一種應用于高端超級電容器電解銅箔的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應用于高端超級電容器電解銅箔的生產(chǎn)方法。該方法包括用機械研磨方法和有機光亮添加劑的方法配合出生產(chǎn)一種應用于高端超級電容器電解銅箔。由本發(fā)明生產(chǎn)出的應用于高端超級電容器電解銅箔兩面?zhèn)裙饬炼冗_到11級Ra0.1um，銅原子晶體結晶組織緊密均勻，分布整齊，厚度均勻性偏差小于0.12um，表在高亮度度Ra小于0.1um，抗拉強度380-460N/mm2，延伸率大于5.0％。
【專利說明】—種應用于高端超級電容器電解銅箔的生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應用于高端超級電容器電解銅箔的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種生產(chǎn)可替代壓延銅箔的高亮電解銅箔的生產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002]超級電容器以其優(yōu)異的特性揚長避短，可以部分或全部替代傳統(tǒng)的化學電池用于車輛的牽引電源和啟動能源，并且具有比傳統(tǒng)的化學電池更加廣泛的用途。在我國推廣使用超級電容器，能夠減少石油消耗，減輕對石油進口的依賴，有利于國家石油安全；有效地解決城市尾氣污染和鉛酸電池污染問題；有利于解決汽車的低溫啟動的問題。
[0003]一直以來，高端超級電容器生產(chǎn)所需的銅箔主要為壓延銅箔，電解銅箔一直未被采用，因為壓延銅箔的粗化面低、兩面高亮度高、抗拉強度、延伸率等物理性能均高于電解銅箔，我公司自主研發(fā)了一種應用于高端超級電容器的新型高亮電解銅箔，這種電解銅箔兩面高光亮度遠大于壓延銅箔，通過配合使用有機添加劑使其抗拉強度、延伸率都達到了超級電容器的使用標準，解決 了高端超級電容器廠家僅適用于壓延銅箔的問題，該高亮電解銅箔加工價格遠低于壓延銅箔價格，同時填補了壓延銅箔不能制作厚度低于35um銅箔的市場空白。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種利用機械研磨方法和有機光亮添加劑的方法配合出生產(chǎn)一種應用于高端超級電容器電解銅箔的生產(chǎn)方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0006](I)采用進口新型熱硬化性樹脂研磨輪從240目至3000目將鈦輥進行拋磨致光亮11級Ra0.1um,以提高電解過程中銅原子的結晶致密性，同時提高電解銅箔的光面光亮度。
[0007](2)電解液采用99.9%光亮銅線，與分析純硫酸進行有氧反應制成純凈硫酸銅溶液，溶液采用RO反滲透膜等離子水進行稀釋。
[0008](3)電解液中銅含量為70_90g/L、硫酸含量為110_120g/L ；
[0009](4)將電解液加熱到55-60度，電解液添加的有機光亮混合添加劑包括:PN(50-80ppm)、SP (30_40ppm)、AE0 (10_20ppm)、MISS (10_15ppm)、PEG10000 (30_70ppm)和低分子肽膠，該有機光亮混合添加劑流量為300~600mL/min，拌勻后，電解液進入陽極槽；
[0010](5)電解液在電場作用下，電流密度為75_85A/dm2，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，進行電化學反應，制成應用于超級電容的新型高亮電解銅箔。
[0011]所述在步驟(1)中采用進口超細3000目的熱硬化性樹脂研磨輪拋光鈦輥光亮度，光澤度達11級Ra0.1um0
[0012]所述在步驟(4)中1000體積份的電解液中加入10質量份的分子量為1000-10000
的低分子肽膠。
[0013]生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，在其它生產(chǎn)條件相同的情況下，使用進口熱硬化性樹脂研磨輪研磨鈦棍，光亮的鈦棍面，結晶致密，從而使接觸鈦棍面電解銅箔光面光亮度達到Ra0.1um,加上有機光亮混合劑PN、SP、AEO、MISS、PEG，即采用有機光亮劑配合使毛面波峰壓平整和光亮劑配合，變成高亮度的電解銅箔，用低分子多肽膠(分子量1000~10000)代替顆粒狀明膠，即由肽鏈、CO-NH交聯(lián)的氨基酸的高蛋白聚合物(分子量在60000~70000)作為添加劑，已被實踐證明，能顯著提高光亮電解銅箔的抗拉、延伸率物理性能。
[0014]本發(fā)明的目的就是使用超細熱硬化性樹脂研磨輪研磨鈦輥表層，并使用光亮劑PN、SP、AE0、MISS、PEG混合有機添加劑加上分子量1000-10000的低分子肽膠，以生產(chǎn)出物理性能最優(yōu)的高亮電解銅箔，特別是較好的解決了兩面的高亮潔凈度、抗拉強度與延伸率的矛盾。
