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一种应用于高端超级电容器电解箔的生产方法

阅读:906发布:2023-01-28

专利汇可以提供一种应用于高端超级电容器电解箔的生产方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种应用于高端超级电容器 电解 铜 箔的生产方法。该方法包括用机械 研磨 方法和有机光亮添加剂的方法配合出生产一种应用于高端超级电容器电解铜箔。由本发明生产出的应用于高端超级电容器电解铜箔两面侧光 亮度 达到11级Ra0.1um,铜 原子 晶体结晶组织紧密均匀,分布整齐,厚度均匀性偏差小于0.12um,表在高亮度度Ra小于0.1um, 抗拉强度 380-460N/mm2,延伸率大于5.0%。,下面是一种应用于高端超级电容器电解箔的生产方法专利的具体信息内容。

1.一种应用于高端超级电容器电解箔的生产方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)采用进口新型热硬化性树脂研磨轮从240目至3000目将辊进行抛磨致光亮11级Ra0.1um,以提高电解过程中铜原子的结晶致密性,同时提高电解铜箔的光面光亮度
(2)电解液采用99.9%光亮铜线,与分析纯硫酸进行有反应制成纯净硫酸铜溶液,溶液采用RO反渗透膜等离子进行稀释。
(3)电解液中铜含量为70-90g/L、硫酸含量为110一120g/L;
(4)将电解液加热到55-60度,电解液添加的有机光亮混合添加剂包括:
PN(50-80ppm)、SP(30-40ppm)、AEO(10-20ppm)、MISS(10-15ppm)、PEG10000(30-70ppm)和低分子肽胶,该有机光亮混合添加剂流量为300~600mL/min,拌匀后,电解液进入阳极槽;
(5)电解液在电场作用下,电流密度为75-85A/dm2,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,进行电化学反应,制成应用于超级电容的新型高亮电解铜箔。
2.根据权利要求1所述的一种应用于高端超级电容器电解铜箔的生产方法,其特征在于所述在步骤(1)中采用进口超细3000目的热硬化性树脂研磨轮抛光钛辊光亮度,光泽度达11级Ra0.1um。
3.一种应用于高端超级电容器电解铜箔的生产方法,其特征在于所述在步骤(4)中
1000体积份的电解液中加入10质量份的分子量为1000-10000的低分子肽胶。

说明书全文

一种应用于高端超级电容器电解箔的生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种应用于高端超级电容器电解铜箔的生产方法,尤其涉及一种生产可替代压延铜箔的高亮电解铜箔的生产方法。

背景技术

[0002] 超级电容器以其优异的特性扬长避短,可以部分或全部替代传统的化学电池用于车辆的牵引电源和启动能源,并且具有比传统的化学电池更加广泛的用途。在我国推广使用超级电容器,能够减少石油消耗,减轻对石油进口的依赖,有利于国家石油安全;有效地解决城市尾气污染和铅酸电池污染问题;有利于解决汽车的低温启动的问题。
[0003] 一直以来,高端超级电容器生产所需的铜箔主要为压延铜箔,电解铜箔一直未被采用,因为压延铜箔的粗化面低、两面高亮度高、抗拉强度、延伸率等物理性能均高于电解铜箔,我公司自主研发了一种应用于高端超级电容器的新型高亮电解铜箔,这种电解铜箔两面高光亮度远大于压延铜箔,通过配合使用有机添加剂使其抗拉强度、延伸率都达到了超级电容器的使用标准,解决了高端超级电容器厂家仅适用于压延铜箔的问题,该高亮电解铜箔加工价格远低于压延铜箔价格,同时填补了压延铜箔不能制作厚度低于35um铜箔的市场空白。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种利用机械研磨方法和有机光亮添加剂的方法配合出生产一种应用于高端超级电容器电解铜箔的生产方法。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006] (1)采用进口新型热硬化性树脂研磨轮从240目至3000目将辊进行抛磨致光亮11级Ra0.1um,以提高电解过程中铜原子的结晶致密性,同时提高电解铜箔的光面光亮度。
[0007] (2)电解液采用99.9%光亮铜线,与分析纯硫酸进行有反应制成纯净硫酸铜溶液,溶液采用RO反渗透膜等离子进行稀释。
[0008] (3)电解液中铜含量为70-90g/L、硫酸含量为110-120g/L;
[0009] (4)将电解液加热到55-60度,电解液添加的有机光亮混合添加剂包括:PN(50-80ppm)、SP(30-40ppm)、AEO(10-20ppm)、MISS(10-15ppm)、PEG10000(30-70ppm)和低分子肽胶,该有机光亮混合添加剂流量为300~600mL/min,拌匀后,电解液进入阳极槽;
[0010] (5)电解液在电场作用下,电流密度为75-85A/dm2,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,进行电化学反应,制成应用于超级电容的新型高亮电解铜箔。
[0011] 所述在步骤(1)中采用进口超细3000目的热硬化性树脂研磨轮抛光钛辊光亮度,光泽度达11级Ra0.1um。
[0012] 所述在步骤(4)中1000体积份的电解液中加入10质量份的分子量为1000-10000的低分子肽胶。
[0013] 生产实践中发现,在其它生产条件相同的情况下,使用进口热硬化性树脂研磨轮研磨钛辊,光亮的钛辊面,结晶致密,从而使接触钛辊面电解铜箔光面光亮度达到Ra0.1um,加上有机光亮混合剂PN、SP、AEO、MISS、PEG,即采用有机光亮剂配合使毛面波峰压平整和光亮剂配合,变成高亮度的电解铜箔,用低分子多肽胶(分子量1000~10000)代替颗粒状明胶,即由肽链、CO-NH交联的基酸的高蛋白聚合物(分子量在60000~70000)作为添加剂,已被实践证明,能显著提高光亮电解铜箔的抗拉、延伸率物理性能。
[0014] 本发明的目的就是使用超细热硬化性树脂研磨轮研磨钛辊表层,并使用光亮剂PN、SP、AEO、MISS、PEG混合有机添加剂加上分子量1000-10000的低分子肽胶,以生产出物理性能最优的高亮电解铜箔,特别是较好的解决了两面的高亮洁净度、抗拉强度与延伸率的矛盾。
[0015] 本发明的有益效果:由本发明生产一种应用于高端超级电容器的新型高亮电解铜箔两面侧光亮度达到11级Ra0.1um,铜原子晶体结晶组织紧密均匀,分布整齐,厚度均匀性偏差小于0.12um,表在高亮度度Ra小于0.1um,抗拉强度380-460N/mm2,延伸率大于5.0%。

