【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电解铜箔，具体涉及一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂及铜箔制备方法。
技术介绍
1、锂电铜箔应用在锂离子电池中用作负极的集流体，主要作用是收集和传导电子，保证电池的高效放电和充电。其质量直接影响电池的导电性、稳定性和寿命。随着电池性能的提升，对锂电铜箔的抗拉强度和延伸率要求越来越高。而且，如果铜箔表面的粗糙度过高，容易导致铜箔在电池工作环境中被电解液腐蚀，影响电池的工作和使用寿命。
2、除了生产过程中的质量管理之外，添加剂在锂电铜箔的工艺中起着至关重要的作用，铜箔的延伸率、抗拉强度以及表面粗糙度受添加剂的控制作用异常明显。目前，使用的锂电铜箔添加剂存在工艺控制较为复杂以及稳定性不高等问题。于是，研发一种高效的添加剂组合制备低表面粗糙度、高延伸率的锂电铜箔对锂离子电池行业的发展有很大的促进作用。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题：提供一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂及铜箔制备方法，本专利技术目的在于通过制备一种高效的添加剂组合，实现规模化制具有极低粗糙度和高延伸率的锂电铜箔。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案：
3、一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂，该锂电铜箔用添加剂包括以下质量比的原料组分：
4、质量浓度为4.0～12.0mg/l的有机硫化物添加剂a；
5、质量浓度为6.0～18.0mg/l的有机氮化物添加剂b；
6、质量浓度为5.0～12.0mg/l的
7、质量浓度为6.0～14.0mg/l的纤维素醚类添加剂d；
8、这4种添加剂组分使用的溶剂均为高纯水。
9、其中，所述有机硫化物添加剂a为3-巯基-1-丙烷磺酸钠mps、聚二硫二丙烷磺酸钠sps、3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙磺酸钠盐bta-na、乙二硫代二丙磺酸钠盐、二甲基甲酰胺基丙烷磺酸钠盐中的任一种；
10、所述有机氮化物添加剂b为聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮pvp、胶原蛋白gms、健那绿jgb、聚丙烯酰胺pam、2-巯基苯骈咪唑中的任一种；
11、所述聚醚类有机物添加剂c为聚乙二醇-6000、聚氧乙烯烷基醚eo、聚丙二醇、聚乙二醇二甲醚、脂肪胺聚氧乙烯醚中的任一种。
12、所述纤维素醚类添加剂d为甲基纤维素、羧甲基纤维素cmc、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的任一种。
13、进一步地，该所述添加剂由聚二硫二丙烷磺酸钠sps、胶原蛋白gms、聚乙二醇peg-6000、羧甲基纤维素cmc构成。
14、进一步地，所述胶原蛋白gms的分子量分布为17,500～450,000，其是由鱼鳞、牛骨、牛皮按照质量比2:3:5制得。
15、一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔制备方法，包括以下步骤：
16、步骤1)：采用纯度≥99.99％的铜线和分析纯以上的硫酸在纯净空气的参与下溶解制得电解液；
17、步骤2)：将配制好的添加剂混合溶液导入到电解液系统中，经过滤系统至电解生箔设备，连接直流电，电解得到原始的刚刚电沉积出来的铜箔，即为生箔；再经过剥离、水洗、烘干、防氧化处理以及热处理工序，收卷得到生箔成品；
18、上述电解液中加入的添加剂为权利要求1-4中任意一项所述的添加剂。
19、其中，所述电解液中铜离子含量80～100g/l，硫酸含量85～105g/l，氯离子含量8～20mg/l。
20、进一步地，上述电解液中，电解工艺参数为：电解液温度：45-50℃，电流密度：30-40a/dm2，电解液流量：38-42m3/h。
21、进一步地，通过以上方法制得的锂电铜箔具有：
22、m面的粗糙度rz≤1.5μm，同时光泽度(gs(60°))在321～349；
23、常温常压下的抗拉强度≥643mpa，延伸率≥4.6％，在190℃，1小时热处理后的抗拉强度≥386mpa，延伸率≥7.4％。
24、本专利技术与现有技术相比的优点：
25、1、本方案中使用的添加剂廉价易得，其中添加剂优选聚二硫二丙烷磺酸钠sps、胶原蛋白gms、聚乙二醇peg-6000、羧甲基纤维素cmc，更有助于降低锂电铜箔和锂离子电池的制造成本；
26、2、本方案制得的锂电铜箔，其m面具有极低的粗糙度(rz≤1.5μm)，在热处理工序后的抗拉强度≥386mpa，延伸率≥7.4％，将其应用在锂离子电池负极极片的制作过程中，将降低生产设备的停机率和产品的不良率，并最终使得电池具有更高的能量密度、更快的充放电速率和更长的循环寿命；
27、3、本方案中铜箔的制备工艺不涉及生产设备的改变，新产品的规模化生产可以迅速铺开，这有助于生产过程的连续性和稳定性，促进技术进步和产业竞争力的提高，并推动锂离子电池产业的发展，最终带来经济增长和社会福利。
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1.一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂，其特征在于：该锂电铜箔用添加剂包括以下质量比的原料组分：
2.根据权利要求1所述的一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂，其特征在于：所述有机硫化物添加剂A为3-巯基-1-丙烷磺酸钠MPS、聚二硫二丙烷磺酸钠SPS、3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙磺酸钠盐BTA-Na、乙二硫代二丙磺酸钠盐、二甲基甲酰胺基丙烷磺酸钠盐中的任一种；
3.根据权利要求2所述的一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂，其特征在于：该所述添加剂由聚二硫二丙烷磺酸钠SPS、胶原蛋白GMS、聚乙二醇PEG-6000、羧甲基纤维素CMC构成。
4.根据权利要求3所述的一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂，其特征在于：所述胶原蛋白GMS的分子量分布为17,500～450,000，其是由鱼鳞、牛骨、牛皮按照质量比2:3:5制得。
5.一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔制备方法，其特征在于：所述电解液中铜离子含量80～
7.根据权利要求6所述的一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔制备方法，其特征在于：上述电解液中，电解工艺参数为：电解液温度：45-50℃，电流密度：30-40A/dm2，电解液流量：38-42m3/h。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔制备方法，其特征在于：通过以上方法制得的锂电铜箔具有：
...【技术特征摘要】
1.一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂，其特征在于：该锂电铜箔用添加剂包括以下质量比的原料组分：
2.根据权利要求1所述的一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂，其特征在于：所述有机硫化物添加剂a为3-巯基-1-丙烷磺酸钠mps、聚二硫二丙烷磺酸钠sps、3-(苯并噻唑-2-巯基)-丙磺酸钠盐bta-na、乙二硫代二丙磺酸钠盐、二甲基甲酰胺基丙烷磺酸钠盐中的任一种；
3.根据权利要求2所述的一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂，其特征在于：该所述添加剂由聚二硫二丙烷磺酸钠sps、胶原蛋白gms、聚乙二醇peg-6000、羧甲基纤维素cmc构成。
4.根据权利要求3所述的一种极低粗糙度且高延伸率锂电铜箔用添加剂，其特征在于：所述胶原蛋白gms的分子量分布...
【专利技术属性】
技术研发人员：全德镐，金钟权，陈晨，全南旭，
申请(专利权)人：陕西未来尖端材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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