專利名稱：一種電解銅箔用添加劑及7μm雙光鋰離子電池用電解銅箔生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電解銅箔生產技術領域，具體涉及一種電解銅箔用添加劑及7Mm雙光鋰離子電池用電解銅箔生產工藝。
背景技術：
近年來隨著便攜式電子產品的迅速發(fā)展及大型鋰離子綠色動力電池的使用，促使鋰電池工業(yè)發(fā)展迅猛，使得作為鋰電池負極材料使用的電解銅箔迎來了新的發(fā)展機遇。但是，鋰電池用箔的特性使其對添加劑的種類、配比及品質要求非?？量獭Ｄ壳皣鴥壬a電池箔廠家使用添加劑多為韓國、德國等國外進口添加劑，使用種類多(至少4種以上)且配比復雜，再加上成本高，供貨周期長，極大地限制了電解銅箔的生產，如何解決此類問題迫在眉睫。此外，由于雙面光電解銅箔的特性使得其生產困難，尤其超薄7Mm的生產，極易產生撕邊且超過300米后收卷有豎紋缺陷，這樣就要求加入特殊的添加劑且種類較多，生產工藝的正?？刂剖植灰?。因此，要保證整個生產系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就需要不斷研發(fā)新的添加劑及生產工藝來克服此弊端
發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種電解銅箔用添加劑，該添加劑成本較低，生產出來的電解銅箔性能指標滿足市場要求。本發(fā)明另一目的在于提供一種采用上述添加劑，加工成本較低的7Mffl雙光鋰離子電池用電解銅箔生產工藝。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種電解銅箔用添加劑，該添加劑為含有光亮劑DPS和工業(yè)明膠的水溶液，添加劑中DPS的濃度為5 - 15g/l，工業(yè)明膠的濃度為I 一 4g/l。光亮劑DPS的化學名稱:N，N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉(分子SC6H12NO3S3Na);選用的工業(yè)明膠的分子量為10000 —30000。采用上述添加劑制備7Mm雙光鋰離子電池用電解銅箔的生產工藝，其包括如下步驟:
1)溶銅制液:將經(jīng)過退火除去雜質后的原材料銅桿加入到溶銅罐中，加入高純水和稀硫酸并鼓入空氣在80 - 90°C條件下使其溶解生成硫酸銅電解液，調節(jié)硫酸銅電解液中的銅離子含量、硫酸濃度、氯離子含量及溫度指標達到規(guī)定范圍；
2)電解制箔:將上述處理好的硫酸銅電解液經(jīng)過濾后送至凈液槽，在凈液槽中按比例添加所述的添加劑，然后將添加有添加劑的硫酸銅電解液通過供液泵泵入電解槽內進行電解制箔；
3)防氧化和切邊處理:將上述電解出來的銅箔經(jīng)常規(guī)的防氧化和切邊處理后獲得半成品，再經(jīng)分剪包裝后得到銅箔成品。具體的，步驟I)中調節(jié)硫酸銅電解液中的銅離子含量為50 - 100g/L, H2SO4濃度60 — 120g/L,氯尚子含量 10 — 30ppm,溫度 40 — 50°C。步驟2)中電解制箔的工藝條件為電流密度30 - 100A/m2,陰極輥線速度4 — 8m/min,電解槽內添加有添加劑的硫酸銅電解液的流量為20 - 50m3/h。步驟2)中向凈液槽內添加添加劑時，優(yōu)選分別加入DPS溶液和工業(yè)明膠溶液，控制DPS溶液的流量為60 - 100ml/min，工業(yè)明膠溶液的流量為20 — 70ml/min。本發(fā)明的添加劑配方中，光亮劑DPS用以控制銅箔毛面的粗糙度和亮度符合工藝要求；工業(yè)明膠的作用在于控制晶粒的生長均勻度；通過控制兩者的合適比例，達到生產雙面光電池箔的技術指標。和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
