在170mL/min，FESS的流量控制在80mL/min，低分子胶为80mL/min，聚二硫二丙烷磺酸钠为160mL/min。硫酸铜电解液的上液流量为45m³/h，电流密度为40000A/㎡，利用生箔机进行电沉积。
实施例2
本实施例6μm双光高抗拉电解铜箔的制备方法如下：
添加剂组成：聚乙二醇为8g/L，FESS为2g/L，低分子胶为5g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠为5g/L。
（1）将原材料铜线加入到硫酸铜溶液中，经通风与加热，溶解生成硫酸铜电解液。
（2）硫酸铜电解液经过滤后，调节其中的铜离子含量为90g/L，H2SO4浓度为110g/L，氯离子含量为25ppm，温度为52℃。
（3）根据溶液体积添加添加剂，聚乙二醇的流量控制在180mL/min，FESS的流量控制在70mL/min，低分子胶为90mL/min，聚二硫二丙烷磺酸钠为200mL/min。硫酸铜电解液的上液流量为55m³/h，电流密度为5000A/m2，利用生箔机进行电沉积。
实施例3
本实施例6μm双光高抗拉电解铜箔的制备方法如下：
添加剂组成：聚乙二醇为9g/L，FESS为4.5g/L，低分子胶为7g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠为7g/L。
（1）将原材料铜线加入到硫酸铜溶液中，经通风与加热，溶解生成硫酸铜电解液。
（2）硫酸铜电解液经过滤后，调节其中的铜离子含量为100g/L，H2SO4浓度为130g/L，氯离子含量为30ppm，温度为54℃。
（3）根据溶液体积添加添加剂，聚乙二醇的流量控制在200mL/min，FESS的流量控制在80mL/min，低分子胶为80mL/min，聚二硫二丙烷磺酸钠为180mL/min。硫酸铜电解液的上液流量为50m³/h，电流密度为6000A/m2，利用生箔机进行电沉积。
取实施案例1-3样品，进行了扫描电镜测试，SEM图如图1至图3所示，可以看出，晶粒逐步细化，晶粒呈层状，在添加剂达到一定量后，晶粒平整程度减小；同时测试M面亮度、M面粗糙度、常温抗拉及延伸率（25℃）、高温抗拉及延伸率(180℃/2min)，结果见表1。由表1可以看出，所制备的铜箔样品完全能够达到6μm双光高抗拉电解铜箔的技术要求。
本发明的6μm双光高抗拉电解铜箔制备方法生产的铜箔的抗拉强度及延伸率等内在指标满足下游客户的技术要求，能够提升企业的竞争力，并且生产过程容易控制，适用于批量化生产。
表1 实施例1-3生产的铜箔样品的主要性能
由表1可知，本发明的电解铜箔M面呈镜面，晶粒呈层状，毛面粗糙度RZ在2.0μm以下，厚度为5μm-7μm，抗拉强度在500MPa以上，延伸率在4%以上，综合性能优异。
最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。
Claims (3)
1.一种利用6μm双光高抗拉电解铜箔用添加剂生产电解铜箔的工艺，其特征在于，所述添加剂用于6μm双光高抗拉电解铜箔，所述添加剂由浓度为5-10g/L 的聚乙二醇水溶液、浓度为2-5g/L 的FESS水溶液、浓度为4-8g/L的低分子胶水溶液和浓度为4-8g/L的聚二硫二丙烷磺酸钠水溶液组成，且在电沉积生成铜箔时，所述添加剂四种组分的水溶液分别按聚乙二醇为150-200mL/min，FESS为50-100mL/min，低分子胶为50-100mL/min，聚二硫二丙烷磺酸钠为150-200mL/min的流量加入到硫酸铜电解液中，且硫酸铜电解液的硫酸铜电解液的上液流量为40-60m3/h；
所述低分子胶为分子量小于3000的胶原蛋白；
首先调节硫酸铜电解液中的铜离子浓度为70-100g/L，H2SO4浓度为80-130g/L，氯离子浓度为25-35ppm，硫酸铜电解液温度为45-55℃，并按所述流量加入所述添加剂，然后在所述硫酸铜电解液的上液流量的条件下，利用生箔机进行电沉积，从而生成所述6μm双光高抗拉电解铜箔。
2.根据权利要求1所述利用6μm双光高抗拉电解铜箔用添加剂生产电解铜箔的工艺，其特征在于，所述FESS购自江苏梦得电镀化学品有限公司。
3.根据权利要求1所述利用6μm双光高抗拉电解铜箔用添加剂生产电解铜箔的工艺，其特征在于，电沉积时，电流密度为4000-6000A/m2。
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