CN113604845B - 一种3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备方法、制品及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备方法、制品及其应用。其包括以下原料组分：四氢噻唑硫酮、丁二酸二乙酯磺酸钠、甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠、聚烷氧基乙二胺、聚乙烯亚胺、聚乙二醇、3‑(苯骈噻唑‑2‑巯基)丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素。通过本发明添加剂生产的极极薄电解铜箔导电性能好、表面晶粒平整、轮廓低，抗拉强度、高延伸率、高伸长率、亲水性好、高温稳定性好等特点，物性参数可达：单位面积重量32±2g/mm2、常温抗拉强度≥27Kg/mm2、常温延伸率≥2.5％、高温抗拉强度≥20Kg/mm2、高温延伸率≥3％、表面粗糙度Ra≤0.25μmRz:≤2.5μm，可用于新能源动力汽车动力锂电池生产制作。
Description
技术领域
本发明涉及电解铜箔生产制造技术领域，具体涉及一种3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备方法、制品及其应用。
背景技术
目前，锂电铜箔的主要需求来自三个方面，动力锂电池、储能锂电池和消费锂电池。
作为锂电池的集流体的锂电铜箔，一般厚度通常在7-20μm之间。目前新能源汽车配备的铜箔厚度为6～12μm，锂电铜箔厚度越小，意味着电池的重量将越轻。同时，更薄的锂电铜箔也意味着更小的电阻，则电池的性能也将得到提升。因此，减轻电池上铜箔的质量，降低铜箔原材料成本，同时提供更高的能量密度，成为动力锂电池用铜箔关键。因此，未来使用更加轻薄的锂电铜箔是大趋势；未来，市场上的锂电铜箔将会以即6um、5um甚至4m铜箔为主，未来随着技术的发展，可能还将出现5μm以下的铜箔
新能源汽车的蓬勃发展，促进了动力锂电池的大量生产和锂电池上游铜箔需求的不断增长。随着动力锂电池对能量密度要求的进一步提高，推动了铜箔向方向薄化技术的发展。锂离子电池向着更小、更轻、更高能量密度发展的同时，因此，“轻薄”下的高能量密度成为判定主流锂电铜箔的核心指标之一。
根据质量能量密度＝电池容量/电池质量可得，采用3.5μm锂电铜箔会较4.5μm、6μm和8μm锂电铜箔能力密度提高3％、5％和12％；铜箔作为锂电池负电极材料的关键基体，既是负活性物质的载体，又是锂电池中电子负电极的集电极和导体。在相同单位体积的锂离子电池中，铜箔厚度越薄，携带负极活性物质的能力越好，电池容量越大。
锂电铜箔厚度越小，意味着电池的重量将越轻。同时，更薄的锂电铜箔也意味着更小的电阻，则电池的性能也将得到提升。因此，减轻电池上铜箔的质量，降低铜箔原材料成本，同时提供更高的能量密度，成为动力锂电池用铜箔关键。
综合上述，成为亟待本领域技术人员要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备方法，其步骤简便，条件易于控制，成本低。
本发明的目的还在于，提供采用上述方法制备的3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂，将其应用制备生产3.5微米电解铜箔。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备以下重量比的原料组分：
(2)分别称取四氢噻唑硫酮、丁二酸二乙酯磺酸钠、甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠、聚烷氧基乙二胺、聚乙烯亚胺、聚乙二醇10000#、3-(苯骈噻唑-2-巯基)丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素溶于250mL去离子纯水中，分别得到溶液A、溶液B、溶液C、溶液D、溶液E、溶液F、溶液G、溶液H；
(3)将步骤(2)制得的溶液A、溶液B、溶液C、溶液D、溶液E、溶液F、溶液G、溶液H加入到5L恒温搅拌盅中，再加入2L去离子水，在恒温55至60度环境下搅拌30分钟，得到混合液；
(4)将步骤(3)制得的混合液用去离子水定量稀释到10L，完成3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备。
一种3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂，其包括以下重量比的原料组分：
一种3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的应用，其用于制备3.5微米动力锂电池电解铜箔。
