电解铜箔表面电化学粗化改性工艺研究(2)
2.7.1 EDS工作原理 10
2.8 粘结剂 10
2.8.1 黄原胶 10
2.8.2 羧甲基纤文素钠(CMC) 11
2.9 湿膜制备器 11
2.9.1 湿膜制备器原理 11
2.9.2 湿膜制备器涂布步骤 12
2.10 多功能摩擦磨损仪 12
2.10.1 多功能摩擦磨损仪原理 12
2.10.2 多功能摩擦磨损仪测量装置 13
3 结果与讨论 14
3.1 电解铜箔粗化后表面形貌分析 14
3.2 电解铜箔与粘结剂结合能力 16
3.2.1 粗化前后电解铜箔与1%黄原胶结合能力的比较 16
3.2.2 粗化后的电解铜箔与同浓度不同种类粘结剂结合能力比较 17
3.2.3 粗化后的电解铜箔与不同浓度的羧甲基纤文素钠结合能力比较 19
4 结论 21
致谢 22
参考文献 23
1 引言
锂离子电池时长活跃在我们身边，和其它新绿色能源电池一样，它有自己的闪光点，高电压、大密度，优良的循环性能、自放电微乎其微等显著优点决定了它现如今的重要地位。依托锂电池迅速的发展趋势，其相关的产业体系也可谓大放光彩。电解铜箔因为其良好的导电性能，较柔软的质地、优质的柔韧性能和碾压性能，成熟的制造工艺，成为了锂离子电池负极集流体不二之选的金属箔。作为在锂离子电池内扮演双重身份的电解铜箔毫无疑问代替了延压铜箔，撑起了锂电池的半边天。该重要角色也使得锂离子电池对对电解铜箔的生产技术要求颇高,良好的导电性能和耐蚀性能也是对其基本的要求,因需要涂敷负极材料，所以需要保证其不轻易脱落不被腐蚀，通常为了进一步确保涂敷在电解铜箔表面的负极物质能够具较高的粘结强度，通过引入粘结剂我们可以得到较强的结合能力。粘结剂与电解铜箔表面的结合能力除了依赖于粘结剂自身的的物化性能，电解铜箔表面性能也对粘结强度起着至关重要的作用。对电解铜箔表面进行粗化已然成为了提高粘结强度必不可少的工艺[1]。事实证明当涂敷的粘结剂的粘结强度达到一定强度时才可以避免在充电放电的循环过程中造成锂离子电池负极产生粉化甚至有脱落现象，也可能是因为产生膨胀收缩等现象，使得基片被剥离从而严重影响了锂离子电池的容量。换言之,如果粘结强度不足以满足电池的要求,那么循环次数也会延长,同时锂离子电池的内阻抗力也会因为涂层不断剥离而增大，最终导致循环容量急骤下降进而影响了电池本身的性能。本课题旨在探索电解铜箔粗化过程的改性工艺，引入添加剂改善粗化液配方，提高粗化效果，通过测量电解铜箔粗化前后与粘结剂结合强度，根据所测得的数据进行处理和分析，判断出结合能力的强弱。
1.1 电解铜箔
1.1.1 电解铜箔的概念
电解铜箔生产商可谓数不胜数，但厂家的生产工艺流程和原理大致都是相同的。生产电解铜箔的原料均选用电解铜或者为了更节约成本和出于保护环境的理念，也有生产厂家会选择同纯度的废电线为主要原料，配制好硫酸溶液，将原料倒入硫酸中进行溶解，反应生成硫酸铜溶液，选择金属辊筒作为电解反应的阴极，在反应过程中，阴极面上会沉降出一层铜，该铜沉积层将会从阴极上剥离，最后得到电解铜箔。电解铜箔一共有两面，光面是我们能在印刷电路板表面看到的那面也就是从阴极上剥离的那一面，毛面就是需要我们经常对其进行表面处理的一面[2]。在锂离子电池中，毛面是与碳层进行粘结，这就迫使该面必须能与基体结合牢固，因此在本课题中，我们将探讨对电解铜箔的毛面进行表面粗化处理工艺方案。
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