CN107723750A - 一种添加剂及使用该添加剂生产6微米高硬度电解铜箔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种添加剂,该添加剂包括硬度剂和光亮剂,所述硬度剂为含有1,3‑四氢噻唑‑2‑酮、DPS和MESS的水溶液A,其中,水溶液A中,1,3‑四氢噻唑‑2‑酮浓度为0.5-10ppm,DPS浓度为10-50ppm,MESS浓度为1-20ppm;所述光亮剂为含有SPS和Cl‑的水溶液B,其中,水溶液B中,SPS浓度为10-50ppm,Cl‑浓度为10-30ppm。采用本发明方法制得的6µm电解铜箔,采用HVS‑1000台式硬度计检测硬度值,硬度显著提高(可达到120-150HV),大大减轻了水波纹的产生,技术附加值显著提高。
Description
技术领域
本发明属于电解铜箔技术领域,具体涉及一种添加剂及使用该添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法。
背景技术
铜箔作为电子工业不可缺少的重要基础材料,随着电子产品向微型化、尖端化发展,尤其是新能源产业的进一步升级,6µm电解铜箔有着更广阔的市场前景,同时对6µm电解铜箔的质量要求也越来越高。6µm电解铜箔生产过程中由于铜箔硬度较低、质重不均和张力过大容易出现水波纹,水波纹严重影响铜箔使用过程中与上下基材的粘合,影响锂电池的安全与寿命。因此亟待开发研究生产6µm高硬度电解铜箔的方法。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术缺陷,提供一种添加剂及使用该添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法,其可以有效提高电解铜箔的硬度,从而大大减轻了水波纹的出现。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种添加剂,该添加剂包括硬度剂和光亮剂,所述硬度剂为含有1,3-四氢噻唑-2-酮、DPS和MESS的水溶液A,其中,水溶液A中,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为0.5-10ppm,DPS(N-N二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠)浓度为10-50ppm,MESS(巯基咪唑丙磺酸钠)浓度为1-20ppm;所述光亮剂为含有SPS和Cl-的水溶液B,其中,水溶液B中,SPS(聚二硫二丙烷磺酸钠)浓度为10-50ppm,Cl-浓度为10-30ppm。
本发明的添加剂中,硬度剂可以吸附在电极表面附近,有效提高阴极极化,细化晶粒,改变镀层晶粒尺寸,同时有机添加剂如DPS等硫或氮的有机添加剂在镀层中的夹杂,引起镀层晶格畸变,从而提高镀层硬度;光亮剂SPS和氯离子的结合可以显著提高镀层的亮度。
另外,本发明还公开了一种采用上述添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法,其具体包括如下步骤:
1)溶液制备:将纯度为99.95%的高纯铜线在硫酸溶液中加热溶解生成硫酸铜电解液;
2)电解铜箔制备:将1)步骤制得的硫酸铜电解液过滤后送入生箔机中同时加入权利要求1所述添加剂的各原料,进行电解生箔;电解生箔的工艺参数为:铜离子浓度50-150g/L,硫酸浓度为70-130g/L,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为0.5-10ppm;DPS浓度10-50ppm,MESS浓度1-20ppm,SPS浓度10-50ppm,氯离子含量为10-30ppm,电解温度为40-60℃,生箔过程中阳极板的电流密度为40-80A/dm2;
3)将步骤2)制得的铜箔经防氧化液处理即获得成品电解铜箔试样,所述的防氧化液组成为:Cr6+浓度0.1-1g/L,pH值为1-4,温度为20-40℃。
和现有技术相比,本发明产生的有益效果:
本发明添加剂成本较低,生产出的电解铜箔硬度较高。采用本发明方法制得的6µm电解铜箔,采用HVS-1000台式硬度计检测硬度值,硬度显著提高(可达到120-150HV),大大减轻了水波纹的产生,技术附加值显著提高。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍,但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
一种添加剂,该添加剂包括硬度剂和光亮剂,所述硬度剂为含有1,3-四氢噻唑-2-酮、DPS和MESS的水溶液A,其中,水溶液A中,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为1ppm,DPS浓度为15ppm,MESS浓度为2ppm;所述光亮剂为含有SPS和Cl-的水溶液B,其中,水溶液B中,SPS浓度为10ppm,Cl-浓度为20ppm。
一种采用上述添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法,其具体包括如下步骤:
(1)溶液制备:将纯度为99.95%的高纯铜线在溶铜罐中加热溶解(溶铜罐中加入硫酸和热水并鼓入空气)生成硫酸铜电解液;
(2)电解铜箔制备:将(1)步骤制得的硫酸铜电解液通过精滤器过滤后,送入生箔机中同时加入添加剂的各原料进行电解生箔;电解生箔的工艺参数为:铜离子浓度80g/L,硫酸浓度为95g/L,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度1ppm,DPS浓度15ppm;MESS浓度2ppm,SPS浓度10ppm,氯离子含量为20ppm,电解温度为45℃,生箔过程中阳极板的电流密度为60A/dm2;
(3)将步骤(2)制得的铜箔通过防氧化液(所述的防氧化液组成为:Cr6+浓度为0.5g/L,pH值为2.8,温度为35℃)处理即获得成品电解铜箔试样。
采用HVS-1000台式硬度计检测制备所得电解铜箔试样的硬度值为125HV,生产过程中无水波纹。
实施例2