本发明有益效果：通过本发明添加剂生产的极极薄电解铜箔导电性能好、表面晶粒平整、轮廓低，抗拉强度、高延伸率、高伸长率、亲水性好、高温稳定性好等特点，物性参数可达：单位面积重量32±2g/mm2、常温抗拉强度≥27Kg/mm2、常温延伸率≥2.5％、高温抗拉强度≥20Kg/mm2、高温延伸率≥3％、表面粗糙度Ra≤0.25μm Rz:≤2.5μm，可用于新能源动力汽车动力锂电池生产制作。
具体实施方式
下面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，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供的3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂，其包括以下原料组分：四氢噻唑硫酮30-90mg/L、丁二酸二乙酯磺酸钠60-120mg/L、甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠60-120mg/L、聚烷氧基乙二胺30-90mg/L、聚乙烯亚胺30-60mg/L、聚乙二醇10000#30-90mg/L、3-(苯骈噻唑-2-巯基)丙烷磺酸钠30-90mg/L、羟乙基纤维素60-120mg/L。3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂，其用于制备3.5微米动力锂电池电解铜箔。
本实施例提供的3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)制备以下重量比的原料组分：
(2)称量
称取四氢噻唑硫酮0.3g溶于250mL去离子纯水中，得到溶液A；
称取丁二酸二乙酯磺酸钠0.6g溶于250mL去离子纯水中，得到溶液B；
称取甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠0.3g溶于250mL去离子纯水中，得到溶液C；
称取聚烷氧基乙二胺0.3g溶于250mL去离子纯水中，得到溶液D；
称取聚乙烯亚胺0.3g溶于250mL去离子纯水中，得到溶液E；
称取聚乙二醇10000#0.3g溶于250mL去离子纯水中，得到溶液F；
称取3-(苯骈噻唑-2-巯基)丙烷磺酸钠0.3g溶于250mL去离子纯水中，得到溶液G；
称取羟乙基纤维素0.6g溶于250mL去离子纯水中，得到溶液H；
(3)将步骤(2)制得的溶液A、溶液B、溶液C、溶液D、溶液E、溶液F、溶液G、溶液H加入到5L恒温搅拌盅中，再加入2L去离子水，在恒温55至60度环境下搅拌30分钟，得到混合液；
(4)将步骤(3)制得的混合液用去离子水定量稀释到10L，完成3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备。
通过本添加剂生产的极极薄电解铜箔导电性能好、表面晶粒平整、轮廓低，抗拉强度、高延伸率、高伸长率、亲水性好、高温稳定性好等特点，物性参数可达：单位面积重量32±2g/mm2、常温抗拉强度≥27Kg/mm2、常温延伸率≥2.5％、高温抗拉强度≥20Kg/mm2、高温延伸率≥3％、表面粗糙度Ra≤0.25μm Rz:≤2.5μm，可用于新能源动力汽车动力锂电池生产制作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备以下重量比的原料组分：
(2)分别称取四氢噻唑硫酮、丁二酸二乙酯磺酸钠、甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠、聚烷氧基乙二胺、聚乙烯亚胺、聚乙二醇10000#、3-(苯骈噻唑-2-巯基)丙烷磺酸钠、羟乙基纤维素溶于250mL去离子纯水中，分别得到溶液A、溶液B、溶液C、溶液D、溶液E、溶液F、溶液G、溶液H；
(3)将步骤(2)制得的溶液A、溶液B、溶液C、溶液D、溶液E、溶液F、溶液G、溶液H加入到5L恒温搅拌盅中，再加入2L去离子水，在恒温55至60度环境下搅拌30分钟，得到混合液；
(4)将步骤(3)制得的混合液用去离子水定量稀释到10L，完成3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的制备。
2.一种根据权利要求1所述方法制备而成的3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂，其特征在于，其包括以下重量比的原料组分：
3.一种根据权利要求2所述3.5微米动力锂电池电解铜箔添加剂的应用，其特征在于，其用于制备3.5微米动力锂电池电解铜箔。
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