I)經(jīng)分析,在添加劑成本構成中,光亮劑約占總成本的30%。該類雙光電池箔的成功開發(fā)及批量生產使得添加劑總成本大幅下降，利潤空間顯著提升，且生產所得銅箔的性能指標滿足市場需要，為電解銅箔穩(wěn)定、批量生產提供了強有力的保證。2)采用本發(fā)明添加劑及生產工藝制備的雙光鋰離子電池用電解銅箔的技術指標具體如下:名義厚度;單位面積重量:63±1.7g/m2 ;毛面粗糙度(Rz):l.0 - 2.0Mm ;毛面亮度:80 - 350光澤單位；抗拉強度:280 - 350MPa ;延伸率:5 — 15%。


圖1為采用本發(fā)明添加劑及生產工藝制備的電解銅箔M面放大250倍的電鏡照片;
圖2為采用本發(fā)明添加劑 及生產工藝制備的電解銅箔M面放大500倍的電鏡照片。
具體實施例方式以下通過具體實施例來說明本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。實施例1
一種電解銅箔用添加劑，該添加劑為含有光亮劑DPS和工業(yè)明膠的水溶液，添加劑中DPS的濃度為15g/l，工業(yè)明膠的濃度為4g/l。選用的工業(yè)明膠的分子量為10000 - 30000，下同。采用上述添加劑制備7Mffl雙光鋰離子電池用電解銅箔的生產工藝，其包括如下步驟:
1)溶銅制液:將經(jīng)過退火除去雜質后的原材料銅桿加入溶銅罐中,加入高純水和稀硫酸并鼓入空氣，在85°C條件下使其溶解生成硫酸銅電解液，調節(jié)硫酸銅電解液中的銅離子含量為95g/L，H2SO4濃度115g/L，氯離子含量29ppm，溫度50°C ；
2)電解制箔:將上述處理好的硫酸銅電解液經(jīng)過濾后送至凈液槽，在凈液槽中按比例添加添加劑(即分別加入DPS溶液和工業(yè)明膠溶液，控制DPS溶液的流量為90ml/min，工業(yè)明膠溶液的流量為60ml/min)，然后將添加有添加劑的硫酸銅電解液泵入電解槽內進行電解制箔；控制電解制箔的工藝條件為電流密度85A/m2，陰極輥線速度7m/min，電解槽內添加有添加劑的硫酸銅電解液的流量為49m3/h ；3)防氧化和切邊處理:將上述電解出來的銅箔在防氧化槽內經(jīng)常規(guī)的防氧化處理在表面電鍍形成防氧化層，然后切邊獲得半成品，再經(jīng)分剪包裝后得到銅箔成品。實施例2
一種電解銅箔用添加劑，該添加劑為含有光亮劑DPS和工業(yè)明膠的水溶液，添加劑中DPS的濃度為10g/l，工業(yè)明膠的濃度為2.5g/l。選用的工業(yè)明膠的分子量為10000 -30000，下同。采用上述添加劑制備7Mm雙光鋰離子電池用電解銅箔的生產工藝，其包括如下步驟:
1)溶銅制液:將經(jīng)過退火除去雜質后的原材料銅桿加入溶銅罐中,加入高純水和稀硫酸并鼓入空氣，在85°C條件下使其溶解生成硫酸銅電解液，調節(jié)硫酸銅電解液中的銅離子含量為75g/L，H2SO4濃度95g/L，氯離子含量25ppm，溫度46 °C ；
2)電解制箔:將上述處理好的硫酸銅電解液經(jīng)過濾后送至凈液槽，在凈液槽中按比例添加添加劑(即分別加入DPS溶液和工業(yè)明膠溶液，控制DPS溶液的流量為80ml/min，工業(yè)明膠溶液的流量為45ml/min)，然后將添加有添加劑的硫酸銅電解液泵入電解槽內進行電解制箔；控制電解制箔的工藝 條件為電流密度60A/m2，陰極輥線速度5.5m/min,電解槽內添加有添加劑的硫酸銅電解液的流量為40m3/h ；
3 )防氧化和切邊處理:將上述電解出來的銅箔在防氧化槽內經(jīng)常規(guī)的防氧化處理在表面電鍍形成防氧化層，然后切邊獲得半成品，再經(jīng)分剪包裝后得到銅箔成品。實施例3
一種電解銅箔用添加劑，該添加劑為含有光亮劑DPS和工業(yè)明膠的水溶液，添加劑中DPS的濃度為7g/l，工業(yè)明膠的濃度為1.5g/l。選用的工業(yè)明膠的分子量為10000 -30000，下同。采用上述添加劑制備7Mffl雙光鋰離子電池用電解銅箔的生產工藝，其包括如下步驟:
