RS64973B1 - Metod za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije - Google Patents
Metod za proizvodnju elektrolitičke bakarne folijeInfo
- Publication number
- RS64973B1 RS64973B1 RS20231214A RSP20231214A RS64973B1 RS 64973 B1 RS64973 B1 RS 64973B1 RS 20231214 A RS20231214 A RS 20231214A RS P20231214 A RSP20231214 A RS P20231214A RS 64973 B1 RS64973 B1 RS 64973B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- copper foil
- additive
- electrolytic copper
- electrolytic
- thiourea
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/38—Electroplating: Baths therefor from solutions of copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D1/00—Electroforming
- C25D1/04—Wires; Strips; Foils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D1/00—Electroforming
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0237—High frequency adaptations
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/03—Conductive materials
- H05K2201/0332—Structure of the conductor
- H05K2201/0335—Layered conductors or foils
- H05K2201/0355—Metal foils
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
OPIS
OBLAST TEHNIKE NA KOJU SE PRONALAZAK ODNOSI
[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na metod za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije. Predmetni pronalazak se odnosi na tehniku za dobijanje elektrolitičke bakarne folije koja je korisna kao, na primer, materijal za negativnu elektrodu za sekundarnu bateriju ili materijal za štampanu ploču; koja pokazuje električnu provodljivost od 99% ili više; koja postiže i visoku zateznu čvrstoću od 500 MPa ili veću i visok procenat izduženja od 5,5% ili veći iako je elektrolitička bakarna folija tanka, i to čak debljine 10 μm ili manje; u kojoj je hrapava površina ravna površina koja ima malu hrapavost površine; i koja ima izuzetno veliku praktičnu vrednost.
STANJE TEHNIKE
[0002] Kao što je dobro poznato, elektrolitička bakarna folija se proizvodi sledećom metodom, na koju se primenjuje tehnika prevlačenja metalnom prevlakom (galvanizacija). Kao elektrolitički rastvor koristi se vodeni rastvor sastavljen od sumporne kiseline i bakar sulfata; ovaj elektrolitički rastvor se puni između titanijumskog kotura cilindričnog oblika koji je katoda i nerastvorljive anode koja je anoda; jednosmerna struja se pušta između obe elektrode i tako se bakar taloži na površini katode i formira se bakarna folija. Tom prilikom, katodni kotur se okreće konstantnom brzinom, a nataloženi elektrolitički bakar se ljušti sa površine kotura da bi se kontinuirano namotavao u fazi u kojoj taloženi elektrolitički bakar ima posebnu debljinu. Stoga se kod elektrolitičke bakarne folije kao zahtev za proizvodnju traži svojstvo „procenat izduženja“ koje omogućava namotavanje na kotur u zadovoljavajućem stanju. Među stručnjacima u ovoj oblasti tehnike, površina oljuštene bakarne folije koja je bila u kontaktu sa koturom naziva se „sjajna površina“, a površina koja je suprotna ovoj sjajnoj površini i nalazi se na strani elektrolitičkog rastvora naziva se „hrapava površina“, a elektrolitička bakarna folija u ovoj fazi se naziva „netretirana elektrolitička bakarna folija“.
[0003] Na primer, kada se elektrolitička bakarna folija koristi za štampanu ploču, na netretiranoj elektrolitičkoj bakarnoj foliji se izvode različite površinske obrade u cilju poboljšanja moći prijanjanja smole i davanja hemijske otpornosti i zaštite od rđe, kao i u druge svrhe. Među stručnjacima u ovoj oblasti tehnike, elektrolitička bakarna folija koja je prošla kroz različite korake površinske obrade naziva se „tretirana elektrolitička bakarna folija" za razliku od gore opisane netretirane elektrolitičke bakarne folije.
[0004] Poslednjih godina, opseg primene štampane ploče, koja je glavna primena elektrolitičke bakarne folije, postao je izuzetno širok, a upotreba štampanih ploča je takođe postala raznovrsna.