一种添加剂,该添加剂包括硬度剂和光亮剂,所述硬度剂为含有1,3-四氢噻唑-2-酮、DPS和MESS的水溶液A,其中,水溶液A中,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为3ppm,DPS浓度为20ppm,MESS浓度为4ppm;所述光亮剂为含有SPS和Cl-的水溶液B,其中,水溶液B中,SPS浓度为15ppm,Cl-浓度为20ppm。
一种采用上述添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法,其具体包括如下步骤:
(1)溶液制备:将纯度为99.95%的高纯铜线在溶铜罐中加热溶解(溶铜罐中加入硫酸和热水并鼓入空气)生成硫酸铜电解液;
(2)电解铜箔制备:将(1)步骤制得的硫酸铜电解液通过精滤器过滤后,送入生箔机中同时加入添加剂的各原料进行电解生箔;电解生箔的工艺参数为:铜离子浓度80g/L,硫酸浓度为95g/L,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度3ppm,DPS浓度20ppm;MESS浓度4ppm,SPS浓度15ppm,氯离子含量为20ppm,电解温度为45℃,生箔过程中阳极板的电流密度为60A/dm2;
(3)将步骤(2)制得的铜箔通过防氧化液(所述的防氧化液组成为:Cr6+浓度为0.5g/L,pH值为2,温度为25℃)处理即获得成品电解铜箔试样。
采用HVS-1000台式硬度计检测制备所得电解铜箔试样的硬度值为132HV,生产过程中无水波纹。
实施例3
一种添加剂,该添加剂包括硬度剂和光亮剂,所述硬度剂为含有1,3-四氢噻唑-2-酮、DPS和MESS的水溶液A,其中,水溶液A中,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为8ppm,DPS浓度为40ppm,MESS浓度为10ppm;所述光亮剂为含有SPS和Cl-的水溶液B,其中,水溶液B中,SPS浓度为30ppm,Cl-浓度为10ppm。
一种采用上述添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法,其具体包括如下步骤:
(1)溶液制备:将纯度为99.95%的高纯铜线在溶铜罐中加热溶解(溶铜罐中加入硫酸和热水并鼓入空气)生成硫酸铜电解液;
(2)电解铜箔制备:将(1)步骤制得的硫酸铜电解液通过精滤器过滤后,送入生箔机中同时加入添加剂的各原料进行电解生箔;电解生箔的工艺参数为:铜离子浓度120g/L,硫酸浓度为80g/L,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度8ppm,DPS浓度40ppm;MESS浓度10ppm,SPS浓度30ppm,氯离子含量为10ppm,电解温度为60℃,生箔过程中阳极板的电流密度为45A/dm2;
(3)将步骤(2)制得的铜箔通过防氧化液(所述的防氧化液组成为:Cr6+浓度为0.2g/L,pH值为1,温度为20℃)处理即获得成品电解铜箔试样。
采用HVS-1000台式硬度计检测制备所得电解铜箔试样的硬度值为138HV,生产过程中无水波纹。
实施例4
一种添加剂,该添加剂包括硬度剂和光亮剂,所述硬度剂为含有1,3-四氢噻唑-2-酮、DPS和MESS的水溶液A,其中,水溶液A中,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为10ppm,DPS浓度为30ppm,MESS浓度为20ppm;所述光亮剂为含有SPS和Cl-的水溶液B,其中,水溶液B中,SPS浓度为40ppm,Cl-浓度为30ppm。
一种采用上述添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法,其具体包括如下步骤:
(1)溶液制备:将纯度为99.95%的高纯铜线在溶铜罐中加热溶解(溶铜罐中加入硫酸和热水并鼓入空气)生成硫酸铜电解液;
(2)电解铜箔制备:将(1)步骤制得的硫酸铜电解液通过精滤器过滤后,送入生箔机中同时加入添加剂的各原料进行电解生箔;电解生箔的工艺参数为:铜离子浓度60g/L,硫酸浓度为120g/L,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度10ppm,DPS浓度30ppm;MESS浓度20ppm,SPS浓度40ppm,氯离子含量为30ppm,电解温度为50℃,生箔过程中阳极板的电流密度为70A/dm2;
(3)将步骤(2)制得的铜箔通过防氧化液(所述的防氧化液组成为:Cr6+浓度为0.8g/L,pH值为4,温度为40℃)处理即获得成品电解铜箔试样。
采用HVS-1000台式硬度计检测制备所得电解铜箔试样的硬度值为142HV,生产过程中无水波纹。
Claims (2)
1.一种添加剂,其特征在于,该添加剂包括硬度剂和光亮剂,所述硬度剂为含有1,3-四氢噻唑-2-酮、DPS和MESS的水溶液A,其中,水溶液A中,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为0.5-10ppm,DPS浓度为10-50ppm,MESS浓度为1-20ppm;所述光亮剂为含有SPS和Cl-的水溶液B,其中,水溶液B中,SPS浓度为10-50ppm,Cl-浓度为10-30ppm。
2.一种采用权利要求1所述添加剂生产6µm高硬度电解铜箔的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)溶液制备:将纯度为99.95%的高纯铜线在硫酸溶液中加热溶解生成硫酸铜电解液;
2)电解铜箔制备:将1)步骤制得的硫酸铜电解液过滤后送入生箔机中同时加入权利要求1所述添加剂的各原料,然后进行电解生箔;电解生箔的工艺参数为:铜离子浓度50-150g/L,硫酸浓度为70-130g/L,1,3-四氢噻唑-2-酮浓度为0.5-10ppm,DPS浓度10-50ppm,MESS浓度1-20ppm,SPS浓度10-50ppm,氯离子含量为10-30ppm,电解温度为40-60℃,生箔过程中阳极板的电流密度为40-80A/dm2;
3)将步骤2)制得的铜箔经防氧化液处理即获得成品电解铜箔试样,所述的防氧化液组成为:Cr6+浓度0.1-1g/L,pH值为1-4,温度为20-40℃。
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