具体实施方式

[0016] 电解钛辊研磨设备是采用磨床改造,保证研磨轮与钛辊同步进行抛磨,以达到抛磨均匀度以及洁净度平整,抛磨过程采用RO反渗透膜处理的去离子水湿法研磨,并采用进口热硬化性树脂研磨轮从240目至3000目方式逐一进行研磨,达到辊面光亮洁净度度均匀,抛光至光亮度达11级Ra0.1um。
[0017] 电解液制备就是采用99.9%光亮铜线、分析纯硫酸和RO反渗透去离子水加入溶铜罐中,在温度为55度的恒温条件下,向溶铜罐内连续通入氧气,经过氧化反应过程,最终得到硫酸铜水溶液。在铜箔生产过程中,电解液都是循环使用的,不断的从阴极钛辊析出电解铜,从而不断的消耗电解液中的铜,而由溶铜罐不断溶铜补充电解液中消耗的铜,使电解液中的铜含量始终保持平衡。在电解液制备过程中不但要保证电解液连续不断的循环,还要及时根据电解铜生产量调整溶铜的速率以此来稳定控制电解液成分,电解液的成分:铜含量为80g/L、硫酸含量为115g/L、电解液温度为58度,高亮电解铜箔采用有机混合添加剂包括:PN、SP、AEO、MISS、PEG和低分子肽胶,其中在1000体积份的电解液中加入有机光亮混合剂PN、SP、AEO、MISS、PEG和10质量分子量为1000-10000低分子肽胶混合并稀释,搅拌均匀并通过加热管加热到50度后,随电解液均匀添注随电解液进入阳极槽,该有机混合添加剂流量为300~600mL/min;电解液在电场作用下,电流密度为80A/dm2,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极,进行电化学反应,并通过有机添加剂改变铜原子结晶的结构,制成一种应用于高端高档超级电容器的新型高亮、高抗拉、高延伸率的电解铜箔。
[0018] 由此生产出的,经高级电容器实验数据检测:应用于高端超级电容器的新型高亮电解铜箔,表面粗糙度Ra为0.1um,厚度均匀性偏差0.12um,抗拉强度460N/mm2,延伸率7.5%。尤其是高亮洁净度度,填补了电解铜箔无法在高端电容器使用的技术瓶颈,高亮电解铜箔两面光亮度高,光面整洁,避免了超级电容短路、充放电不稳定等问题,其中抗拉强度与延伸率两个指标都达到了高档超级电容器的使用标准,该高亮洁净度度、高抗拉、高延伸率的电解铜箔较好的解决了高端超级电容器在生产中无法使用电解铜箔存在的技术瓶颈,填补了压延铜箔不能制作厚度低于35um铜箔的市场空白,降低了高端超级电容器的生
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