Pored toga, potražnja kada je u pitanju primena kod automobila pored konvencionalne primene kod mobilnih uređaja se širi u odnosu na litijum-jonsku sekundarnu bateriju, a razvoj tehnike koja odgovara njenom korišćenju kao materijala za negativnu elektrodu za sekundarnu bateriju je takođe potreban kod elektrolitičke bakarne folije. Na primer, kod bakarne folije koja se koristi kao kolektor negativne elektrode, potrebna je veća zatezna čvrstoća koja može da izdrži jako naprezanje usled širenja i sakupljanja materijala elektrode, i potrebno je da se zadrži visoka zatezna čvrstoća čak i nakon protoka vremena. U takvim okolnostima, na „tretiranoj elektrolitičkoj bakarnoj foliji“ sprovedena su različita ispitivanja prema primenama. Pored toga, može se reći da je važnija „netretirana elektrolitička bakarna folija” koja je osnovni materijal za tretiranu elektrolitičku bakarnu foliju, te su stoga dati različiti predlozi o „netretiranoj elektrolitičkoj bakarnoj foliji”.
[0005] Između ostalog, učinjeni su različiti pokušaji da se razvije elektrolitički rastvor za upotrebu u elektrolizi u vreme kada se proizvodi „netretirana elektrolitička bakarna folija“. Na primer, Patentna literatura 1 predlaže tehniku za proizvodnju elektrolitičke folije od legure bakra koja sadrži volfram i balans koji se sastoji od bakra elektrolitičkim taloženjem, pri čemu se jedinjenje na bazi tiouree, so volframa i jon hlora dodaju elektrolitičkom rastvoru sumporne kiseline i bakar sulfata. Opisano je da se prema ovoj tehnici dobija elektrolitička folija od legure bakra sa površinom za elektrolitičko taloženje koja ima nizak profil, veliku mehaničku čvrstoću i mehaničku čvrstoću za koju je manje verovatno da će se promeniti čak i ako se zagreje na 300°C ili više. Treba napomenuti da debljina netretirane elektrolitičke bakarne folije koja sadrži volfram, a koja je dobijena u Primerima u Patentnoj literaturi 1, iznosi 12 μm.
[0006] Pored toga, u Patentnoj literaturi 2 se predlaže da se problem grube hrapavosti koja dovodi do pojave ljuštenja kalajisanog sloja, uzrokovano formiranjem izbočina i udubljenja na površini na strani „hrapave površine” u prethodno opisanoj „netretiranoj elektrolitičkoj bakarnoj foliji“, rešava poboljšanjem elektrolitičkog rastvora. Konkretno, opisano je da kada su nejonski polimer rastvorljiv u vodi, sulfonatska so aktivnog organskog jedinjenja sumpora, jedinjenje na bazi tiouree, i jon hlora ostavljeni da koegzistiraju u elektrolitičkom rastvoru koji sadrži vodeni rastvor sumporne kiseline i bakar sulfata, dobijena elektrolitička bakarna folija se na taj način pravi zadovoljavajućom kao što je opisano u nastavku. To jest, opisano je da je dobijena elektrolitička bakarna folija napravljena tako da pokazuje nisku hrapavu površinu koja ima hrapavost hrapave površine od 2 μm ili manje, određenu kristalnu strukturu koja se utvrđuje posmatranjem na strani hrapave površine difrakcijom rendgenskih zraka, i visoku zateznu čvrstoću, od čak 500 MPa ili više nakon zagrevanja na 180°C tokom 1 sata. Treba napomenuti da netretirana elektrolitička bakarna elektroda koja je opisana da se dobija u Primerima u Patentnoj literaturi 2 ima debljinu od 18 mm.
