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本發(fā)明涉及電池，特別涉及銅箔及其制備方法、鋰電銅箔、集流體、極片、電池和用電裝置。
背景技術(shù)：
1、鋰電池作為一種綠色環(huán)保的儲(chǔ)能裝置，具有能量密度高、循環(huán)性能優(yōu)異、高安全性等優(yōu)點(diǎn)，已成為電子裝置、電動(dòng)工具、大規(guī)模儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)等產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵支撐，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要基礎(chǔ)技術(shù)。
2、在眾多鋰電池組成部件中，集流體作為活性材料的載體，發(fā)揮著匯集活性材料產(chǎn)生的電流并輸出更大電流的重要作用，是高能量密度鋰電池的關(guān)鍵輔材。電解銅箔擁有的高導(dǎo)電性、適中電位、質(zhì)地柔軟、性質(zhì)穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，決定它成為鋰電池負(fù)極集流體的最佳選擇，而鋰電用電解銅箔(或稱(chēng)鋰電銅箔)作為鋰電池的重要組成部分之一，其性能亦是影響鋰電池性能的關(guān)鍵因素，因此，制備出高性能鋰電銅箔對(duì)提高鋰電池電化學(xué)性能至關(guān)重要。另外，硅負(fù)極材料脫嵌鋰過(guò)程中體積的膨脹收縮(高達(dá)300％以上)和固態(tài)電池快充技術(shù)產(chǎn)生的熱效應(yīng)，對(duì)銅箔材料在高溫下的機(jī)械性能的熱穩(wěn)定性提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的鋰電銅箔存在熱穩(wěn)定性不足的缺陷，亟需改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，本發(fā)明提供了一種銅箔及其制備方法、鋰電銅箔、集流體、極片、電池和用電裝置，該銅箔具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，可作為鋰電銅箔使用，改善電池性能。
2、技術(shù)方案如下：
3、一種銅箔，記室溫條件下，所述銅箔的橫向抗拉強(qiáng)度為s0，單位為kgf/mm2，橫向延伸率為e0，記200℃條件下，對(duì)所述銅箔進(jìn)行烘烤處理1h后其橫向抗拉強(qiáng)度為s1，單位為kgf/mm2，橫向延伸率為e1，抗拉強(qiáng)度衰減率為r1，所述s0、e0、s1和、e1和r1滿足：
4、r1＝(1-s1/s0)*100％＜10％，且e1-e0＞0。
5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，記200℃條件下，對(duì)所述銅箔進(jìn)行烘烤處理2h后其橫向抗拉強(qiáng)度為s2，單位為kgf/mm2，橫向延伸率為e2，抗拉強(qiáng)度衰減率為r2，所述s0、e0、s2、e2和r2滿足：
6、r2＝(1-s2/s0)*100％＜20％，且e2-e0＞0。
7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，記200℃條件下，對(duì)所述銅箔進(jìn)行烘烤處理3h后其橫向抗拉強(qiáng)度為s3，單位為kgf/mm2，橫向延伸率為e3，抗拉強(qiáng)度衰減率為r3，所述s0、e0、s3、e3和r3滿足：
8、r3＝(1-s3/s0)*100％＜30％，且e3-e0＞0。
9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在室溫條件下，所述銅箔的橫向抗拉強(qiáng)度為40kgf/mm2～90kgf/mm2。
10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在室溫條件下，所述銅箔的橫向延伸率為3％以上。
11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述銅箔的縱向抗拉強(qiáng)度和橫向抗拉強(qiáng)度的差值為1kgf/mm2以下。
12、在其中一個(gè)實(shí)施例中，室溫條件下，以占所述銅箔中晶?？倐€(gè)數(shù)的百分比計(jì)，所述銅箔包括90％以上粒徑小于0.6μm的晶粒。
13、在其中一個(gè)實(shí)施例中，200℃條件下，對(duì)所述銅箔進(jìn)行烘烤處理1h后，以占所述銅箔中晶粒總個(gè)數(shù)的百分比計(jì)，所述銅箔包括90％以上粒徑小于0.6μm的晶粒。
14、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述銅箔具有相對(duì)的第一表面和第二表面，所述第一表面的光澤度為gs1，所述第二表面的光澤度為gs2，gs1＞gs2，所述第一表面和所述第二表面的平均晶粒差滿足：
15、且所述平均晶粒差小于0.2μm；
16、其中，d1表示所述第一表面的單個(gè)晶粒尺寸，單位為μm，nd1表示所述第一表面中尺寸為d1的晶粒個(gè)數(shù)，d2表示所述第二表面的單個(gè)晶粒尺寸，單位為μm，nd2表示所述第二表面中尺寸為d2的晶粒個(gè)數(shù)。
17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述銅箔的厚度為3μm～12μm。
18、本發(fā)明還提供一種如上所述的銅箔的制備方法，技術(shù)方案如下：
19、一種如上所述的銅箔的制備方法，通過(guò)電解法制備所述銅箔；
20、其中，所述電解法所采用的電解液中包括如下所示的組分：
21、銅離子90g/l±2g/l，硫酸105g/l±5g/l，氯離子23ppm±2ppm，光亮劑40mg/l±20mg/l，整平劑12mg/l±8mg/l和走位劑12mg/l±8mg/l；
