CN112779569B - 一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法，包括以下步骤：（1）、配置添加剂：将聚二硫二丙烷磺酸钠、N,N‑二甲基‑二硫代羰基丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素、胶原蛋白和聚乙二醇混合，再加入水均匀搅拌1~3min，其中胶原蛋白的分子量为7000~15000；（2）、向电解液中添加添加剂：将所述添加剂在电解液中以一定的速度添加。本发明的有益效果是添加剂具有整平细化作用，细化晶粒后就不容易出现由于激光照射到大块晶粒而造成的熔珠现象。
Description
技术领域
本发明涉及电解铜箔加工技术领域，尤其涉及一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法。
背景技术
铜箔是锂离子电池及印制电路板中关键性的导电材料。铜箔是一种阴质性电解材料，沉淀于电路板基底层上的一层薄的、连续的金属箔。电解铜箔的定义：是由电解液中的铜离子在光滑旋转不锈钢板（或钛板）圆形阴极滚筒上沉积而成，铜箔紧贴阴极滚筒面的面称为光面，而另一面称为毛面。电解铜箔生产的方法：目前国内多采用辊式阴极、不溶性阳极以连续法生产电解铜箔。在铜箔上将制备好的浆料均匀涂覆后并烘干，然后要进行极片冲切，冲切方法有激光模切，然而铜箔激光模切出现熔珠现象是行业上难以完全攻克的难题，目前还没有得出为何会出现熔珠现象的权威性结论。行业上一般是通过增加激光模切机的抽风或调整模切的参数来改善的，但频繁调整模切工艺对电池是有一定影响的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的锂离子电池用电解铜箔在进行激光模切时会出现熔珠现象，影响产品质量，为此提供一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法。
特别提示，明胶、胶原蛋白和水解胶原蛋白并不相同。明胶是胶原在高温作用下的变性产物，其组成复杂，相对分子质量分布宽，由于高温造成胶原蛋白变性，胶原分子的3股螺旋结构被破坏，但可能有部分α链的螺旋链还存在，因此一定浓度的明胶溶液能成凝胶状。水解胶原蛋白是在较高温度下用蛋白酶水解胶原或明胶得到的，受温度和酶的双重作用，使水解胶原蛋白的相对分子质量比明胶更小，由于在较高温度条件下，蛋白酶对胶原肽键的水解是随机的，使水解得到的蛋白液组成也很复杂，是相对分子质量从几千到几万的蛋白多肽的混合物。由于分子量小，水解胶原蛋白容易降解，所以在营养保健品和日用化学品开发方面拥有一定的市场。胶原、明胶和水解胶原蛋白这3种物质虽具有同源性，但在结构和性能上却有很大的区别。胶原保留特有的天然螺旋结构，在某些方面表现出明显优于明胶和水解胶原蛋白的性能，如胶原止血海绵止血性能优于明胶海绵，作为澄清剂用的鱼胶原如果变性则沉降能力明显降低。然而，人们对这3种物质的认识常常产生混淆，认为它们具有相同性质，甚至认为它们是同一种物质。
在此之前，人们只是在激光模切的节点上寻求改善方法，如调整模切参数，需要多次调整后才能得到理想的效果，调整时间长，调整成本高，因此寻求一种新的能够一次性解决熔珠现象的方法是本领域亟需的。
申请人无意中发现，在电解液中添加一定量的添加剂可以改善后期激光模切时的熔珠现象，并通过多次试验得到一个明确的添加剂配方，只要用此配方添加剂添加到电解液中，就可以得到无结瘤、熔边光滑的产品。
本发明的技术方案是：一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法，包括以下步骤：（1）、配置添加剂：将聚二硫二丙烷磺酸钠、N, N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素、胶原蛋白和聚乙二醇混合，再加入水均匀搅拌1~3min，其中胶原蛋白的分子量为7000~15000；（2）、向电解液中添加添加剂：将所述添加剂在电解液中以一定的速度添加。
上述方案中所述聚二硫二丙烷磺酸钠用量为0.5~50mg/L，所述N, N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠用量为0.1~10mg/L,所述羟乙基纤维素用量为0.1~10mg/L,所述胶原蛋白用量为5~50mg/L, 所述聚乙二醇用量为0.5~50mg/L。
上述方案中在Cu2+60±2g/L、H2SO490±5g/L、Cl-45-50mg/L、电解电流密度75A/dm2、温度45±2℃的溶液中添加所述添加剂。
上述方案中所述胶原蛋白为纤维胶原、基膜胶原、微纤维胶原、锚定胶原、六边网状胶原、非纤维胶原、跨膜胶原中的一种或多种。
上述方案中所述添加剂的添加速度为100ml/min。
本发明的有益效果是添加剂具有整平细化作用，细化晶粒后就不容易出现由于激光照射到大块晶粒而造成的熔珠现象。
附图说明
图1是本发明实施例1-3的产品电子显微镜照片；
