【技術實現步驟摘要】
本申請涉及二次電池，特別是涉及一種電解銅箔及其制備方法、負極極片和二次電池。
技術介紹
1、隨著新能源技術的快速發展，對高性能二次電池的需求日益增長。鋰離子電池作為新能源存儲技術的核心，其性能的提升離不開高質量的電極材料。銅箔常用作二次電池的負極集流體，對電池的整體性能和安全具有重要影響。目前使用的銅箔主要包括基于壓延工藝的壓延銅箔以及基于電鍍工藝的電解銅箔。壓延銅箔生產技術要求高、工藝復雜、成本高，不適于規模化生產，因此人們將研究重點逐漸轉移至電解銅箔。但是，為了滿足當前二次電池高質量能量密度要求，電解銅箔既要做到更薄，又要保證足夠的抗拉延伸性能和熱穩定性。現有的電解銅箔，其力學性能已經不能滿足高質量能量密度二次電池的要求，在負極極片冷壓工藝或者在電池的卷繞或疊片以及電池循環過程中經常出現打皺、斷帶等，極大地影響了二次電池的生產效率和使用壽命。
技術實現思路
1、本申請提供一種電解銅箔及其制備方法、負極極片和二次電池，其目的在于使電解銅箔兼具高抗拉強度和高延伸率，且具有高熱穩定性。
2、為了達到上述目的，本申請的第一方面提供了一種電解銅箔，包括至少一銅層，所述銅層沿厚度方向的剖面中柱狀晶與等軸晶的比例系數為tjm，tjm＝n(i＞1)/n(i≤1)，其中，n為晶粒個數，i為ebsd晶粒尺寸測量數據中以擬合橢圓計算的晶粒長寬比，所述剖面中晶界角均值最大值為kammax，其中，為每個晶界的晶界角，n為晶界的總數，所述剖面中晶粒尺寸為r，其中，所述剖面滿足以下條件(1)～(
3、(1)0.2≤tjm≤0.4；
4、(2)kammax≤5.5°；
5、(3)r≤0.3μm的晶粒占比為40％～50％，r≤0.4μm的晶粒占比為70％～80％，r≤0.5μm的晶粒占比大于或等于95％。
6、由此，本申請提供的電解銅箔兼具高抗拉強度和高延伸率，且具有高熱穩定性，能夠有效減少在電解銅箔的制造過程和/或在二次電池的制造和使用過程中斷帶和/或打皺的可能性。
7、在本申請任意實施方式中，所述銅層具有在其自身厚度方向相對的兩個表面，分別為第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面的表面粗糙度和/或光亮度不同。
8、在本申請任意實施方式中，電解銅箔還包括至少一保護層，可選地，所述保護層包括第一保護層和第二保護層，所述第一保護層設置在所述第一表面上，所述第二保護層設置在所述第二表面上。
9、在本申請任意實施方式中，所述保護層包含鉻、葡萄糖和氮化物中的至少一種；
10、可選地，所述保護層包含鉻，進一步可選地，所述鉻在至少一所述保護層中的含量為20ppm～80ppm。
11、在本申請任意實施方式中，所述第一保護層的厚度為100nm～300nm，和/或，所述第二保護層的厚度為100nm～300nm。
12、在本申請任意實施方式中，所述銅層的厚度為4μm～8μm。
13、在本申請任意實施方式中，所述電解銅箔在常溫下的抗拉強度為60kgf/mm2～70kgf/mm2，和/或，所述電解銅箔在常溫下的伸長率≥4.5％，所述常溫為10℃～40℃。
14、在本申請任意實施方式中，所述電解銅箔抗拉強度的衰減率rmi≤3.5％，rmi＝(rm1-rm2)/rm1*100％，其中，rm1和rm2分別為所述電解銅箔常溫抗拉強度和所述電解銅箔熱處理后的抗拉強度，所述常溫為10℃～40℃，所述熱處理的溫度為100℃～250℃。
15、本申請的第二方面提供一種電解銅箔的制備方法，包括如下步驟：
16、將陽極、待鍍的陰極置于電解液中進行電解得到電解銅箔，其中，所述電解液包含銅離子、硫酸、氯離子、整平劑、光亮劑和潤濕劑；
17、可選地，所述銅離子在所述電解液中的濃度為70g/l～100g/l；
18、可選地，所述硫酸在所述電解液中的濃度為80g/l～140g/l；
19、可選地，所述氯離子在所述電解液中的質量濃度為10ppm～25ppm；
20、可選地，所述整平劑在所述電解液中的質量濃度為1ppm～15ppm；
21、可選地，所述光亮劑在所述電解液中的質量濃度為10ppm～60ppm；
22、可選地，所述潤濕劑在所述電解液中的質量濃度為5ppm～20ppm。
23、在本申請任意實施方式中，所述整平劑為含氮類化合物，可選地包括明膠、膠原蛋白、健那綠和四氫噻唑硫酮和聚乙烯亞胺類化合物中的一種或多種；和/或，
24、所述光亮劑為有機二價硫化物，可選地包括3-巰基-1-丙烷磺酸鈉、聚二硫二丙烷磺酸鈉、雙-(磺乙基硫酸鈉)-二硫化物和1,3-丙二磺酸中的一種或多種；和/或，
25、所述潤濕劑為聚醚類化合物，可選地包括聚乙二醇、羧乙基纖維素和聚乙烯毗咯烷酮中的一種或多種。
26、在本申請任意實施方式中，電解過程中所述電解液的溫度為50℃～60℃。
27、在本申請任意實施方式中，所述方法還包括將所述電解銅箔至于鈍化液中進行鈍化的步驟，
28、可選地，所述鈍化液包含鉻源、葡萄糖及氮化物中的一種或多種。
29、本申請第三方面提供一種負極極片，包括所述的電解銅箔或所述的方法制備得到的電解銅箔。
30、本申請第四方面提供一種二次電池，包括所述的負極極片。
