电解铜箔的制造方法技术

本发明专利技术提供一种电解铜箔的制造方法，包括步骤：(1)将基材粗化后于其上表面进行电镀形成铜层；(2)水洗后，于80～150℃下干燥2～10min，将铜层从基材上剥离而形成电解铜箔，基材包括从上至下依次层叠的铝箔层、耐高温树脂胶层和基体层。与传统方式相比，本发明专利技术的电解铜箔的制造方法中，铜层形成于基材的上表面，而基材包括从上至下依次层叠的铝箔层、耐高温树脂胶层和基体层，即意味着形成为从上至下的铜层

【技术实现步骤摘要】
电解铜箔的制造方法


[0001]本专利技术涉及材料
，具体涉及一种无载体的电解铜箔的制造方法。

技术介绍

[0002]随着高度信息化社会的发展，移动电话以笔记本式电脑产品迅速普及，由于人们开始重视环境保护和能源节省，电力汽车的研制倍受关注，作为以上产品的电源，锂离子电池是最为理想的能源。铜箔作为锂离子电池负极集流体的主要材料，其生产技术的发展和性能的优劣直接影响锂离子电池的制作工艺、性能和生产成本。
[0003]目前，铜箔产品分为两种，压延铜箔和电解铜箔。压延铜箔是将厚铜板加热到退火温度，然后进行轧制，退火和轧制重复多次，制成达到厚度要求的原箔。然后根据使用要求对原箔表面进行处理。相对于电解铜箔，压延铜箔具有较高的屈服强度和延展性及较低的表面粗糙度，致密度和弹性也较好。但压延铜箔的生产工艺复杂、流程长、一次性投入高、生产成本高。电解铜箔是以硫酸铜溶液为原料，在以不溶性材料为阳极、底部浸在硫酸铜电解液中恒速旋转的阴极辊为阴极的电解槽中进行电解，溶液中的铜沉积到阴极辊筒的表面形成铜箔，铜箔的厚度由阴极电流密度和阴极辊的转速所控制。待铜箔随辊筒转出液面后，再连续地从阴极辊上剥离，经水洗、干燥、卷取，制成原箔。然后根据使用要求对原箔表面进行处理。随着电池生产技术的发展和超薄电解铜箔性能的提高，锂电池厂家通常采用电解铜箔制作锂电池的负极集流体，特别是锂电池负极集流体用的超薄电解铜箔，因具有较高的能量密度，良好的充放电循环特性，且量轻的特性，故被广泛应用。但是由于这些电子产品向微型、薄型、容量大的方向发展，所以对制作锂电池的主要原材料－铜箔要求也越来越高。减轻锂离子电池上铜箔的质量，降低铜箔原材料成本，同时提供高能量密度，成为对未来锂离子电池负极集流体用铜箔的又一要求。最主要的有效方式即减小铜箔厚度。
[0004]目前，压延铜箔的厚度可降至6μm，成品率大于90％，但其生产工艺复杂、流程长、一次性投入高、生产成本高。电解铜箔工艺简单、设备投资小、产品成本较低，但其主流电解铜箔的厚度为8～10μm，已越来越不适应锂离子电池发展的要求，如降至6μm，其成品率会大大降低，小于50％，大大提高电解铜箔的生产成本高，因此，有必要研发工艺简单、设备投资小、成品率高、产品成本低的锂离子电池负极集流体用超薄电子铜箔制备新工艺。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电解铜箔的制造方法，此制造方法所得的电解铜箔的厚度较薄，厚度仅为4～50μm，可满足超薄负极集流体的需求，且其制造工艺简单，成本低。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种电解铜箔的制造方法，包括步骤：
[0007](1)将基材粗化后于其上表面进行电镀形成铜层；
[0008](2)水洗后，于80～150℃下干燥2～10min，将所述铜层从所述基材上剥离而形成电解铜箔，
[0009]所述基材包括从上至下依次层叠的铝箔层、耐高温树脂胶层和基体层。
[0010]传统电解铜箔的方式为电解产生铜层再于阴极辊上剥离出铜箔，此方式只能制得较厚的铜箔，与传统方式相比，本专利技术的电解铜箔的制造方法中，铜层形成于基材的上表面，而基材包括从上至下依次层叠的铝箔层、耐高温树脂胶层和基体层，即意味着形成为从上至下的铜层
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铝箔层
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耐高温树脂胶层
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基体层的四层结构，于80～150℃下干燥2～10min时，耐高温树脂胶层仍然能将铝箔层粘附于基体层上，而铝箔层和铜层受热易发生收缩，耐高温树脂胶层对铝箔层有较厚的粘附力而使铝箔层往基体层方向发生变形，且铝箔层和铜层的收缩率不同，故两者在干燥之后容易被剥离分开而制得超薄电解铜箔。本制造方法通过铝箔和铜层受热时的收缩率不同而进行剥离，故铜层可根据实际需求而设置其厚度，且铜层越薄时，越容易在受热收缩时被剥离，本专利技术的制造方法的工艺简单，不需要复杂的设备，故投资成本低，且可批量化生产。