图2是本发明实施例1-3的产品激光模切效果照片；
图3是本发明添加剂中胶原蛋白分子量为1500时的产品电子显微镜照片；
图4是本发明添加剂中胶原蛋白分子量为1500时的产品激光模切效果照片；
图5是本发明添加剂中胶原蛋白分子量为3000时的产品电子显微镜照片；
图6是本发明添加剂中胶原蛋白分子量为3000时的产品激光模切效果照片。
具体实施方式
下面结合附图 ，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在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法，包括以下步骤：（1）、配置添加剂：将聚二硫二丙烷磺酸钠、N, N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素、胶原蛋白和聚乙二醇混合，再加入水均匀搅拌1~3min，其中胶原蛋白的分子量为7000~15000；（2）、向电解液中添加添加剂：将所述添加剂在电解液中以一定的速度添加。
在Cu2+60±2g/L、H2SO490±5g/L、Cl-45-50mg/L、电解电流密度75A/dm2、温度45±2℃的溶液中添加所述添加剂。
实施例1：添加剂由以下组分组成：
SPS(聚二硫二丙烷磺酸钠) 0.5mg/L,DPS（N, N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠）0.2mg/L,HEC(羟乙基纤维素0.1mg/L,胶原蛋白（分子量7000~15000）30mg/L,聚乙二醇50mg/L。
实施例2：SPS(聚二硫二丙烷磺酸钠) 5mg/L,DPS（N, N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠） 0.1mg/L,HEC(羟乙基纤维素5mg/L,胶原蛋白（分子量7000~15000）50mg/L,聚乙二醇20mg/L。
实施例3：SPS(聚二硫二丙烷磺酸钠) 50mg/L,DPS（N, N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠）10mg/L,HEC(羟乙基纤维素)10mg/L,胶原蛋白（分子量7000~15000）5mg/L,聚乙二醇0.5mg/L。
实施例1-3的电子显微镜照片和激光模切效果照片如图1-2所示。可见产品模切表面细致平整，无结瘤，熔边光滑。
经过试验发现，当添加剂中的胶原蛋白分子量为1500-3000时，激光模切的效果虽然有所改善，但仍不是很理想，具体见对比例1和对比例2.
对比例1：与实施例1-3的区别在于选用胶原蛋白分子量为1500，如图3-4所示，可见产品模切表面有较粗大的颗粒，结瘤高度为13-23微米。
对比例2：与实施例1-3的区别在于选用胶原蛋白分子量为3000，如图5-6所示，可见产品模切表面有较粗大的颗粒，结瘤高度为16-19微米。
由此得出的推测是胶原蛋白分子量越大晶粒结果越细小，激光照射能量吸收更加充分。
Claims (5)
1.一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法，其特征是：包括以下步骤：（1）、配置添加剂：将聚二硫二丙烷磺酸钠、N, N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素、胶原蛋白和聚乙二醇混合，再加入水均匀搅拌1~3min，其中胶原蛋白的分子量为7000~15000；（2）、向电解液中添加添加剂：将所述添加剂在电解液中以一定的速度添加。
2.如权利要求1所述的一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法，其特征是：所述聚二硫二丙烷磺酸钠用量为0.5~50mg/L，所述N, N-二甲基-二硫代羰基丙烷磺酸钠用量为0.1~10mg/L,所述羟乙基纤维素用量为0.1~10mg/L,所述胶原蛋白用量为5~50mg/L, 所述聚乙二醇用量为0.5~50mg/L。
3.如权利要求1所述的一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法，其特征是：Cu2+60±2g/L、H2SO490±5g/L、Cl-45-50mg/L、电解电流密度75A/dm2、温度45±2℃的溶液中添加所述添加剂。
4.如权利要求1所述的一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法，其特征是：所述胶原蛋白为纤维胶原、基膜胶原、微纤维胶原、锚定胶原、六边网状胶原、非纤维胶原、跨膜胶原中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种改善锂离子电池用电解铜箔激光模切熔珠的方法，其特征是：所述添加剂的添加速度为100ml/min。
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