CN114411135A - 一种铜箔生产用的防氧化液、制备方法及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池铜箔生产用的防氧化液,按重量份计,包括以下组分:聚谷氨酸2‑3份、聚环氧琥珀酸3‑5份、肌醇六磷酸0.05‑0.1份、水100份,所述防氧化液的pH为5.2‑7.0。采用本发明的防氧化液可使铜箔的防氧化方法更简单稳定,所采用的防氧化液的选材绿色环保;且采用化学镀方式进行表面防氧化处理,避免了传统电镀工艺中生产制程复杂、操作繁琐、能耗高,及避免了在水洗过程中含有重金属废液、后期维护成本高、对环境影响大。

Description

一种铜箔生产用的防氧化液、制备方法及使用方法
技术领域
本发明属于铜箔生产技术领域,具体涉及一种铜箔生产用的防氧化液、制备方法及使用方法。
背景技术
由于环境污染和能源危机的日益严重,新能源的开发和使用迫在眉睫,锂离子电池以其环境友好的特性成为全球大力开发、提倡使用的绿色洁净能源,随着动力电源技术的不断发展,锂离子二次电池生产使用量日益增长。在锂离子二次电池中,铜箔作为集流体材料,既是负极活性浆料的载体,又是收集电子形成大电流的传输体,因此铜箔集流体的性能对锂离子电池的充放电性能和容量衰减有很大影响。
研究表明,表面状况不同的铜箔集流体对锂离子电池循环性能有着不同的影响,电解液在毛面铜箔表面发生还原反应的程度比在光面铜箔显著,其阳极溶解电位较低,相对耐腐蚀性较差,锂离子电池的容量循环衰减相对较快,由此可知铜箔表面的耐腐蚀性直接影响着锂离子电池的使用寿命,因此提高铜箔表面的防氧化性能至关重要。
近年来,锂离子电池用电子铜箔表面防氧化技术的进步,使得传统型的铜箔表面防氧化工艺已经无法适应当前制造绿色环保锂离子电池的要求,且存在以下缺点和不足:①当前铜箔防氧化工艺采用电镀Zn-Cr电解液的方法处理,表面金属沉积层均匀性差,铜箔的导电性弱,铜箔表面能低,生产制程复杂,操作繁琐,所需能耗高,铜箔成品表面易出现色差、条纹印迹、褶皱等异常现象;②铜箔表面沉积的锌金属与铜箔在锂电池电解质的作用下,极易形成原电池,电池内部发生原电池反应,直接影响电池的使用寿命;③当前铜箔防氧化工艺过程中含有多道水洗程序,从而产生大量含有重金属离子的废水,尤其含有六价铬,因此会造成水资源的浪费和后期高额的污水处理费用。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池铜箔生产用的防氧化液,以克服上述技术问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种电池铜箔生产用的防氧化液,按重量份计,包括以下组分:
Figure BDA0003442848490000011
Figure BDA0003442848490000021
所述防氧化液的pH为5.2-7.0。
优选地,按重量份计,包括以下组分:
Figure BDA0003442848490000022
所述防氧化液的pH为6.5-7。
优选地,所述聚谷氨酸的分子量为70万-100万道尔顿、且所述聚环氧琥珀酸的分子量为800-1200道尔顿
优选地,所述聚谷氨酸的分子量为80万-90万道尔顿、且所述聚环氧琥珀酸的分子量为900-1000道尔顿。
本发明的另一个目的在于提供一种铜箔生产用的防氧化液的制备方法,包括以下步骤:
将2-3份的聚谷氨酸加入20份的水中,在0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌20min-60min,形成混合液A;
将3-5份的聚环氧琥珀酸加入20份的水中,在0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌20min-60min,形成混合液B;
将0.02-0.04份的肌醇六磷酸加入20份的水中,0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌20min-60min,形成混合液C;
将混合液A、B、C按照重量份1∶1∶2-3混合,在0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌10-15min,形成混合液D;
在混合液D中加入缓冲溶液,形成钝化液,直至PH值调节为5.5-7.0,即得到所述防氧化液。
优选地,所述铜箔生产用的防氧化液的制备方法,包括以下步骤:
将3份的聚谷氨酸加入20份的水中,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌30min,形成混合液A;
将5份的聚环氧琥珀酸加入20份的水中,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌30min,形成混合液B;
将0.03份的肌醇六磷酸加入20份的水中,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌30min,形成混合液C;
将混合液A、B、C按照重量份1∶1∶3混合,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌15min,形成混合液D;
在混合液D中加入缓冲溶液,形成钝化液,直至PH值调节为7.0,即得到所述防氧化液。
本发明的再一个目的在于提供一种铜箔生产用的防氧化液的使用方法,包括以下步骤:
在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;
采用计量泵向防氧化液槽内注入防氧化液,供液流速为4-10m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25-55℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
优选地,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25-40℃。
有益效果:
采用本发明的防氧化液可使铜箔的防氧化方法更简单稳定,所采用的防氧化液的选材绿色环保;且采用化学镀方式进行表面防氧化处理,避免了传统电镀工艺中生产制程复杂、操作繁琐、能耗高,及避免了在水洗过程中含有重金属废液、后期维护成本高、对环境影响大;
