CN112921311B - 一种防止电解铜箔端面变色的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止电解铜箔端面变色的方法，其步骤包括：配制防氧化液；清洁电解铜箔端面；转动固定电解铜箔的管芯和压辊，同时在清洁后的电解铜箔端面处涂覆所述防氧化液，干燥处理后保存；配制防氧化液中包含以下浓度的原料：铬酐0.5～1.0g/L，硫酸锌0.5～0.8g/L，硫酸钾0.1～0.2g/L，抗氧化剂0.4～0.6g/L，铜防腐蚀剂0.2～0.5g/L以及有机单糖3.0～5.0g/L。本发明一方面通过所配置的防氧化液提高了对电解铜箔端面的防氧化效果，另一方面在端面擦拭防氧化液过程中利用压辊与分切后的电解铜箔管芯同步转动，有效防止了防氧化液渗入电解铜箔内部，并且避免端面擦伤；该方法显著延长了电解铜箔端面的保存时间，工艺流程简单，具有较好的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及电解铜箔处理技术领域，尤其涉及一种防止电解铜箔端面变色的方法。
背景技术
现今世界是一个电子产品高速发展、更新换代的时代，使得应用在印刷线路板(PCB)、覆铜板(CCL)、锂离子电池(LIB)负极、屏蔽材料及防水装饰材料的电解铜箔得到迅速发展。由于对环境越来越重视以及国家对新能源汽车的支持下，越来越多的超薄电解铜箔应用到动力电池领域。
电解铜箔的制造工艺主要分为三大步骤：溶铜造液，电解生箔以及产品分切。表面处理一般位于电解生箔工艺步骤阶段，主要是在电解铜箔光面与毛面利用小电流电镀及化学镀的方法沉积一层钝化膜，阻止铜箔与空气接触，防止电解铜箔光面、毛面氧化变色。但是，由于客户规格要求，在产品分切这道工序，切完后的成品会产生两个端面，端面是没有经过表面处理，使得端面容易氧化变色，产生不良。其原因在于，大部分电解铜箔厂所使用的表面处理工艺电镀效率较低、分散性不好并且深镀能力差，从而使得表面处理后只在电解铜箔光毛面表面形成很薄的一道钝化膜，铜箔内部没有防氧化能力。中国专利申请公布号CN110952099A提出了一种防止铜箔端面氧化的方法，利用这种方法确实可以解决电解铜箔端面氧化，然而上述方法存在如下主要缺点：(1)端面擦拭防氧化剂容易使得水渗入电解铜箔内部，不利于电解铜箔的长期保存；(2)端面擦拭防氧化剂过程容易使得端面刀口擦伤，产生其他外观不良情况。故需要提供一种新的防止电解铜箔端面变色的手段用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种防止电解铜箔端面变色的方法，用于解决现有技术中防止电解铜箔端面变色的手段易使得水渗入电解铜箔内部，并且易产生端面缺陷的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种防止电解铜箔端面变色的方法，其步骤包括：配制防氧化液；清洁电解铜箔端面；转动固定电解铜箔的管芯和压辊，同时在清洁后的电解铜箔端面处涂覆所述防氧化液，干燥处理后保存；配制防氧化液中包含以下浓度的原料：铬酐0.5～1.0g/L，硫酸锌0.5～0.8g/L，硫酸钾0.1～0.2g/L，抗氧化剂0.4～0.6g/L，铜防腐蚀剂0.2～0.5g/L以及有机单糖3.0～5.0g/L。
优选的，配制防氧化液的步骤包括：将铬酐、硫酸锌、硫酸钾、抗氧化剂、铜防腐蚀剂以及有机单糖按配比加入去离子水中，搅拌1～2h后得到防氧化液。
优选的，铜防腐保护剂为苯骈三氮唑或均三嗪二硫醇。
优选的，抗氧化剂为维生素A、维生素C、维生素E中的任意一种或多种。
优选的，有机单糖为食用级葡萄糖或果糖。
优选的，清洁电解铜箔端面的步骤包括：采用负压吸尘器吸附电解铜箔端面的铜粉、铜屑，或者采用无尘布擦拭电解铜箔端面的铜粉、铜屑。
优选的，在清洁后的电解铜箔端面处涂覆所述防氧化液的步骤中，采用搽拭或喷拭的方式均匀涂覆所述防氧化液。
优选的，干燥处理为采用冷风或者热风对涂覆有防氧化液的电解铜箔进行风干。
