【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解铜箔生产制备的，特别是涉及一种高抗低轮廓锂电铜箔制备方法。
技术介绍
1、铜箔为锂电池负极活性材料提供附着的基础，确保活性材料能够稳定地存在于电池内部，参与电化学反应。在电池工作过程中，铜箔负责收集负极活性材料产生的电子，并将这些电子传导到外部电路，形成电流输出，使得锂电池能够为电子设备等提供电能。
2、锂离子电池在放电过程中难免会受到外部冲击，从而导致铜箔破裂甚至负极材料从铜箔上脱落，引发安全隐患，因此需要研发出具有高抗拉强度的电解铜箔，同时铜箔厚度的降低直接导致电池重量的减轻，能量密度的提升。
3、目前，电解铜箔性能的改善主要从添加剂配方的优化进行。主流的添加剂分为含硫有机物添加剂；例如二硫代碳酸盐、硫脲及其衍生物等；胺类有机物添加剂；例如乙二胺、三乙醇胺等；聚醚类有机物添加剂；例如聚乙二醇；稀土元素添加剂；例如镧、铈等稀土元素；现有添加剂配方多为上述添加剂按照一定比例配制的复合添加剂，成分复杂，成本高，工艺控制不稳定等问题；例如申请号为202211724701.0以及202010159229.5的专利技术专利，上述专利均具有较多成分，多组分体系意味着需要更精确地控制每种成分的比例及其加入顺序、时间等参数，这增加了生产过程中的操作难度，并可能导致产品质量波动；因此开发一种稳定高效的添加剂配方来制备锂电铜箔具有重要意义。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，采用成分更简单、工艺更稳定的添加剂
2、本专利技术的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，包括以下步骤：
3、s1、将铜丝溶解至电解液中，加入硫酸溶液和水来调节电解液浓度；
4、s2、过滤电解液中的大颗粒和杂质，并将过滤后的电解液输送至电解槽中，同时控制电解槽中电解液温度；
5、其中，大颗粒和杂质可能是未完全溶解的铜丝、电解设备中的金属屑、外界灰尘和杂质或者化学反应产生的沉淀物，过滤的主要目的是去除上述的大颗粒和杂质，确保电解液的纯净度，这不仅有助于提高电解过程的效率，还能保证最终制得的锂电铜箔的质量和性能；
6、温度对铜离子的结晶形态有显著影响，适当的温度可以促进铜离子在阴极上的均匀沉积，形成致密、平整的铜箔，提高产品的表面质量和机械性能；过高的温度可能会导致副反应的发生，如电解液的分解、铜箔的氧化等，这些副反应会降低产品的质量和产率，适当的温度可以抑制这些副反应，确保产品的一致性和可靠性；
7、s3、向电解液中加入配制好的添加剂溶液，充分循环溶解使添加剂溶液均匀分散在电解液中，添加剂溶液由乙撑硫脲、聚二硫二丙烷磺酸钠和l-半胱氨酸组成；
8、添加剂溶液的制备方法为：将乙撑硫脲、聚二硫二丙烷磺酸钠和l-半胱氨酸均匀混合并加热溶解；
9、添加剂溶液中乙撑硫脲作为杂环硫化物，乙撑硫脲分子能够在镀铜过程中吸附在阴极表面的微观凸起处，在这些位置的吸附能力相对较强，这会阻碍铜离子在微观凸起处的还原沉积，使得铜离子更多地沉积在微观凹坑处，从而起到整平镀层的作用，乙撑硫脲的存在会增加阴极的极化程度，使得铜离子能够有序地在阴极表面沉积，避免了过快沉积导致的镀层疏松、粗糙等问题；sps分子(聚二硫二丙烷磺酸钠)除了具有整平细化晶粒效果之外，还具有杂质抑制作用，在镀液中，sps可以与这些杂质离子发生络合或吸附作用，降低杂质离子的浓度和活性，从而减少它们对镀铜层质量的干扰；
10、同时，乙撑硫脲、聚二硫二丙烷磺酸钠和l-半胱氨酸具有良好的协同作用，乙撑硫脲分子通过cl-的“桥联作用”与极板表面发生静电吸引，乙撑硫脲分子中的n、s原子以及π电子在极板表面发生化学吸附，使得乙撑硫脲进一步牢固吸附在极板表面，由于乙撑硫脲的空间位阻较小，添加剂不能紧密分散在极板表面，加入一定浓度的l-半胱氨酸和sps后，l-半胱氨酸同时具有羧基、氨基和巯基，具有极强的吸附性，能更好的填充间隙，l-半胱氨酸和sps分子可以通过物理吸附(静电吸引)以及化学吸附(n、s、o杂原子以及不饱和键)在极板表面未被覆盖的活性位点上填补间隙，使其变得更加致密，l-半胱氨酸和乙撑硫脲都属于抑制型添加剂，抑制铜的不均匀沉积，起到细化晶粒的作用；sps属于促进型添加剂，磺酸基团中的氧原子具有孤对电子，能够和铜离子形成配位键，在这种相互作用下，铜离子会与磺酸基团结合，从而实现对铜离子的捕捉；在三者的协同作用下，促进了对铜的均匀沉积；
11、s4、将阴极板打磨后插入电解槽中，将整流机正负极通过导线与阴阳极板相连，电解生箔；
12、打磨可以去除阴极板表面的不平整部分和粗糙区域，使其表面更加光滑和平整，这有助于在电解过程中铜离子在阴极板上的均匀沉积，形成质量更高、厚度更均匀的铜箔；
13、s5、电解结束后将附着铜箔的阴极板放入超纯水中润洗残留的电解液，再立即放入无水乙醇中浸泡，取出立刻用加热的吹风机吹干，用胶带将铜箔剥离下来，再用剪刀裁剪后放入自封袋中封存；
