铜箔粗化液、单面粗化铜箔及其制备方法、集流体及电池技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种铜箔粗化液、单面粗化铜箔及其制备方法、集流体及电池。铜箔粗化液，包括以下浓度的各组分：锌离子源50g/L～120g/L，氯离子源50g/L～120g/L，导电盐75g/L～120g/L，及pH调节剂，pH调节剂维持铜箔粗化液的pH值在4.5～5。在铜箔粗化液作为溶液的基础上，通过连续的正扫和负扫及即可实现Zn

【技术实现步骤摘要】
铜箔粗化液、单面粗化铜箔及其制备方法、集流体及电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体而言，涉及一种铜箔粗化液、单面粗化铜箔及其制备方法、集流体及电池。

技术介绍

[0002]常见的表面技术主要是通过各种方法或途径来改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和组织结构，提高材料抵御环境作用的能力和赋予材料表面某种功能特性，以满足各种需求。
[0003]毛面铜箔具有良好的装饰性、延展性和焊接性，且具有低表面氧气特性和较宽的温度使用范围，因此可以与各种不同类型的基材结合，如金属、绝缘材料(树脂薄膜)等。但是目前的铜箔表面粗糙度较小，导致其与基材，尤其是树脂基材的结合力较弱。
[0004]专利CN108425114A采用强酸和强氧化剂作为主要腐蚀剂，通过添加表面活性剂和络合剂来达到铜面腐蚀，其腐蚀厚度小于0.5μm。即铜箔的腐蚀厚度有限，仅能用于提高铜箔与干膜或油墨的结合力，难以实现铜箔与树脂基材的良好结合。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术提供了一种能够提升铜箔表面粗糙度的铜箔粗化液、单面粗化铜箔及其制备方法、集流体及电池。
[0006]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0007]本专利技术一方面，提供一种铜箔粗化液，包括以下浓度的各组分：
[0008]锌离子源50g/L～120g/L，
[0009]氯离子源50g/L～120g/L，
[0010]导电盐75g/L～120g/L，及
[0011]pH调节剂，所述pH调节剂维持所述铜箔粗化液的pH值在4.5～5。
[0012]可选的，如上述所述的铜箔粗化液，所述铜箔粗化液包括以下浓度的各组分：
[0013]氯化锌50g/L～120g/L，
[0014]导电盐75g/L～120g/L，及
[0015]pH调节剂，所述pH调节剂维持所述铜箔粗化液的pH值在4.5～5。
[0016]可选的，如上述所述的铜箔粗化液，所述氯化锌和所述导电盐的浓度分别为80g/L～120g/L和75g/L～100g/L。
[0017]可选的，如上述所述的铜箔粗化液，所述pH调节剂的浓度为30g/L～100g/L。
[0018]可选的，如上述所述的铜箔粗化液，所述导电盐为氯化钾、氯化铵及氯化钠中的至少一种；和/或
[0019]所述pH调节剂为硼酸、硼酸钠、硼酸钾、磷酸二氢钠及磷酸二氢钾中的至少一种。
[0020]可选的，如上述所述的铜箔粗化液，所述导电盐为氯化钾，所述pH调节剂为硼酸。
[0021]本专利技术一方面，还提供一种单面粗化铜箔的制备方法，包括以下步骤：
[0022]以洁净铜箔作工作电极，以上述所述的铜箔粗化液作为溶液，采用循环伏安法对所述洁净铜箔的表面进行扫描。
[0023]可选的，如上述所述的单面粗化铜箔的制备方法，所述铜箔粗化液预先在80℃～120℃下恒温处理10min～20min。
[0024]可选的，如上述所述的单面粗化铜箔的制备方法，所述循环伏安法的电势扫描范围为
‑
1.2V～0.2V，扫描速率为20mV/s～80mV/s，扫描圈数为1000～20000圈。
[0025]本专利技术另一方面，进一步提供一种如上述所述的制备方法制得的单面粗化铜箔。
[0026]本专利技术另一方面，进一步还提供一种集流体，其包括上述所述的单面粗化铜箔。
[0027]本专利技术再一方面，提供一种电池，其包括电极活性材料和上述所述的集流体，所述电极活性材料附着在所述集流体的所述单面粗化铜箔的粗糙表面上。
[0028]本专利技术采用循环伏安法进行扫描，并以铜箔粗化液作为循环伏安法的溶液实现了铜箔粗化。在铜箔粗化液中添加氯化锌、导电盐，在进行正扫时，Zn
2+
能够在铜箔表面还原成单质Zn，单质Zn与铜之间具有良好的相互扩散作用，从而使得单质Zn能够在铜箔中扩散；在进行负扫时，单质Zn可以再次溶解形成Zn
2+
，并进入铜箔粗化液中。这一过程中，铜箔表面存在过单质Zn的位置即会被刻蚀而变得粗糙，通过连续的正扫和负扫即可实现Zn
2+
不断在铜箔表面的沉积、扩散和溶解，从而实现铜箔表面粗糙度及腐蚀厚度的调制，提高铜箔与树脂等基材的结合力。进一步，铜箔粗化液中的Cl
‑
和导电盐均可起到离子导电作用，从而可以增加铜箔粗化液的离子导电性，保证循环伏安法的电势扫描范围在合理值，避免大量氢气析出，确保刻蚀效果。而且本专利技术所用的铜箔粗化液中无需强酸(硫酸等)或强氧化剂(过氧化氢等)，避免了强腐蚀环境对设备带来损坏的问题。
[0029]另外，本专利技术提供的制备方法工艺操作简单、省时，能够以较低的成本快速制备单面粗化铜箔，可进行工业化、批量化生产。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术一个实施例中制得的铜箔的扫描电镜图。
具体实施方式
[0032]现将详细地提供本专利技术实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本专利技术。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本专利技术进行多种修改和变化而不背离本专利技术的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。
[0033]因此，旨在本专利技术覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本专利技术的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本专利技术更广阔的方面。
[0034]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0035]术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜箔粗化液，其特征在于，包括以下浓度的各组分：锌离子源50g/L～120g/L，氯离子源50g/L～120g/L，导电盐75g/L～120g/L，及pH调节剂，所述pH调节剂维持所述铜箔粗化液的pH值在4.5～5。2.根据权利要求1所述的铜箔粗化液，其特征在于，包括以下浓度的各组分：氯化锌50g/L～120g/L，导电盐75g/L～120g/L，及pH调节剂，所述pH调节剂维持所述铜箔粗化液的pH值在4.5～5。3.根据权利要求2所述的铜箔粗化液，其特征在于，所述氯化锌和所述导电盐的浓度分别为80g/L～120g/L和75g/L～100g/L。4.根据权利要求1所述的铜箔粗化液，其特征在于，所述pH调节剂的浓度为30g/L～100g/L。5.根据权利要求1～4任一项所述的铜箔粗化液，其特征在于，所述导电盐为氯化钾、氯化铵及氯化钠中的至少一种；和/或所述pH调节剂为硼酸、硼酸钠、硼酸钾、磷酸二氢钠及磷酸二氢钾中的至少一种。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德平，汪洋，陈航，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：