[0007] Tehnika opisana u Patentnoj literaturi 3 ima za cilj da obezbedi da bakarna folija ima korisna svojstva kao bakarna folija za visokofrekventno kolo. U ovoj tehnici, stanje granularne kristalne strukture na površini netretirane elektrolitičke bakarne folije se kontroliše kontrolisanjem uslova proizvodnje folije kada je u pitanju bakarna folija, i takođe, površina je
podvrgnuta elektrolitičkom nagrizanju, čime se omogućava proizvodnja bakarne folije koja ima odličan gubitak transmisije u visokofrekventnom području i ima visoku otpornost na ljuštenje. Kao primer je opisano da elektrolitička bakarna folija proizvedena pomoću rastvora za bakarisanje kojem se dodaje jedinjenje koje ima merkapto grupu, jon hlora i lepak male molekulske težine koji ima molekulsku težinu od 10000 ili nižu ili/i makromolekularni polisaharid ima granularnu kristalnu strukturu. U tehnici opisanoj u Patentnoj literaturi 3, opisano je da je poželjno da ima svojstva kao što su zatezna čvrstoća od 20 kN/m<2>ili više i procenat izduženja od 3% ili više zbog karakteristika rukovanja u liniji. Pored toga, Patentna literatura 3 se odnosi na tehniku zasnovanu na pretpostavci da elektrolitičko nagrizanje nastaje na površini netretirane elektrolitičke bakarne folije kasnije, pa stoga debljina netretirane elektrolitičke bakarne folije koja se dobija u Primerima iznosi 12 μm.
[0008] Patentna literatura 4 opisuje metodu za pripremu elektrolitičke bakarne folije koja će se koristiti kao elektroda za litijumske baterije, metoda koja obuhvata upotrebu vodenog elektrolitičkog rastvora sumporne kiseline i bakar sulfata.
.
SPISAK CITATA
PATENTNA LITERATURA
[0009]
Patentna literatura 1: Objavljeni japanski patent br.2013-28848
Patentna literatura 2: Objavljeni japanski patent br. 2011-174146
Patentna literatura 3: Objavljeni japanski patent br.2006-351677
Patentna literatura 4: CN102277597
OPIS PRONALASKA
TEHNIČKI PROBLEM
[0010] Međutim, gore opisane konvencionalne tehnike imaju probleme kao što je opisano u nastavku. Prvo, tehnika opisana u Patentnoj literaturi 1 je za dobijanje netretirane elektrolitičke bakarne folije koja sadrži volfram (u daljem tekstu jednostavno nazvana elektrolitička bakarna folija), bakarna folija sadrži teški metal koji nije bakar, i stoga postoji fatalni problem da je bakarna folija inferiorna u odnosu na čistu bakarnu foliju u pogledu električne provodljivosti iako bakarna folija pokazuje visoku zateznu čvrstoću od 500 MPa ili više. Pored toga, tehnika opisana u Patentnoj literaturi 2 ima za cilj da obezbedi elektrolitičku bakarnu foliju kojom se postiže da hrapavost hrapave površine bude 2,0 μm ili manje, a zatezna čvrstoća nakon zagrevanja na 180°C tokom 1 sata iznosi 500 MPa ili više, ali u poslednje vreme, poželjna je veća zatezna čvrstoća kao zahtevana performansa za elektrolitičku bakarnu foliju. S obzirom na potrebne performanse, elektrolitička bakarna folija data kao primer u tehnici opisanoj u Patentnoj literaturi 2 je debela, ima čak 18 μm, pa prema tome tehnika nije ona koja u dovoljnoj meri ispunjava noviji zahtev da se pravi elektrolitička bakarna folija koja je svetla, tanka, kratka i mala shodno smanjenju veličine i težine proizvoda, smanjenju materijalnih troškova i efikasnom korišćenju resursa. Stoga, u elektrolitičkoj bakarnoj foliji čija je debljina manja 10 μm ili manja, kada proizvod od elektrolitičke bakarne folije koji ne samo da ima visoku električnu provodljivost, već ima i hrapavu površinu koja je ravna i koja pokazuje visoku zateznu čvrstoću ne samo u vreme proizvodnje folije već i nakon proizvodnje folije, proizvod od električne bakarne folije je izuzetno koristan u industriji. Treba napomenuti da je tehnika iz Patentne literature 3 tehnika za postizanje hrapavosti hrapave površine 2,5 μm ili manje nakon tretmana nagrizanjem netretirane elektrolitičke bakarne folije, a predmet se razlikuje od ovog pronalaska i drugih konvencionalnih tehnika opisanih napred u tekstu.
