铜箔作为集流体,是锂电池除了四种主要材料(正极材料、负极材料、电解液和隔膜)之外的重要生产材料。在电池空间一定的情况下,为了提高电池的容量,需要增加正负极活性物质的用量,使正负极涂层的增加只能减少隔膜和集流体的厚度。当然,越薄越好,集流体越薄越容易断裂,预热时收缩越快。今天
深圳铜箔厂家讲一下这种负极集流体——铜箔的制造工艺。
1、溶解铜
顾名思义,先把原材料买回来。这里的原材料主要是铜线。铜材料的表面积越大越好。铜材料之间应该有较小的间隙,以增加反应面积。将含量大于95%的处理过的铜线放入装有硫酸的罐中,并加热。
当然这里加的是氧气,通常压缩空气就够了。我们称之为鼓风,以促进氧化和结合反应,促进铜的溶解。在这里,我们主要检查来料的铜含量。反应速度与镀液中铜的总表面积有关。表面积越大,反应速度越快。其次与风量有关,风量增加反应速度加快。
2、过滤
穿过铜溶解槽的铜线已经溶解在硫酸铜液体中。当然铜线中难免会有一些杂质,我们锂电池厂讨厌杂质,成品的检验也会要求有杂质。因此,溶解铜后,我们将过滤硫酸铜液体,以去除杂质和一些大的不溶物质。
过滤分为多级,包括初级过滤,网目尺寸小,孔径大,主要拦截大物质;硅藻土过滤器可以吸附一些杂质;还有精密过滤,网孔大孔径小。我们之前知道,铜线可溶于硫酸,所以我们的滤网需要选择耐酸、耐腐蚀的材料,比如树脂、聚酯纤维等。
3、降温
由于铜溶解时温度较高,无法直接将硫酸铜溶液转移到背面,因此需要降低温度。此外,还有一些添加剂需要添加。添加剂也是一个铜箔企业的核心,尤其是添加剂的种类和比例。一般液体的冷却是用双层管代替热量,硫酸铜溶液在里面循环,冷却水在外面循环。
4、生箔钝化
冷却后的硫酸铜液体已经到达关键的一步,箔片生产。所谓绿箔,就是电解铜还原成铜的过程。有阴极辊、阳极座和电解槽。阴极辊通常是钛辊,表面光滑,粗糙度令人满意。阳极底座通常是纯铜板;硫酸铜作为电解质。在直流电的作用下,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
从阴极上的Cu2+获得的两个电子被还原成铜,并在阴极辊上结晶形成绿色箔。粗铜中的杂质,如比铜更活泼的铁和锌,会和铜一起溶解成离子(锌和铁)。因为这些离子与铜离子相比不容易沉淀,所以可以通过适当调节电解过程中的电位差来防止它们沉淀在阴极上。活性低于铜的杂质,如金和银,沉积在电解槽的底部。