CN110714205B - 锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂及其制备和使用方法，它包括乙酸铵50~300g/L,碳酸钠10~50g/L,羟乙基磺酸钠0.5~5g/L,琥珀酸酯钠3~15g/L,聚乙烯亚胺烷基盐0.2~5g/L,S‑羧乙基异硫脲嗡盐0.3~6g/L,羟丙基硫代硫酸钠0.1~3g/L，2‑甲基‑3‑乙基马来酰亚胺0.1~2g/L。本发明的有益效果是采用乙酸铵和碳酸钠可以有效去除铱钽涂层外的硫酸铅、氧化铅、二氧化铅结垢；羟乙基磺酸钠、琥珀酸酯钠、聚乙烯亚胺烷基盐、S‑羧乙基异硫脲嗡盐、羟丙基硫代硫酸钠能提升润湿清洗效果和能有效溶解由于超高电流密度导致的复杂添加剂分解物体系，能够实现在线处理。

Description

锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂及其制备和使用 方法

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，特别是涉及一种金属表面清洗除垢剂，适用锂电铜箔行业涂铱钽涂层不溶性钛阳极板表面除垢剂及其制备和使用方法。

背景技术

锂电箔联体机涂铱不溶性钛阳极板是锂电铜箔制造业里特别重要的零部件之一，锂电箔联体机阳极板出现结垢现象是整个行业的一个“通病”，阳极板结垢会导致生箔电力线不均匀，进而造成产品面密度不均匀、串泡、鱼鳞纹等一系列产品质量问题，对下游锂离子电池的性能与安全产生很大的影响，与此同时阳极板结垢还会导致锂电箔联体机槽压过高，大大增加生产电耗，更换阳极板是锂电铜箔行业除了添加剂以外消耗量最大的耗材。

传统的阳极板除垢有三种方法：第一种，机械铲除法，这种方法是用砂纸、抛光材料对在阳极板上结垢进行摩擦擦除，然后用纯水冲洗，这种方法效率低，劳动强度大，清洗效果不理想，重点还伤涂铱涂层；第二种和第三种是酸浴法和碱浴法，这两种方法是要把阳极板全部拆除，放入强碱和强酸环境下并进行加热和振动，此方法工作环境恶劣，还会造成大量酸碱浪费，对铱钽镀层也会造成破坏，达不到生产高档铜箔的需求。

现有的锂电铜箔企业生箔电流密度大，添加剂分解产物又十分复杂，杂质种类繁多，很难有一种能解决复杂成分的阳极板结垢。

中国发明专利公开号CN109023399A公开了电解铜箔用钛阳极的再生处理液及其制备方法以及钛阳极的再生方法，该再生液中包括乙酸的碱金属盐、乙酸铵和表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)组成。其中乙酸的碱金属盐浓度为30-100g/L，乙酸铵的浓度为50-150g/L，表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-10)的浓度为0.01-0.5g/L，该再生剂仍然需要将阳极板全部拆除, 将钛阳极用去离子水洗涤后，放置在再生处理液中，在20-60℃的条件下，在超声波振动的条件下浸泡10-60分钟。该再生剂无法溶解由于超高电流密度导致的复杂添加剂分解物体系，因此无法实现在线处理，需要将再生液与锂电箔联体机分离。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的阳极板除垢剂除垢效果不好，或者无法进行在线处理，为此提供一种锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂及其制备和使用方法。

本发明的技术方案是：锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂，它包括乙酸铵50~300g/L,碳酸钠10~50g/L,羟乙基磺酸钠0.5~5g/L,琥珀酸酯钠3~15g/L,聚乙烯亚胺烷基盐0.2~5g/L,S-羧乙基异硫脲嗡盐0.3~6g/L,羟丙基硫代硫酸钠0.1~3g/L，2-甲基-3-乙基马来酰亚胺0.1~2g/L。

锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂的制备方法，它包括以下步骤：将乙酸铵50~300g/L,碳酸钠10~50g/L,羟乙基磺酸钠0.5~5g/L,琥珀酸酯钠3~15g/L,聚乙烯亚胺烷基盐0.2~5g/L,S-羧乙基异硫脲嗡盐0.3~6g/L,羟丙基硫代硫酸钠0.1~3g/L，2-甲基-3-乙基马来酰亚胺0.1~2g/L混合均匀后，再加入水均匀搅拌1~3min即可。

锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂的使用方法，它包括以下步骤：将该除垢剂置于喷壶内对阳极板表面连续喷若干次，每次持续若干秒，再用抹布擦拭阳极板结垢。

锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂的另一种使用方法，它包括以下步骤：将该除垢剂置于敞口容器内，用毛巾蘸取除垢剂擦拭阳极板结垢。

本发明的有益效果是采用乙酸铵和碳酸钠可以有效去除铱钽涂层外的硫酸铅、氧化铅、二氧化铅结垢；羟乙基磺酸钠、琥珀酸酯钠（指琥珀酸酯钠盐）、聚乙烯亚胺烷基盐、S-羧乙基异硫脲嗡盐、羟丙基硫代硫酸钠能大大提升润湿清洗效果和能有效溶解由于超高电流密度导致的复杂添加剂分解物体系，能够实现在线处理；乙烯亚胺烷基盐、2-甲基-3-乙基马来酰亚胺不仅能增大清洗效果还有一定的清香味。