使用本发明铜箔防氧化方法后可不用经过水洗,经挤干辊将铜箔表面液体挤干,再通过烘箱的热空气烘干直接收卷,即可得所述防氧化工艺后的铜箔产品,因此避免传统工艺中水洗程序造成水的大量损耗及废水处理压力。
具体实施方式
在本发明的描述中,除非另有说明,术语“上”“下”“左”“右”“前”“后”等指示的方位或位置关系仅是为了描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或结构必须具有特定的方位,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明所述的一种电池铜箔生产用的防氧化液,按重量份计,包括以下组分:聚谷氨酸2-3份、聚环氧琥珀酸3-5份、肌醇六磷酸0.05-0.12份、水100份,所述防氧化液的pH为5.2-7.0。作为进一步的技术方案,按重量份计,包括以下组分:聚谷氨酸2.4-3份、聚环氧琥珀酸4-5份、肌醇六磷酸0.07-0.09份、水100份,所述防氧化液的pH为6.5-7。
为保证制备的铜箔表面颜色,上述防氧化液中,所述聚谷氨酸的分子量为70万-100万道尔顿、且所述聚环氧琥珀酸的分子量为800-1200道尔顿;优选地,所述聚谷氨酸的分子量为80万-90万道尔顿、且所述聚环氧琥珀酸的分子量为900-1000道尔顿。当聚谷氨酸的分子量低于70万道尔顿时,铜箔表面颜色发白,当聚谷氨酸分子量高于100万道尔顿时,铜箔表面颜色变暗发黄,当聚谷氨酸的分子量在70万-100万道尔顿时,铜箔表面颜色趋近于电解铜原色偏红状态;同时当聚环氧琥珀酸分子量低于800或高于1200道尔顿时,铜箔表面颜色发白且易出现白色条纹状态。
上述铜箔生产用的防氧化液的制备方法,包括以下步骤:将2-3份的聚谷氨酸加入20份的水中,在0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌20min-60min,形成混合液A;将3-5份的聚环氧琥珀酸加入20份的水中,在0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌20min-60min,形成混合液B;将0.02-0.04份的肌醇六磷酸加入20份的水中,0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌20min-60min,形成混合液C;将混合液A、B、C按照重量份1∶1∶2-3混合,在0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌10-15min,形成混合液D;在混合液D中加入缓冲溶液,形成钝化液,直至PH值调节为5.5-7.0,即得到所述防氧化液。
上述铜箔生产用的防氧化液的制备方法,优选采用以下参数:将3份的聚谷氨酸加入20份的水中,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌30min,形成混合液A;将5份的聚环氧琥珀酸加入20份的水中,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌30min,形成混合液B;将0.03份的肌醇六磷酸加入20份的水中,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌30min,形成混合液C;将混合液A、B、C按照重量份1∶1∶3混合,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌15min,形成混合液D;在混合液D中加入缓冲溶液,形成钝化液,直至PH值调节为7.0,即得到所述防氧化液。
上述铜箔生产用的防氧化液的使用方法,包括以下步骤:在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述防氧化槽下安装有恒温器,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入防氧化液,供液流速为4-10m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25-55℃,其中优选的温度为25-40℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
上述防氧化装置开设进液口和出液口,且结合进液管道与出液管道,使所述防氧化液实行动态往复循环,以保证所述防氧化液的温度及各种物质成分浓度的动态平衡。
下面提供具体实施例与对比例对本发明的防氧化液进行具体说明:
实施例1
聚谷氨酸10mg/L、分子量为80万道尔顿;
聚环氧琥珀酸15mg/L、分子量为1000万道尔顿;
肌醇六磷酸0.6mg/L;
PH值调节为5.2。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对实施例1烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能为41.5×10-3N/m,采用表面张力参数进行表征;
质量电阻率为0.161Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下不变色且无任何氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔轻微变色。
实施例2
聚谷氨酸15mg/L、分子量为80万道尔顿;
聚环氧琥珀酸25mg/L、分子量为1000万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对实施例2烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能45.5×10-3N/m,采用表面张力参数进行表征;
质量电阻率为0.155Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下无变色且无任何氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔无变色、无氧化点。
实施例3
聚谷氨酸12mg/L、分子量为80万道尔顿;
聚环氧琥珀酸20mg/L、分子量为1000万道尔顿;
肌醇六磷酸0.36mg/L;