[0011]较佳的，所述铜层的厚度为4～50μm，其可设置为8μm以下，故满足超薄负极集流体的需求，同时其也可以设置为大于10μm的厚度，以作为覆铜板的铜箔使用。
[0012]较佳的，所述电镀采用包含硫酸铜和添加剂的电镀液，且所述电镀液中铜含量40～110g/L，酸含量为30～130g/L，所述电镀的条件为采用1～15ASD的电流密度电镀10～30秒。或者，所述电镀也可采用包含焦磷酸铜和添加剂的电镀液，且所述电镀液中铜含量为20～50g/L，总焦磷酸根离子含量为140～425g/L，所述电镀的条件为并采用1～4A/d
㎡
的电流密度进行电镀10～40min。
[0013]较佳的，所述粗化为将所述基材于含有硫酸的水溶液中浸泡20～60秒以对表面进行腐蚀处理。
[0014]较佳的，所述铝箔层的厚度为25～100μm，所述耐高温树脂胶层的厚度为3～20μm。
[0015]较佳的，所述耐高温树脂胶层的热变形温度≥180℃，所述耐高温树脂胶层由氰酸酯树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺和聚酰亚胺中的至少一种经固化反应可得。通过酸酯树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺和聚酰亚胺在引发剂的作用下进行均聚或者共聚反应，或者与其他聚合物之间进行共聚而形成，或在加热、紫外光、UV光作用下或者加入固化剂反应而固化以得到耐高温树脂胶层。
[0016]较佳的，所述基体层的材质为PET、PP或PI，优选为PET，基体层的厚度为25～75μm。
具体实施方式
[0017]本专利技术的电解铜箔的制造方法与传统电解后形成铜层直接剥离的方式不同，本专利技术通过铜层和铝箔层受热时的收缩率不同而将铜层从铝箔层上剥离而形成电解铜箔，剥离前铜层可设置较薄，如≤8μm，因而可满足超薄负极集流体的需求。其可包括步骤：
[0018](1)将基材粗化后于其上表面进行电镀形成铜层；
[0019](2)水洗后，于80～150℃下干燥2～10min，将铜层从基材上剥离而形成电解铜箔，
[0020]基材包括从上至下依次层叠的铝箔层、耐高温树脂胶层和基体层。
[0021]并且，电镀前进行粗化处理，粗化为将基材于含有硫酸的水溶液中浸泡20～60秒以对表面进行腐蚀处理而形成微观粗糙结构。电镀采用包含硫酸铜和添加剂的电镀液，且电镀液中铜含量40～110g/L，酸含量为30～130g/L，添加剂可为光亮剂、整平剂等。具体的，可以采用的电镀液为75g/L的硫酸铜、180g/L的硫酸、0.008g/L的氯离子、0.01g/L的3
‑
巯基
‑1‑
丙基磺酸钠、0.01g/L的聚二硫二丙烷磺酸钠和0.02g/L聚乙二醇的水溶液，当然，本
专利技术也可采用其他的电镀方式进行电镀，如电镀铜层采用的电镀工艺为：电镀液包含焦磷酸铜和添加剂，且电镀液中铜含量为20～50g/L，总焦磷酸根离子含量为140～425g/L，并采用1～4A/d
㎡
的电流密度进行电镀10～40min。。更进一步的，所述电镀的条件为采用1～15ASD的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解铜箔的制造方法，其特征在于，包括步骤：(1)将基材粗化后于其上表面进行电镀形成铜层；(2)水洗后，于80～150℃下干燥2～10min，将所述铜层从所述基材上剥离而形成电解铜箔，所述基材包括从上至下依次层叠的铝箔层、耐高温树脂胶层和基体层。2.如权利要求1所述的电解铜箔的制造方法，其特征在于，所述铜层的厚度为4～50μm。3.如权利要求1所述的电解铜箔的制造方法，其特征在于，所述电镀采用包含硫酸铜和添加剂的电镀液，且所述电镀液中铜含量40～110g/L，酸含量为30～130g/L。4.如权利要求3所述的电解铜箔的制造方法，其特征在于，所述电镀的条件为采用1～15ASD的电流密度进行电镀10～30秒。5.如权利要求1所述的电解铜箔的制造方法，其特征在于，所述电镀采用包含焦磷酸铜和添加剂的电镀液，且所述电镀液中铜含量为20～50g/L，总焦磷酸根离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金明，
申请(专利权)人：江西柔顺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：