优选的，保存的方式包括恒温恒湿保存，高温高湿保存，高温恒湿保存中的任意一种。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供了一种防止电解铜箔端面变色的方法，一方面通过所配置的防氧化液提高了对电解铜箔端面的防氧化效果，另一方面在端面擦拭防氧化液过程中利用压辊与分切后的电解铜箔管芯同步转动，有效防止了防氧化液渗入电解铜箔内部，并且避免端面擦伤；该方法显著延长了电解铜箔端面的保存时间，工艺流程简单，具有较好的适用性。
附图说明
图1是本发明中防止电解铜箔端面变色的方法一实施方式中电解铜箔的管芯和压辊的配合结构图；
图中：1-电解铜箔管芯，2-电解铜箔端面，3-电解铜箔，4-压辊。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种防止电解铜箔端面变色的方法，其步骤包括：
(1)配制防氧化液。本步骤中，配制防氧化液中包含以下浓度的原料：铬酐0.5～1.0g/L，硫酸锌0.5～0.8g/L，硫酸钾0.1～0.2g/L，抗氧化剂0.4～0.6g/L，铜防腐蚀剂0.2～0.5g/L以及有机单糖3.0～5.0g/L；具体地，将铬酐、硫酸锌、硫酸钾、抗氧化剂、铜防腐蚀剂以及有机单糖按配比加入去离子水中，搅拌1～2h后得到防氧化液。其中，铜防腐保护剂优选为苯骈三氮唑或均三嗪二硫醇，抗氧化剂为维生素A、维生素C、维生素E中的任意一种或多种，有机单糖为食用级葡萄糖或果糖。该防氧化液的作用机理在于，防氧化液中SO4 2-离子在Cr6+化学镀过程中起到催化作用，使抗氧化剂和铜防腐蚀剂能够更好的协同作用，表现出更好的防氧化效果。
(2)清洁电解铜箔端面。本步骤中，采用功率10W的手持式负压吸尘器吸附电解铜箔端面的铜粉、铜屑，或者采用无尘布擦拭电解铜箔端面的铜粉、铜屑。在其他实施方式中，可根据实际需求对清洁电解铜箔端面的方式或装置进行适应性选择，在此不作限定。
(3)转动固定电解铜箔的管芯和压辊，同时在清洁后的电解铜箔端面处涂覆所述防氧化液，干燥处理后保存。本步骤中，优选以10m/min的速度同步转动管芯与压辊，同时用无尘布蘸取防氧化液轻轻擦拭电解铜箔端面，或者用喷壶斜向下与端面成45℃喷拭防氧化液；如图1所示，在电解铜箔端面2涂覆防氧化液的同时，利用压辊4与分切后的电解铜箔管芯1同步转动，压辊4与电解铜箔3外表面抵接，从而防止防氧化液渗入电解铜箔内部，延长了电解铜箔的保存时间，并且也避免了擦伤端面刀口而产生外观不良的问题。本实施方式中，电解铜箔管芯1选择纸管或者玻璃钢管，干燥处理优选为采用功率1000W的电吹风提供冷风或者热风对涂覆有防氧化液的电解铜箔进行风干，保存的方式包括恒温恒湿保存，高温高湿保存，高温恒湿保存中的任意一种，具体地干燥及保存方式可根据具体实际需求进行适应性选择，在此不作限定，也正是由于保存方式并不十分苛刻，从而使得经过上述处理的电解铜箔能够在夏天温度高湿度大的这种铜箔易变色的环境下，能够存储较长时间。
下面通过具体地实施例对上述防止电解铜箔端面变色的方法的效果进行表征。
实施例1
(1)将0.5g铬酐、0.5g硫酸锌、0.1g硫酸钾、0.4g维生素A、0.2g苯并三氮唑以及3.0g葡萄糖加入1000mL去离子水中，利用磁力搅拌器搅拌1h，得到电解铜箔的防氧化液。
(2)采用功率10W的手持式负压吸尘器吸附电解铜箔端面铜粉、铜屑。
(3)以10m/min的速度边转动管芯与压辊，边用无尘布蘸取防氧化液轻轻擦拭电解铜箔端面，然后用功率1000W的电吹风冷风吹干1分钟，最后将电解铜箔正常包装放入恒温恒湿的干燥环境中保存。
将处理后的电解铜箔放置1个月、2个月、3个月后，观察并记录端面外观情况。
实施例2
(1)将1.0g铬酐、0.8g硫酸锌、0.2g硫酸钾、0.6g维生素C、0.5g均三嗪二硫醇以及5.0g果糖加入1000mL去离子水中，利用磁力搅拌器搅拌1h，得到电解铜箔的防氧化液。
(2)利用无尘布擦拭电解铜箔端面铜粉、铜屑。
(3)以10m/min的速度边转动管芯与压辊，边用喷壶斜向下与端面成45℃喷拭防氧化液，然后用功率1000W的电吹风热风吹干1分钟，最后将电解铜箔正常包装放入高温高湿的干燥环境中保存。
将处理后的电解铜箔放置1个月、2个月、3个月后，观察并记录端面外观情况。
实施例3
