CN116695188A - 一种用于制备锂电铜箔的电解液及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制备锂电铜箔的电解液及生产工艺，包含主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，主电解液包括A剂、B剂和C剂，所述A剂为含碳高分子化合物，所述B剂聚醚化合物。所述含碳高分子化合物选自胶原蛋白、聚乙烯亚胺和四氢噻唑硫其中的一种或多种。所述聚醚化合物选自嵌段聚醚L45、己基苄基胺盐和氨基硫脲其中的一种或多种。所述C剂选自硫脲、己基苄基胺盐、乙烯硫脲和丁醚脲其中的一种或多种。涉及铜箔生产技术领域。本发明利用聚醚化合物中聚醚分子量的增加，其粘度和粘度指数相应增加的特点与含碳高分子化合物的结合使用可以有效控制晶粒的生长，同时能够增加制成铜箔的抗腐蚀性和抗氧化性。
Description
技术领域
本发明属于铜箔生产技术领域，特别是涉及一种用于制备锂电铜箔的电解液及生产工艺。
背景技术
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，它作为PCB的导电体。它容易粘合于绝缘层，接受印刷保护层，腐蚀后形成电路图样。铜箔具有低表面氧气特性，可以附着与各种不同基材，如金属，绝缘材料等，拥有较宽的温度使用范围。主要应用于电磁屏蔽及抗静电，将导电铜箔置于衬底面，结合金属基材，具有优良的导通性，并提供电磁屏蔽的效果。可分为:自粘铜箔、双导铜箔、单导铜箔等。
制备电解铜箔高抗拉锂电铜箔对电解液的要求比较高，一般锂电铜箔添加剂配方都需要包括三个主要部分，即光亮剂、整平剂和走位剂，相互配合，从而获得具有优良力学性能的电解铜箔。
研究表明，聚醚的突出特点是随着聚醚分子量的增加，其粘度和粘度指数相应增加。它在50℃时的运动粘度在6～1000mm2/s范围内变化。当聚醚化合物配合使用，可以细化铜箔内部晶粒，从而有效提高铜箔抗拉强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制备锂电铜箔的电解液及生产工艺，解决了上述技术背景中的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种用于制备锂电铜箔的电解液，包含主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，其特征在于：主电解液包括A剂、B剂和C剂，所述A剂为含碳高分子化合物，所述B剂聚醚化合物。
进一步地，所述含碳高分子化合物选自胶原蛋白、聚乙烯亚胺和四氢噻唑硫其中的一种或多种。
进一步地，所述聚醚化合物选自嵌段聚醚L45、己基苄基胺盐和氨基硫脲其中的一种或多种。
进一步地，所述C剂选自硫脲、己基苄基胺盐、乙烯硫脲和丁醚脲其中的一种或多种。
进一步地，所述主电解液中硫酸、氯离子、A剂、B剂、C剂的含量分别为20-50g/L、0-50g/L、15-70g/L、10-50g/L、30-70g/L。
本发明还公开了一种电解液制备锂电铜箔的生产工艺，具体包括如下步骤。
步骤一：将金属铜加入含硫酸的溶铜灌中，溶解得到混合硫酸铜溶液，溶铜灌内部的温度为45-50℃；
步骤二：形成的混合硫酸铜溶液流到污液塔内，经过污液泵的抽液效果后先流入到过滤器中进行过滤，获得纯净硫酸铜溶液，并将纯净硫酸铜溶液打入电解槽内；
步骤三：将添加剂中的A剂、B剂和C剂，依次加入电解槽内进行混合搅拌，制得电解液；
步骤四：在一定温度及一定的电流密度下，进行电解制备原箔；
步骤五：对制得的原箔进行防氧化和打磨粗化处理。
本发明具有以下有益效果：
本发明利用聚醚化合物中聚醚分子量的增加，其粘度和粘度指数相应增加的特点与含碳高分子化合物的结合使用可以有效控制晶粒的生长，同时能够增加制成铜箔的抗腐蚀性和抗氧化性。
具体实施方式
下面将结合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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将20g/L的硫酸和10g/L氯离子加入溶铜灌中混合搅拌，再将金属铜加入到溶铜灌中溶解得到混合硫酸铜溶液，溶铜灌内部的温度为45℃，形成的混合硫酸铜溶液流到污液塔内，经过污液泵的抽液效果后先流入到过滤器中进行过滤，获得纯净硫酸铜溶液，并将纯净硫酸铜溶液打入电解槽内；将添加剂中的A剂、B剂和C剂，依次加入电解槽内进行混合搅拌，制得电解液；在一定温度及一定的电流密度下，进行电解制备原箔；对制得的原箔进行防氧化和打磨粗化处理；
其中A剂为15g/L的胶原蛋白；B剂为10g/L的自嵌段聚醚L45；C剂为30g/L的硫脲。
实施例2