[0011] Kao što je ranije pomenuto, debljina bilo koje od elektrolitičkih bakarnih folija za koje je opisano da se dobijaju konvencionalnim tehnikama je veća, čak 12 μm ili više, ali da bi se zadovoljilo smanjenje veličine i težine proizvoda u poslednje vreme, poželjna je realizacija visoke performanse u tanjoj elektrolitičkoj bakarnoj foliji. Takođe, sa stanovišta efikasnog korišćenja resursa u poslednje vreme, očekivala se tehnika za dobijanje elektrolitičke bakarne folije koja je tanja i postiže odlične performanse na jednostavan i ekonomičan način.
[0012] Prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, teško je povećati mehaničku čvrstoću kod elektrolitičke bakarne folije čija je debljina 10 μm ili manja, a osim toga, elektrolitička bakarna folija čija je mehanička čvrstoća povećana ima, sa druge strane, ozbiljan problem u proizvodnji a to je da je narušeno izduženje. Kod elektrolitičke bakarne folije koja nema dovoljan procenat izduženja, folija se seče u nekim slučajevima kada se dobijena elektrolitička bakarna folija namota na kotur da bi se napravio proizvod i u tom slučaju je količina dobijenog proizvoda drastično smanjena. To jest, mehanička čvrstoća i procenat izduženja u elektrolitičkoj bakarnoj foliji su u kompromisnom odnosu, i stoga je industrijski teško staviti u praktičnu upotrebu elektrolitičku bakarnu foliju čija je debljina 10 mm ili manja osim ako se ne koristi tehnika koja može postići i mehaničku čvrstoću i procenat izduženja.
[0013] Pored toga, prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, kada se elektrolitička bakarna folija debljine 10 μm ili manje pripremi konvencionalnim metodom proizvodnje korišćenjem konvencionalnog elektrolitičkog rastvora, javlja se sledeći problem, što je takođe industrijski važan tehnički problem, a to je stavljanje elektrolitičke bakarne folije u praktičnu upotrebu i taj problem se mora rešiti.
Konkretno, „savijanje („uvijanje“)“ se javlja kod elektrolitičke bakarne folije koja se dobija konvencionalnom tehnikom i koja je tanka, a to „savijanje“ je uzrok narušavanja efikasnosti obrade pri različitim površinskim obradama i slično čiji je cilj da poboljša prijanjanje na smolu; da pruži hemijsku otpornost i zaštitu od rđe; i slično, obrade koje se izvode kasnije kada se elektrolitička bakarna folija koristi za različite primene. Zbog toga su smanjeni obradivost pri tretmanu, količina dobijene „elektrolitičke bakarne folije nakon izvođenja različitih površinskih obrada u cilju pružanja usluga kupcima", i slično.
[0014] Takođe, prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, čak i ako može da se napravi elektrolitička bakarna folija koja se dobija konvencionalnom tehnikom i koja može da pokaže zadovoljavajuće karakteristike odmah nakon proizvodnje, čvrstoća se kasnije smanjuje, tako da dovoljno visoka čvrstoća ne može da se stabilno održi kako vreme prolazi, na primer, nakon isteka 48 sati od vremena proizvodnje. Ovo je predstavljalo problem u proizvodnji raznih proizvoda u kojima se koristi elektrolitička bakarna folija. Suočavajući se sa ovim problemom, kada elektrolitička bakarna folija takođe pokazuje dovoljno visoku čvrstoću u trenutku kada je potrebno izvršiti obradu za dobijanje „tretirane elektrolitičke bakarne folije“ nakon proizvodnje folije, na primer, 48 sati nakon proizvodnje folije, da ne pominjemo da elektrolitička bakarna folija pokazuje dovoljnu čvrstoću odmah nakon proizvodnje, elektrolitička bakarna folija je bolji materijal u pogledu obradivosti, postupaka kojima se može podvrgnuti i slično u poređenju sa konvencionalnim materijalima.