PH值调节为6.5。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对实施例3烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能为40.5×10-3N/m,采用表面张力参数进行表征;
质量电阻率为0.160Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下不变色且无任何氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔轻无变色。
实施例4
聚谷氨酸15mg/L、分子量为70万道尔顿;
聚环氧琥珀酸25mg/L、分子量为800万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对实施例4烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能45.0×10-3N/m(采用表面张力参数进行表征);
质量电阻率为0.155Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下不变色且无任何氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔轻微变色。
实施例5
聚谷氨酸15mg/L、分子量为100万道尔顿;
聚环氧琥珀酸25mg/L、分子量为1200万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对实施例5烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能44.0×10-3N/m(采用表面张力参数进行表征);
质量电阻率为0.156Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下不变色且无任何氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔轻微变色。
实施例6
聚谷氨酸15mg/L、分子量为80万道尔顿;
聚环氧琥珀酸25mg/L、分子量为1000万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为40℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对实施例6烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能为45.5×10-3N/m(采用表面张力参数进行表征);
质量电阻率为0.156Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下不变色且无任何氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔无变色、无氧化点。
对比例1
聚谷氨酸15mg/L、分子量为80万道尔顿;
聚环氧琥珀酸25mg/L、分子量为1000万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为20℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对实施例1烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能为44.5×10-3N/m,采用表面张力参数进行表征;
质量电阻率为0.158Ω·g/m2,防氧化膜存在波纹;
在160℃、20min烘箱条件下不变色且无任何氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔轻微变色、存在氧化点。
对比例2
聚谷氨酸15mg/L、分子量为80万道尔顿;
聚环氧琥珀酸25mg/L、分子量为1000万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为60℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对对比例1烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能位45.0×10-3N/m,采用表面张力参数进行表征;
质量电阻率为0.156Ω·g/m2,防氧化膜存在波纹;
在160℃、20min烘箱条件下不变色且无任何氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔轻微变色、存在氧化点。
对比例3
聚谷氨酸15mg/L、分子量为60万道尔顿;
聚环氧琥珀酸25mg/L、分子量为600万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对对比例2烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能为45.5×10-3N/m(采用表面张力参数进行表征);
质量电阻率为0.157Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下轻微变色、无氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔出现白色条纹、有氧化点。
对比例3
聚谷氨酸15mg/L、分子量为110万道尔顿;
聚环氧琥珀酸25mg/L、分子量为1300万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对对比例3烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能为44×10-3N/m(采用表面张力参数进行表征);
质量电阻率为0.157Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下颜色轻微变暗、无氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔出现白色与黄色相间、且存在氧化点。
对比例4
聚谷氨酸6mg/L、分子量为80万道尔顿;
聚环氧琥珀酸15mg/L、分子量为1000万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对对比例4烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能为39.5×10-3N/m(采用表面张力参数进行表征);