附图说明

图1是清洗前锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板照片；

图2是清洗后锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板照片。

具体实施方式

下面结合附图 ，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，清洗前锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板情况。

如图2所示，清洗后锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板情况。

实施例1：

一种锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂，由以下组分组成：

乙酸铵250g/L,碳酸钠10g/L,羟乙基磺酸钠3g/L,琥珀酸酯钠5g/L,聚乙烯亚胺烷基盐0.5g/L,S-羧乙基异硫脲嗡盐0.5g/L,羟丙基硫代硫酸钠2g/L，2-甲基-3-乙基马来酰亚胺2g/L。

锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂的制备方法，它包括以下步骤：将乙酸铵250g/L,碳酸钠10g/L,羟乙基磺酸钠3g/L,琥珀酸酯钠5g/L,聚乙烯亚胺烷基盐0.5 g/L,S-羧乙基异硫脲嗡盐0.5g/L,羟丙基硫代硫酸钠2g/L，2-甲基-3-乙基马来酰亚胺2g/L混合均匀后，再加入水均匀搅拌1~3min即可。

阳极板结垢厚度0.5mm,使用喷壶喷此除垢剂，连续喷20次，每次持续10秒钟，再用抹布擦拭阳极板结垢，除垢率90%以上。

实施例2：

一种锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂，由以下组分组成：

乙酸铵300g/L,碳酸钠50g/L,羟乙基磺酸钠5g/L,琥珀酸酯钠3g/L,聚乙烯亚胺烷基盐0.2g/L,S-羧乙基异硫脲嗡盐0.3g/L,羟丙基硫代硫酸钠3g/L，2-甲基-3-乙基马来酰亚胺1g/L。

锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂的制备方法，它包括以下步骤：将乙酸铵300g/L,碳酸钠50g/L,羟乙基磺酸钠5g/L,琥珀酸酯钠3g/L,聚乙烯亚胺烷基盐0.2g/L,S-羧乙基异硫脲嗡盐0.3g/L,羟丙基硫代硫酸钠3g/L，2-甲基-3-乙基马来酰亚胺1g/L混合均匀后，再加入水均匀搅拌1~3min即可。

阳极板结垢厚度0.3mm,使用烧杯配制除垢剂，用毛巾进行擦涂阳极板除垢，半小时后，除垢率98%以上。

实施例3：

一种锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂，由以下组分组成：

乙酸铵50g/L,碳酸钠15g/L,羟乙基磺酸钠0.5g/L,琥珀酸酯钠15g/L,聚乙烯亚胺烷基盐5g/L,S-羧乙基异硫脲嗡盐6g/L,羟丙基硫代硫酸钠0.1g/L，2-甲基-3-乙基马来酰亚胺0.1g/L。

锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂的制备方法，它包括以下步骤：将乙酸铵50g/L,碳酸钠15g/L,羟乙基磺酸钠0.5g/L,琥珀酸酯钠15g/L,聚乙烯亚胺烷基盐5g/L,S-羧乙基异硫脲嗡盐6g/L,羟丙基硫代硫酸钠0.1g/L，2-甲基-3-乙基马来酰亚胺0.1g/L混合均匀后，再加入水均匀搅拌1~3min即可。

阳极板结垢厚度0.2mm,使用烧杯配制除垢剂，用毛巾进行擦涂阳极板除垢，半小时后，除垢率95%以上。

聚乙烯亚胺烷基盐是一种阳离子表面活性剂，主要是含氮的有机胺衍生物，由于其分子中的氮原子含有孤对电子，故能以氢键与酸分子中的氢结合，使氨基带上正电荷。因此，它们在酸性介质中才具有良好的表面活性；

S-羧乙基异硫脲嗡盐，S极易吸附在钛表面，从电子排布来看，硫原子的3P电子容易和钛原子3d轨道形成S-Ti反馈δ键，S强烈的电负性会吸引周围电子，改变附近点电负性，使乙酸根在钛表面吸附能量降低，更容易被吸附，增大清洗效果。

羟丙基硫代硫酸钠：S₂O₃ ²- +Pb(Ac)2+ H2O=PbS + 2HAc+SO4 ^2-，硫代硫酸钠根和铅离子反应生成硫化铅悬着物。

复杂添加剂分解物体系主要是氨基酸、小分子多肽、少量乙醇胺、1，3-丙磺酸内酯，聚乙烯亚胺烷基盐、S-羧乙基异硫脲嗡盐和添加剂分解产物相似相容，从而实现在线清洗。

Claims (3)

1.锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂，其特征是：由以下组分组成：乙酸铵50～300g/L,碳酸钠10～50g/L,羟乙基磺酸钠0.5～5g/L,琥珀酸酯钠3～15g/L,聚乙烯亚胺烷基盐0.2～5g/L,S-羧乙基异硫脲嗡盐0.3～6g/L,羟丙基硫代硫酸钠0.1～3g/L和2-甲基-3-乙基马来酰亚胺0.1～2g/L。

2.如权利要求1所述的锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂的使用方法，其特征是：它包括以下步骤：将该除垢剂置于喷壶内对阳极板表面连续喷若干次，每次持续若干秒，再用抹布擦拭阳极板结垢。

3.如权利要求1所述的锂离子电池用电解铜箔联体机阳极板除垢剂的使用方法，其特征是：它包括以下步骤：将该除垢剂置于敞口容器内，用毛巾蘸取除垢剂擦拭阳极板结垢。

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