1)溶銅制液:將經(jīng)過退火除去雜質后的原材料銅桿加入溶銅罐中,加入高純水和稀硫酸并鼓入空氣，在85°C條件下使其溶解生成硫酸銅電解液，調節(jié)硫酸銅電解液中的銅離子含星為60g/L，H2SO4濃度75g/L，氣尚子含星21ppm,溫度42 C ；
2)電解制箔:將上述處理好的硫酸銅電解液經(jīng)過濾后送至凈液槽，在凈液槽中按比例添加添加劑(即分別加入DPS溶液和工業(yè)明膠溶液，控制DPS溶液的流量為65ml/min，工業(yè)明膠溶液的流量為30ml/min)，然后將添加有添加劑的硫酸銅電解液泵入電解槽內進行電解制箔；控制電解制箔的工藝條件為電流密度40A/m2，陰極輥線速度4.5m/min,電解槽內添加有添加劑的硫酸銅電解液的流量為30m3/h ；
3)防氧化和切邊處理:將上述電解出來的銅箔在防氧化槽內經(jīng)常規(guī)的防氧化處理在表面電鍍形成防氧化層，然后切邊獲得半成品，再經(jīng)分剪包裝后得到銅箔成品。實施例1至3所得電解銅箔成品的物理性能見表1，由表I可看出所得銅箔成品的性能達到指定要求，該類銅箔可作為鋰電池專用銅箔。
權利要求
1.一種電解銅箔用添加劑，其特征在于，該添加劑為含有光亮劑DPS和工業(yè)明膠的水溶液，添加劑中DPS的濃度為5 - 15g/l，工業(yè)明膠的濃度為I 一 4g/l。
2.一種采用權利要求1所述添加劑制備7Mm雙光鋰離子電池用電解銅箔的生產工藝，其特征在于，包括如下步驟: 1)溶銅制液:將經(jīng)過退火除去雜質后的原材料銅桿加入到溶銅罐中，加入水和稀硫酸并鼓入空氣使其溶解生成硫酸銅電解液，調節(jié)硫酸銅電解液中的銅離子含量、硫酸濃度、氯離子含量及溫度指標達到規(guī)定范圍； 2)電解制箔:將上述處理好的硫酸銅電解液經(jīng)過濾后送至凈液槽，在凈液槽中按比例添加權I所述的添加劑，然后將添加有添加劑的硫酸銅電解液通過供液泵泵入電解槽內進行電解制箔； 3)防氧化和切邊處理:將上述電解出來的銅箔經(jīng)常規(guī)的防氧化和切邊處理后獲得半成品，再經(jīng)分剪包裝后得到銅箔成品。
3.如權利要求2所述制備7Mm雙光鋰離子電池用電解銅箔的生產工藝，其特征在于，步驟I)中調節(jié)硫酸銅電解液銅離子含量為50 - 100g/L, H2SO4濃度60 — 120g/L，氯離子含量 10 — 30ppm，溫度 40 — 50°C。
4.如權利要求2所述制備7Mm雙光鋰離子電池用電解銅箔的生產工藝，其特征在于，步驟2)中電解制箔的工藝條件為電流密度30 - 100A/m2,陰極輥線速度4 一 8m/min,電解槽內添加有添加劑的硫酸銅電解液的流量為20 - 50m3/h。
5.如權利要求4所述制備7Mm雙光鋰離子電池用電解銅箔的生產工藝，其特征在于，步驟2)中向凈液槽內添加添 加劑時，分別加入DPS溶液和工業(yè)明膠溶液，控制DPS溶液的流量為60 - 100ml/min，工業(yè)明膠溶液的流量為20 — 70ml/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電解銅箔用添加劑，該添加劑為含有光亮劑DPS和工業(yè)明膠的水溶液，添加劑中DPS的濃度為5－15g/l，工業(yè)明膠的濃度為1－4g/l。本發(fā)明還公開了一種采用該添加劑制備7μm雙光鋰離子電池用電解銅箔的生產工藝。該添加劑成本較低，生產出來的電解銅箔性能指標達到指定要求，可作為鋰電池專用銅箔。
文檔編號C25D7/06GK103074657SQ201310059888
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權日2013年2月26日
發(fā)明者何成群, 趙原森, 李繼峰, 張欣, 趙姣姣, 何鐵帥, 柴云, 白啦啦, 周永森, 王媛媛 申請人:靈寶華鑫銅箔有限責任公司