22、其中，所述光亮劑包括含硫基團(tuán)化合物，所述整平劑包括含氮的胺類(lèi)有機(jī)物，所述走位劑包括多種聚醚類(lèi)化合物，且至少包括聚乙二醇。
23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述含硫基團(tuán)化合物包括聚二硫二丙烷磺酸鈉、醇硫基丙烷磺酸鈉、3-巰基-1-丙磺酸鈉和哌嗪二硫代甲酸丙磺酸鈉中的一種或多種。
24、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述含氮的胺類(lèi)有機(jī)物包括聚乙烯亞胺烷基化合物和膠原蛋白中的一種或多種。
25、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述走位劑由第一聚醚類(lèi)化合物和第二聚醚類(lèi)化合物按照濃度比(1～2)：1復(fù)配而成，其中，所述第一聚醚類(lèi)化合物為聚乙二醇，所述第二聚醚類(lèi)化合物包括辛基酚聚氧乙烯醚和環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷嵌段聚醚類(lèi)化合物中的一種或多種。
26、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電解液的溫度為52℃±3℃。
27、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在電解法過(guò)程中所施加的電流為25000a±5000a。
28、本發(fā)明還提供如上所述的銅箔的應(yīng)用，技術(shù)方案如下：
29、一種鋰電銅箔，包括如上所述的銅箔或根據(jù)如上所述的銅箔的制備方法制得的銅箔。
30、一種集流體，包括如上所述的鋰電銅箔。
31、一種極片，包括如上所述的集流體。
32、一種電池，包括如上所述的極片。
33、一種用電裝置，包括如上所述的電池。
34、本發(fā)明至少具有如下有益效果：
35、抗拉強(qiáng)度和延伸率是銅箔重要的性能指標(biāo)，具有優(yōu)異熱穩(wěn)定性的高抗拉強(qiáng)度和高延伸的銅箔，對(duì)鋰電池負(fù)極極片輥壓以卷繞等外力作用的耐受性強(qiáng)和充放電過(guò)程中的耐高溫性更強(qiáng)，避免出現(xiàn)銅箔斷裂造成容量下降的現(xiàn)象；有效增強(qiáng)與鋰離子電池充放電過(guò)程中發(fā)生形變的負(fù)極材料的結(jié)合能，提升電池的循環(huán)穩(wěn)定性。本發(fā)明提供的銅箔，在200℃高溫烘烤1h后，其橫向抗拉強(qiáng)度衰減率r1＝(1-s1/s0)*100％＜10％，延伸率相比于室溫初始狀態(tài)下更大，說(shuō)明其具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，高溫烘烤后仍能保持優(yōu)異的機(jī)械性能，從而減少銅箔在制造過(guò)程中和電池制造和使用過(guò)程中斷裂和打皺現(xiàn)象的發(fā)生，將其用于鋰電銅箔，能夠提升電池的循環(huán)性和安全性。
1.一種銅箔，其特征在于，記室溫條件下，所述銅箔的橫向抗拉強(qiáng)度為s0，單位為kgf/mm2，橫向延伸率為e0，記200℃條件下，對(duì)所述銅箔進(jìn)行烘烤處理1h后其橫向抗拉強(qiáng)度為s1，單位為kgf/mm2，橫向延伸率為e1，抗拉強(qiáng)度衰減率為r1，所述s0、e0、s1、e1和r1滿足：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔，其特征在于，所述銅箔滿足如下(1)～(2)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔，其特征在于，所述銅箔滿足如下(1)～(2)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的銅箔，其特征在于，所述銅箔的縱向抗拉強(qiáng)度和橫向抗拉強(qiáng)度的差值為1kgf/mm2以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的銅箔，其特征在于，所述銅箔滿足如下(1)～(2)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：
6.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的銅箔，其特征在于，所述銅箔具有相對(duì)的第一表面和第二表面，所述第一表面的光澤度為gs1，所述第二表面的光澤度為gs2，gs1＞gs2，所述第一表面和所述第二表面的平均晶粒差滿足：
7.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的銅箔，其特征在于，所述銅箔的厚度為3μm～12μm。
8.一種權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的銅箔的制備方法，其特征在于，通過(guò)電解法制備所述銅箔；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，滿足如下(1)～(3)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，滿足如下(1)～(2)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：
11.一種鋰電銅箔，其特征在于，包括權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的銅箔，或根據(jù)權(quán)利要求8～10任一項(xiàng)所述的銅箔的制備方法制得的銅箔。
12.一種集流體，其特征在于，包括權(quán)利要求11所述的鋰電銅箔。
13.一種極片，其特征在于，包括權(quán)利要求12所述的集流體。
14.一種電池，其特征在于，包括權(quán)利要求13所述的極片。
15.一種用電裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求14所述的電池。