(1)将0.8g铬酐、0.7g硫酸锌、0.15g硫酸钾、0.5g维生素E、0.4g均三嗪二硫醇以及5.0g果糖加入1000mL去离子水中，利用磁力搅拌器搅拌1h，得到电解铜箔的防氧化液。
(2)利用无尘布擦拭电解铜箔端面铜粉、铜屑。
(3)以10m/min的速度边转动管芯与压辊，边用喷壶斜向下与端面成45℃喷拭防氧化液，然后用功率1000W的电吹风热风吹干1分钟，最后将电解铜箔正常包装放入高温恒湿的干燥环境中保存。
将处理后的电解铜箔放置1个月、2个月、3个月后，观察并记录端面外观情况。
实施例4
(1)将0.7g铬酐、0.5g硫酸锌、0.1g硫酸钾、0.4g维生素A、0.5g苯并三氮唑以及4.0g葡萄糖加入1000mL去离子水中，利用磁力搅拌器搅拌1h，得到电解铜箔的防氧化液。
(2)利用无尘布擦拭电解铜箔端面铜粉、铜屑。
(3)以10m/min的速度边转动管芯与压辊，边用无尘布蘸取防氧化液轻轻擦拭电解铜箔端面，然后用功率1000W的电吹风冷风吹干1分钟，最后将电解铜箔高温高湿的环境中保存。
将处理后的电解铜箔放置1个月、2个月、3个月后，观察并记录端面外观情况。
对比例1
本对比例1中电解铜箔的端面未进行上述防氧化液的涂覆，且保存方式与实施例1一致，放置1个月、2个月、3个月后，观察并记录端面外观情况。
对比例2
本对比例2基于实施例1设置，但在涂覆防氧化液的过程中未同步使用压辊，其他设置方式与实施例1一致，放置1个月、2个月、3个月后，观察并记录端面外观情况。
将实施例1～4和对比例1～2保存不同时长后的端面外观、内部渗入情况以及端面擦伤情况进行对比，如表1所示。可以看出实施例1～4在3个月后让能保持端面不变色的状况，铜箔内部也没有渗入的情况，且端面也没有擦伤状况；而对比例1由于没有涂覆防氧化液，所以一个月后便出现了端面变色状况；而对比例2虽然涂覆有防氧化液，但涂覆过程中并未同步使用压辊，从而出现了铜箔内部渗液以及端面擦伤的状况。故上述处理方法能够有效提高电解铜箔的保存时间，避免内部渗液，并提高端面品质；相比于现有的处理方式来说，电解铜箔的保存时间显著延长。
表1
区别于现有技术的情况，本发明提供了一种防止电解铜箔端面变色的方法，一方面通过所配置的防氧化液提高了对电解铜箔端面的防氧化效果，另一方面在端面擦拭防氧化液过程中利用压辊与分切后的电解铜箔管芯同步转动，有效防止了防氧化液渗入电解铜箔内部，并且避免端面擦伤；该方法显著延长了电解铜箔端面的保存时间，工艺流程简单，具有较好的适用性。
需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种防止电解铜箔端面变色的方法，其特征在于，其步骤包括：
配制防氧化液；
清洁电解铜箔端面；
转动固定电解铜箔的管芯和压辊，同时在清洁后的电解铜箔端面处涂覆所述防氧化液，干燥处理后保存；
所述配制防氧化液中包含以下浓度的原料：铬酐0.5~1.0 g/L，硫酸锌0.5~0.8 g/L，硫酸钾0.1~0.2 g/L，抗氧化剂0.4~0.6 g/L，铜防腐蚀剂0.2~0.5 g/L以及有机单糖3.0~5.0g/L；
所述配制防氧化液的步骤包括：将铬酐、硫酸锌、硫酸钾、抗氧化剂、铜防腐蚀剂以及有机单糖按配比加入去离子水中，搅拌1~2h后得到所述防氧化液；
所述铜防腐蚀剂为苯骈三氮唑或均三嗪二硫醇；
所述抗氧化剂为维生素A、维生素C、维生素E中的任意一种或多种；
所述有机单糖为食用级葡萄糖或果糖；
所述在清洁后的电解铜箔端面处涂覆所述防氧化液的步骤中，采用搽拭或喷拭的方式均匀涂覆所述防氧化液。
2.根据权利要求1中所述的防止电解铜箔端面变色的方法，其特征在于，所述清洁电解铜箔端面的步骤包括：采用负压吸尘器吸附所述电解铜箔端面的铜粉、铜屑，或者采用无尘布擦拭所述电解铜箔端面的铜粉、铜屑。
3.根据权利要求1中所述的防止电解铜箔端面变色的方法，其特征在于，所述干燥处理为采用冷风或者热风对涂覆有所述防氧化液的电解铜箔进行风干。
4.根据权利要求1中所述的防止电解铜箔端面变色的方法，其特征在于，所述保存的方式包括恒温恒湿保存，高温高湿保存，高温恒湿保存中的任意一种。
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