[0015]本發(fā)明的有益效果:由本發(fā)明生產(chǎn)一種應用于高端超級電容器的新型高亮電解銅箔兩面?zhèn)裙饬炼冗_到11級Ra0.lum，銅原子晶體結晶組織緊密均勻，分布整齊，厚度均勻性偏差小于0.12um,表在高亮度度Ra小于0.1um,抗拉強度380-460N/mm2，延伸率大于
5.0%。
【具體實施方式】
[0016]電解鈦輥研磨設備是采用磨床改造，保證研磨輪與鈦輥同步進行拋磨，以達到拋磨均勻度以及潔凈度平整，拋磨過程采用RO反滲透膜處理的去離子水濕法研磨，并采用進口熱硬化性樹脂研磨輪從240目至3000目方式逐一進行研磨，達到輥面光亮潔凈度度均勻，拋光至光亮度達11級Ra0.lum。
[0017]電解液制備就是采用99.9%光亮銅線、分析純硫酸和RO反滲透去離子水加入溶銅罐中，在溫度為55度的恒溫條件下，向溶銅罐內(nèi)連續(xù)通入氧氣，經(jīng)過氧化反應過程，最終得到硫酸銅水溶液。在銅箔生產(chǎn)過程中，電解液都是循環(huán)使用的，不斷的從陰極鈦輥析出電解銅，從而不斷的消耗電解液中的銅，而由溶銅罐不斷溶銅補充電解液中消耗的銅，使電解液中的銅含量始終保持平衡。在電解液制備過程中不但要保證電解液連續(xù)不斷的循環(huán)，還要及時根據(jù)電解銅生產(chǎn)量調整溶銅的速率以此來穩(wěn)定控制電解液成分，電解液的成分:銅含量為80g/L、硫酸含量為115g/L、電解液溫度為58度，高亮電解銅箔采用有機混合添加劑包括:PN、SP、AEO、MISS、PEG和低分子肽膠，其中在1000體積份的電解液中加入有機光亮混合劑PN、SP、AEO、MISS、PEG和10質量分子量為1000-10000低分子肽膠混合并稀釋，攪拌均勻并通過加熱管加熱到50度后，隨電解液泵均勻添注隨電解液進入陽極槽，該有機混合添加劑流量為300~600mL/min ；電解液在電場作用下，電流密度為80A/dm2，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，進行電化學反應，并通過有機添加劑改變銅原子結晶的結構，制成一種應用于聞端聞檔超級電容器的新型聞売、聞抗拉、聞延伸率的電解銅猜。
[0018]由此生產(chǎn)出的，經(jīng)高級電容器實驗數(shù)據(jù)檢測:應用于高端超級電容器的新型高亮電解銅箔，表面粗糙度Ra為0.1um,厚度均勻性偏差0.12um,抗拉強度460N/mm2，延伸率7.5%。尤其是高亮潔凈度度，填補了電解銅箔無法在高端電容器使用的技術瓶頸，高亮電解銅箔兩面光亮度高，光面整潔，避免了超級電容短路、充放電不穩(wěn)定等問題，其中抗拉強度與延伸率兩個指標都達到了高檔超級電容器的使用標準，該高亮潔凈度度、高抗拉、高延伸率的電解銅箔較好的解決了高端超級電容器在生產(chǎn)中無法使用電解銅箔存在的技術瓶頸，填補了壓延銅箔不能制作厚度低于35um銅箔的市場空白，降低了高端超級電容器的生產(chǎn)成本，保證生產(chǎn)了的順利進行，同時增大了高端超級電容的國際市場競爭力，降低了生產(chǎn)成本。`
【權利要求】
1.一種應用于高端超級電容器電解銅箔的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟: (1)采用進口新型熱硬化性樹脂研磨輪從240目至3000目將鈦輥進行拋磨致光亮11級Ra0.1um,以提高電解過程中銅原子的結晶致密性，同時提高電解銅箔的光面光亮度。 (2)電解液采用99.9%光亮銅線，與分析純硫酸進行有氧反應制成純凈硫酸銅溶液，溶液采用RO反滲透膜等離子水進行稀釋。 (3)電解液中銅含量為70-90g/L、硫酸含量為110— 120g/L ； (4)將電解液加熱到55-60度，電解液添加的有機光亮混合添加劑包括:PN(50-80ppm)、SP (30_40ppm)、AE0 (10_20ppm)、MISS (10_15ppm)、PEG10000 (30_70ppm)和低分子肽膠，該有機光亮混合添加劑流量為300~600mL/min，拌勻后，電解液進入陽極槽； (5)電解液在電場作用下，電流密度為75-85A/dm2,陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，進行電化學反應，制成應用于超級電容的新型高亮電解銅箔。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種應用于高端超級電容器電解銅箔的生產(chǎn)方法，其特征在于所述在步驟(1)中采用進口超細3000目的熱硬化性樹脂研磨輪拋光鈦輥光亮度，光澤度達 11 級 Ra0.1um0
3.一種應用于高端超級電容器電解銅箔的生產(chǎn)方法，其特征在于所述在步驟(4)中1000體積份的電解液中加入1`0質量份的分子量為1000-10000的低分子肽膠。
【文檔編號】C25D3/38GK103526237SQ201310468717
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權日:2013年9月25日
【發(fā)明者】盛大慶, 宋衛(wèi)華, 遲名艷, 劉立柱, 李淑增, 馬傳萍 申請人:山東金盛源銅業(yè)有限公司