质量电阻率为0.163Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下不变色、存在氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔轻微变色。
对比例5
聚谷氨酸10mg/L、分子量为80万道尔顿;
聚环氧琥珀酸30mg/L、分子量为1000万道尔顿;
肌醇六磷酸0.45mg/L;
PH值调节为7.0。
通过铜箔一体机按照专利号:CN201110230192.1所公开的配方制备铜箔半成品,在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;采用计量泵向防氧化液槽内注入实施例1制备的防氧化液,供液流速为8m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
对对比例5烘干后的铜箔的外管、表面能、质量电阻率、防氧化进行检测,具体如下:
铜箔的毛面与光面成镜面状,表面平整无褶皱;
电池铜箔表面能为39.0×10-3N/m(采用表面张力参数进行表征);
质量电阻率为0.163Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致;
在160℃、20min烘箱条件下不变色且无氧化点,180℃、10min烘箱条件下铜箔轻微变色。
综上所述,通过实施例1-5与对比例1-5的对比可知,经本发明所制备的铜箔,其铜箔表面能≥40×10-3N/m、质量电阻率≤0.161Ω·g/m2,防氧化膜均匀一致,在160℃、20min保持不变色,180℃、10min轻微变色,具有良好防氧化性能。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加简洁明了,本发明用以上具体实施例进行说明,仅仅用于描述本发明,不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种铜箔生产用的防氧化液,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:
Figure FDA0003442848480000011
所述防氧化液的pH为5.2-7.0。
2.如权利要求1所述的铜箔生产用的防氧化液,其特征在于,按重量份计,包括以下组分:
Figure FDA0003442848480000012
所述防氧化液的pH为6.5-7。
3.如权利要求1或2所述的铜箔生产用的防氧化液,其特征在于,所述聚谷氨酸的分子量为70万-100万道尔顿、且所述聚环氧琥珀酸的分子量为800-1200道尔顿。
4.如权利要求3所述的铜箔生产用的防氧化液,其特征在于,所述聚谷氨酸的分子量为80万-90万道尔顿、且所述聚环氧琥珀酸的分子量为900-1000道尔顿。
5.一种如权利要求1-4所述的一种铜箔生产用的防氧化液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将2-3份的聚谷氨酸加入20份的水中,在0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌20min-60min,形成混合液A;
将3-5份的聚环氧琥珀酸加入20份的水中,在0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌20min-60min,形成混合液B;
将0.02-0.04份的肌醇六磷酸加入20份的水中,0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌20min-60min,形成混合液C;
将混合液A、混合液B、及混合液C按照重量份1∶1∶2-3混合,在0.3-0.4MPa、40-60℃环境下进行搅拌10-15min,形成混合液D;
在混合液D中加入缓冲溶液,形成钝化液,直至PH值调节为5.5-7.0,即得到所述防氧化液。
6.如权利要求5所述的铜箔生产用的防氧化液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将3份的聚谷氨酸加入20份的水中,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌30min,形成混合液A;
将5份的聚环氧琥珀酸加入20份的水中,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌30min,形成混合液B;
将0.03份的肌醇六磷酸加入20份的水中,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌30min,形成混合液C;
将混合液A、B、C按照重量份1∶1∶3混合,在0.35MPa、50℃环境下进行搅拌15min,形成混合液D;
在混合液D中加入缓冲溶液,形成钝化液,直至PH值调节为7.0,即得到所述防氧化液。
7.一种如权利要求1-4所述的一种铜箔生产用的防氧化液的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
在铜箔一体机外安装导向辊、防氧化装置及烘箱,所述防氧化装置包括防氧化槽、液下辊及挤干辊,所述液下辊安装在所述防氧化槽内,所述挤干辊设置在防氧化槽上方;
采用计量泵向防氧化液槽内注入防氧化液,供液流速为4-10m3/h,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25-55℃,铜箔一体机所制作的铜箔半成品沿导向辊进入防氧化槽内,沿从液下辊导引后经挤干辊引出至烘箱内,在烘箱烘干后铜箔收卷。
8.如权利要求7所述的一种铜箔生产用的防氧化液的使用方法,其特征在于,所述防氧化液槽内的防氧化液温度为25-40℃。
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CN106795388A (zh) * 2014-08-26 2017-05-31 大日精化工业株式会社 涂敷液、涂敷膜及复合材料

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