将50g/L的硫酸和50g/L氯离子加入溶铜灌中混合搅拌，再将金属铜加入到溶铜灌中溶解得到混合硫酸铜溶液，溶铜灌内部的温度为50℃，形成的混合硫酸铜溶液流到污液塔内，经过污液泵的抽液效果后先流入到过滤器中进行过滤，获得纯净硫酸铜溶液，并将纯净硫酸铜溶液打入电解槽内；将添加剂中的A剂、B剂和C剂，依次加入电解槽内进行混合搅拌，制得电解液；在一定温度及一定的电流密度下，进行电解制备原箔；对制得的原箔进行防氧化和打磨粗化处理；
其中A剂为70g/L的聚乙烯亚胺和四氢噻唑硫混合液；B剂为50g/L的己基苄基胺盐；C剂为70g/L的丁醚脲。
实施例3
将34g/L的硫酸和20g/L氯离子加入溶铜灌中混合搅拌，再将金属铜加入到溶铜灌中溶解得到混合硫酸铜溶液，溶铜灌内部的温度为46℃，形成的混合硫酸铜溶液流到污液塔内，经过污液泵的抽液效果后先流入到过滤器中进行过滤，获得纯净硫酸铜溶液，并将纯净硫酸铜溶液打入电解槽内；将添加剂中的A剂、B剂和C剂，依次加入电解槽内进行混合搅拌，制得电解液；在一定温度及一定的电流密度下，进行电解制备原箔；对制得的原箔进行防氧化和打磨粗化处理；
其中A剂为35g/L的四氢噻唑硫；B剂为46g/L的硫脲和氨基硫脲混合液；C剂为55g/L的丁醚脲、乙烯硫脲和己基苄基胺盐混合液。
实施例4
将30g/L的硫酸和40g/L氯离子加入溶铜灌中混合搅拌，再将金属铜加入到溶铜灌中溶解得到混合硫酸铜溶液，溶铜灌内部的温度为47℃，形成的混合硫酸铜溶液流到污液塔内，经过污液泵的抽液效果后先流入到过滤器中进行过滤，获得纯净硫酸铜溶液，并将纯净硫酸铜溶液打入电解槽内；将添加剂中的A剂、B剂和C剂，依次加入电解槽内进行混合搅拌，制得电解液；在一定温度及一定的电流密度下，进行电解制备原箔；对制得的原箔进行防氧化和打磨粗化处理；
其中A剂为45g/L的四氢噻唑硫；B剂为36g/L的硫脲；C剂为65g/L的丁醚脲和乙烯硫脲混合液。
对比例1
采用与实施例相同的方法制备锂电铜箔，将A剂替换成正常的光亮剂，其它成分和数据不变。
对比例2
采用与实施例相同的方法制备锂电铜箔，将B剂替换成正常的整平剂，其它成分和数据不变。
对比例3
采用与实施例相同的方法制备锂电铜箔，将A剂替换成正常的光亮剂，将B剂替换成正常的整平剂，其它成分和数据不变。
对实施例1-4和对比例1-3，制成的电解铜箔进行基本物理性能测试，测试结果如下表：
如表1所示，根据本发明提供的技术工艺制备中使用中含碳高分子化合物聚醚化合物配合制得的高延伸锂电铜箔的抗拉强度大幅度提升，延伸率可以控制在4.9％以上；且毛面粗糙度Rz大于0.9um。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种用于制备锂电铜箔的电解液，其特征在于：包含主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，其特征在于：主电解液包括A剂、B剂和C剂，所述A剂为含碳高分子化合物，所述B剂聚醚化合物。
2.根据权利要求1所述的用于制备锂电铜箔的电解液，其特征在于，所述含碳高分子化合物选自胶原蛋白、聚乙烯亚胺和四氢噻唑硫其中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于制备锂电铜箔的电解液，其特征在于，所述聚醚化合物选自嵌段聚醚L45、己基苄基胺盐和氨基硫脲其中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的用于制备锂电铜箔的电解液，其特征在于，所述C剂选自硫脲、己基苄基胺盐、乙烯硫脲和丁醚脲其中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的用于制备锂电铜箔的电解液，其特征在于，所述主电解液中硫酸、氯离子、A剂、B剂、C剂的含量分别为20-50g/L、10-50g/L、15-70g/L、10-50g/L、30-70g/L。
6.一种采用如权利要求1-5任意一项所述的电解液制备锂电铜箔的生产工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤一：将金属铜加入含硫酸的溶铜灌中，溶解得到混合硫酸铜溶液，溶铜灌内部的温度为45-50℃；
步骤二：形成的混合硫酸铜溶液流到污液塔内，经过污液泵的抽液效果后先流入到过滤器中进行过滤，获得纯净硫酸铜溶液，并将纯净硫酸铜溶液打入电解槽内；
步骤三：将添加剂中的A剂、B剂和C剂，依次加入电解槽内进行混合搅拌，制得电解液；
步骤四：在一定温度及一定的电流密度下，进行电解制备原箔；
步骤五：对制得的原箔进行防氧化和打磨粗化处理。
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