14、无水乙醇具有良好的溶解性和挥发性，可以有效地去除残留的电解液；铜箔在空气中容易氧化，特别是在湿润环境中，无水乙醇可以提供一个相对干燥和无氧的环境，有助于防止铜箔在处理过程中氧化，此外，无水乙醇本身不含水分，可以进一步去除阴极板和铜箔表面的微量水分，减少氧化的可能性；无水乙醇具有较低的沸点(约78.4℃)，比水更容易挥发，将铜箔在无水乙醇中浸泡后，后续的干燥过程会更快，同时确保铜箔在干燥过程中不会因为水分蒸发不均而产生变形或裂纹；
15、胶带可以提供一个温和的剥离力，避免使用硬物或尖锐工具对铜箔表面造成划痕或损伤；
16、在对铜箔进行干燥时，适当控制吹风机与铜箔的距离与热风温度，取出后10秒左右即干，不会对应力造成太大影响。
17、作为本专利技术的一种优选方案，电解液浓度为：cu2+：80g/l,so42-：100g/l；
18、过高的铜离子浓度会使电解液过饱和，硫酸铜晶体析出，过低的铜离子会降低电解液电导率，降低生产效率；
19、硫酸浓度过高，具有较强的腐蚀性，产生酸雾，具有安全隐患，硫酸浓度过低，电解液导电性差，铜离子可能发生水解反应，不能保证电镀液的稳定性。
20、作为本专利技术的一种优选方案，阴极板的打磨标准为：ra≤0.3μm；
21、铜离子沉积在钛晶体上，阴极板表面性质决定着铜箔最初的结晶状态；阴极板表面越平整，铜层结晶就越细；反之阴极板表面越粗糙，其实际面积比表观面积大得多，使得实际电流密度比表观电流密度大的多，造成实际电流密度过低，从而达不到析出铜的电极电位，同时造成能源的损耗；
22、0.3μm是一个相对严格但仍然可实现的标准，这个数值既保证了足够高的表面光洁度以促进优质铜层生长，又不至于过分提高生产成本。
23、作为本专利技术的一种优选方案，添加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，所述电解液浓度为：Cu2+：80g/L,SO42-：100g/L。
3.如权利要求1所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，阴极板的打磨标准为：Ra≤0.3μm。
4.如权利要求1所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，所述添加剂溶液成分包括：3～9mg/L的乙撑硫脲、3～9mg/L的聚二硫二丙烷磺酸钠和2～6mg/L的L-半胱氨酸。
5.如权利要求4所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，所述添加剂溶液中，乙撑硫脲、聚二硫二丙烷磺酸钠和L-半胱氨酸的比例为3:3:2、3:6:6、3:9:4、6:3:6、6:6:4、6:9:2、9:3:4、9:6:2和9:9:6。
6.如权利要求5所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，添加剂溶液成分包括：3mg/L的乙撑硫脲、9mg/L的聚二硫二丙烷磺酸钠和4mg/L的L-半胱氨酸。
7.如权利要求1所述的高抗低轮廓锂电铜箔制
8.如权利要求7所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，电解槽中的电解液温度为55℃。
9.如权利要求1所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，所述步骤S2中过滤为两次。
10.如权利要求1所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，制得的电解铜箔粗糙度Ra≤0.15μm，常温抗拉强度≥500MPa，常温延伸率≥5％。
...【技术特征摘要】
1.一种高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，所述电解液浓度为：cu2+：80g/l,so42-：100g/l。
3.如权利要求1所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，阴极板的打磨标准为：ra≤0.3μm。
4.如权利要求1所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，所述添加剂溶液成分包括：3～9mg/l的乙撑硫脲、3～9mg/l的聚二硫二丙烷磺酸钠和2～6mg/l的l-半胱氨酸。
5.如权利要求4所述的高抗低轮廓锂电铜箔制备方法，其特征在于，所述添加剂溶液中，乙撑硫脲、聚二硫二丙烷磺酸钠和l-半胱氨酸的比例为3:3:2、3:6:6、3:9:4、6:3:6、6:6:4、6:9:2、9:3:4、9:6...
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