【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解铜箔，尤其涉及锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔及其制备方法。
技术介绍
1、三维立体多孔铜箔因其不同形式的多孔结构，较现有的平面铜箔具有更大的比表面积，可以有效提升锂离子电池的稳定性和循环寿命。三维立体多孔结构铜箔可以有效提高比表面积，增加集流体与活性材料的接触面积，为负极材料的膨胀、收缩提供一定缓冲空间，同时可以增加其黏附性，避免负极材料脱落，进而增强电池的循环性能。多孔结构还能抑制锂金属在充放电过程中锂枝晶的形成，解决因枝晶形成带来的电池安全性问题。三维立体多孔铜箔的导电性、轻量性以及活性物质负载量等性能均表现良好。三维立体多孔铜箔的制备方法有很多，比如电沉积法、机械冲孔和热处理法等。
2、如中国专利技术专利授权公告号cn102931414b公开了一种锂离子电池集流体用铜箔的制备工艺，首先在电解铜箔的电沉积辊表面上进行局部绝缘处理，形成网点状的图形，然后再进行电解铜箔的电沉积工艺，沉积后得到的铜箔即为与电绝缘区域的网点图形一致的网孔状箔片。此制备方法步骤复杂，需要控制电沉积诸多工艺参数。
3、又如中国专利技术专利公开号cn109148892a公开了一种锂离子电池阳极集流体用三维多孔铜箔的制备方法，首先制备出硫碳复合材料，再将硫碳复合材料制成均匀的浆料并涂敷在铜箔上，室温下晾干，最后对铜箔进行清洁处理，即得到三维多孔铜箔。该三维多孔并非指的铜箔，而是铜箔表面的硫碳复合材料。
4、又如中国专利技术专利公开号cn116791155a公开了一种基于脉冲电镀的电解铜箔制备方法，包
技术实现思路
1、本专利技术要解决的问题是现有的三维立体多孔铜箔的制备方法步骤复杂，为此提供锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔及其制备方法。
2、本专利技术的技术方案是：锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法，包括以下步骤：将电解液加入电解槽；接入脉冲电源，脉冲频率设置为100hz-1000hz，设置平均电流密度为50a/dm2～70a/dm2，正向脉冲脉宽为0.3ms～0.5ms，反向脉冲脉宽为0.1ms～0.3ms，正占空比为15%～75%，反占空比为5%～30%，正脉冲个数为300个～1000个，反脉冲个数为50个～200个，正向电流工作时间为0.22s～1s，反向电流工作时间为0.02s～0.1s，启动脉冲电源开始脉冲电解生箔。
3、上述方案中所述电解液为温度在45℃～65℃内的含铜离子及必要添加剂的电解液，所述电解液的ph＞4。
4、上述方案中所述电解液中的铜离子含量为40g/l～110g/l，所述添加剂包括表面活性剂、胶原蛋白和光亮剂。
5、上述方案中所述电解槽内使用钛金属制备成钛板作为阴极，所述阴极表面粗糙度ra＜0.2，将表面涂铱的不溶性基板作为阳极。
6、上述方案中所述电解液液位为90mm～120mm。
7、锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔，由上述的锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法制成。
8、本专利技术的有益效果是通过控制正脉冲参数，能够得到微观结构不同于直流电的铜箔；本申请通过控制反脉冲参数，能够使铜箔表面产生退镀现象，从而产生大量分布均匀的孔洞；通过本申请方法可使铜箔产生均匀孔洞的同时，还获得较直流电电镀更高的抗拉强度，应用于锂离子电池后获得了优异的电化学性能，脉冲电镀三维多孔铜箔作为负极集流体时，充电比容量高达438mah/g，库能效率高达99.9%；其电池循环稳定性较好，经过90次循环其容量保持率高达99%以上，无衰退迹象，远高于普通平面铜箔的90%（目前电池还在正常运行）；同时脉冲电镀三维多孔铜箔抑制了li枝晶的形成，为li形核提供了更多点位；工艺和设备相对简单，易实现工业连续化生产。比表面积大，立体纤维状在铜基体上形成，机械强度高，可达500mpa，孔隙大小容易控制、结构均匀；通过这种方法制备的多孔铜箔孔径为0.195um，孔径越小锂离子电池的锂离子迁移的路径越短，活性物质的容量越大。
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1.锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法，其特征是：包括以下步骤：将电解液加入电解槽；接入脉冲电源，脉冲频率设置为100Hz-1000Hz，设置平均电流密度为50A/dm2～70A/dm2，正向脉冲脉宽为0.3ms～0.5ms，反向脉冲脉宽为0.1ms～0.3ms，正占空比为15%～75%，反占空比为5%～30%，正脉冲个数为300个～1000个，反脉冲个数为50个～200个，正向电流工作时间为0.22S～1S，反向电流工作时间为0.02S～0.1S，启动脉冲电源开始脉冲电解生箔。
2.如权利要求1所述的锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法，其特征是：所述电解液为温度在45℃～65℃内的含铜离子及添加剂的电解液，所述电解液的pH＞4。
3.如权利要求1所述的锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法，其特征是：所述电解液中的铜离子含量为40g/L～110g/L，所述添加剂包括表面活性剂、胶原蛋白和光亮剂。
4.如权利要求1所述的锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法，其特征是：所述电解槽内使用钛金属制备成钛板作为阴极，所
5.如权利要求1所述的锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法，其特征是：所述电解液液位为90mm～120mm。
6.锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔，其特征是：由如权利要求1-5任一所述的锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法制成。
...【技术特征摘要】
1.锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法，其特征是：包括以下步骤：将电解液加入电解槽；接入脉冲电源，脉冲频率设置为100hz-1000hz，设置平均电流密度为50a/dm2～70a/dm2，正向脉冲脉宽为0.3ms～0.5ms，反向脉冲脉宽为0.1ms～0.3ms，正占空比为15%～75%，反占空比为5%～30%，正脉冲个数为300个～1000个，反脉冲个数为50个～200个，正向电流工作时间为0.22s～1s，反向电流工作时间为0.02s～0.1s，启动脉冲电源开始脉冲电解生箔。
2.如权利要求1所述的锂离子电池集流体用三维立体多孔铜箔的制备方法，其特征是：所述电解液为温度在45℃～65℃内的含铜离子及添加剂的电解液，所述电解液的ph...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨乔丽，陶飞，殷勇，黄国平，徐龙，胡聪，焦博文，
申请(专利权)人：江西华创新材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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