31、本申請第五方面提供一種用電裝置，包括所述的二次電池中的至少一種。
32、本申請的用電裝置包括本申請提供的二次電池，因而至少具有與所述二次電池相同的優勢。
33、本申請的一個或多個實施例的細節在下面的附圖和描述中提出。本申請的其他特征、目的和優點將從說明書、附圖以及權利要求書變得明顯。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種電解銅箔，其特征在于，包括至少一銅層，所述銅層沿厚度方向的剖面中柱狀晶與等軸晶的比例系數為TJM，TJM＝N(I＞1)/N(I≤1)，其中，N為晶粒個數，I為EBSD晶粒尺寸測量數據中以擬合橢圓計算的晶粒長寬比，所述剖面中晶界角均值最大值為KAMmax，其中，為每個晶界的晶界角，n為晶界的總數，所述剖面中晶粒尺寸為R，其中，所述剖面滿足以下條件(1)～(3)中的至少一項：
2.根據權利要求1所述的電解銅箔，其特征在于，所述銅層具有在其自身厚度方向相對的兩個表面，分別為第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面的表面粗糙度和/或光亮度不同。
3.根據權利要求2所述的電解銅箔，其特征在于，還包括至少一保護層，可選地，所述保護層包括第一保護層和第二保護層，所述第一保護層設置在所述第一表面上，所述第二保護層設置在所述第二表面上。
4.根據權利要求3所述的電解銅箔，其特征在于，所述保護層包含鉻、葡萄糖和氮化物中的至少一種；
5.根據權利要求3所述的電解銅箔，其特征在于，所述第一保護層的厚度為100nm～300nm，和/或，所述第二
6.根據權利要求1所述的電解銅箔，其特征在于，所述銅層的厚度為4μm～8μm。
7.根據權利要求1～6任一項所述的電解銅箔，其特征在于，所述電解銅箔在常溫下的抗拉強度為60kgf/mm2～70kgf/mm2，和/或，所述電解銅箔在常溫下的伸長率≥4.5％，所述常溫為10℃～40℃。
8.根據權利要求1～6任一項所述的電解銅箔，其特征在于，所述電解銅箔抗拉強度的衰減率Rmi≤3.5％，Rmi＝(Rm1-Rm2)/Rm1*100％，其中，Rm1和Rm2分別為所述電解銅箔常溫抗拉強度和所述電解銅箔熱處理后的抗拉強度，所述常溫為10℃～40℃，所述熱處理的溫度為100℃～250℃。
9.一種電解銅箔的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
10.根據權利要求9所述的電解銅箔的制備方法，其特征在于，所述整平劑為含氮類化合物，可選地包括明膠、膠原蛋白、健那綠和四氫噻唑硫酮和聚乙烯亞胺類化合物中的一種或多種；和/或，
11.根據權利要求9所述的電解銅箔的制備方法，其特征在于，電解過程中所述電解液的溫度為50℃～60℃。
12.根據權利要求9所述的電解銅箔的制備方法，其特征在于，還包括將所述電解銅箔至于鈍化液中進行鈍化的步驟，
13.一種負極極片，其特征在于，包括根據權利要求1～8任一項所述的電解銅箔，根據權利要求9～12任一項所述的方法制備得到的電解銅箔。
14.一種二次電池，其特征在于，包括權利要求13所述的負極極片。
15.一種用電裝置，其特征在于，包括權利要求14所述的二次電池中的至少一種。
...【技術特征摘要】
1.一種電解銅箔，其特征在于，包括至少一銅層，所述銅層沿厚度方向的剖面中柱狀晶與等軸晶的比例系數為tjm，tjm＝n(i＞1)/n(i≤1)，其中，n為晶粒個數，i為ebsd晶粒尺寸測量數據中以擬合橢圓計算的晶粒長寬比，所述剖面中晶界角均值最大值為kammax，其中，為每個晶界的晶界角，n為晶界的總數，所述剖面中晶粒尺寸為r，其中，所述剖面滿足以下條件(1)～(3)中的至少一項：
2.根據權利要求1所述的電解銅箔，其特征在于，所述銅層具有在其自身厚度方向相對的兩個表面，分別為第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面的表面粗糙度和/或光亮度不同。
3.根據權利要求2所述的電解銅箔，其特征在于，還包括至少一保護層，可選地，所述保護層包括第一保護層和第二保護層，所述第一保護層設置在所述第一表面上，所述第二保護層設置在所述第二表面上。
4.根據權利要求3所述的電解銅箔，其特征在于，所述保護層包含鉻、葡萄糖和氮化物中的至少一種；
5.根據權利要求3所述的電解銅箔，其特征在于，所述第一保護層的厚度為100nm～300nm，和/或，所述第二保護層的厚度為100nm～300nm。
6.根據權利要求1所述的電解銅箔，其特征在于，所述銅層的厚度為4μm～8μm。
7.根據權利要求1～6任一項所述的電解銅箔，其特征在于，所述電解銅箔在常溫下的抗拉強度為6...
【專利技術屬性】
技術研發人員：文敏，葛洪鑫，宮鑫，江中，黎紫霖，
申請(專利權)人：九江德福科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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