[0015] Shodno tome, cilj ovog pronalaska je da se razvije tehnika za dobijanje elektrolitičke bakarne folije: koja nije realizovana konvencionalnim tehnikama; koja se na zadovoljavajući način može namotati na kotur; koja je odlična u smislu obradivosti i količine dobijenog proizvoda; a što je izuzetno korisno u praktičnoj upotrebi. Konkretno, cilj ovog pronalaska je razvoj tehnike za dobijanje elektrolitičke bakarne folije koja je tanka elektrolitička bakarna folija koja ima električnu provodljivost od 99% ili više i koja ima debljinu od 10 μm ili manje, i u kojoj je problem „savijanja (uvijanja)“ suzbijen, prednja i zadnja strana su ravne, toliko ravne kao da imaju hrapavost površine od 2,5 μm ili manju i na prednjoj i na zadnjoj strani, vlačna (zatezna) čvrstoća je 500 MPa ili veća, a procenat izduženja je 5,5% ili veći. Drugi cilj ovog pronalaska je da se proizvede elektrolitička bakarna folija koja pokazuje odlične performanse opisane gore i koja sadrži čisti bakar jednostavnom metodom u kojoj se aditivi u elektrolitičkom rastvoru jednostavno razvijaju bez posebnog korišćenja teškog metala i bez dodavanja drugog teškog metala u kristalnu strukturu elektrolitičke bakarne folije.
PROBLEMI KOJE REŠAVA OVAJ PRONALAZAK
[0016] Gore opisani ciljevi mogu biti rešeni ovim pronalaskom, koji se odnosi na predmet patentnih zahteva od 1 do 4 i koji ima sledeću strukturu i obezbeđuje metod za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije, metod koji može na jednostavan način da proizvede elektrolitičku bakarnu foliju.
[0017] Metod za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije, metod koji uključuje izradu elektrolitičke bakarne folije pomoću: korišćenja, kao elektrolitičkog rastvora, vodenog rastvora sumporne kiseline i bakar sulfata koji ne sadrži teški metal osim metala bakra; korišćenja nerastvorljive anode sa površinom supstrata prekrivenim najmanje jednim od metala platinske grupe i/ili njegovim oksidom, i katodnog kotura okrenutog prema nerastvorljivoj anodi; i pomoću puštanja jednosmerne struje između ovih elektroda, pri čemu elektrolitički rastvor sadrži sledećih pet tipova aditiva od (A) do (E) u količini koja je opisana u nastavku, a aditiv (D) i aditiv (A) se svaki dodaje u takvoj razmeri da (D)/(A ) ima odnos 0,2 prema 0,7;
aditiv (A): nejonsko organsko jedinjenje rastvorljivog ili disperzibilnog tipa sa molekulskom težinom od 200000 50 do 500000 u količini od 5 do 15 ppm, pri čemu je aditiv (A) u najmanju ruku bilo koji izabran iz grupe koju čine hidroksietil celuloza, poliglicerin i acetilen glikol;
aditiv (B): kolagen peptid je organsko jedinjenje male molekulske težine koje ima molekulsku težinu od 7000 ili manju i 2000 ili veću u količini od 6,5 do 15 ppm; aditiv (C): sulfonatna so aktivnog organskog jedinjenja sumpora u količini od 2 do 10 ppm, pri čemu aditiv (C) sadrži natrijum 3-merkapto-1-propansulfonat ili dinatrijum bis(3-sulfopropil) disulfid;
aditiv (D): jedinjenje na bazi tiouree u količini od 2,5 do 15 ppm, pri čemu je aditiv (D) bilo koji od izabranih iz grupe koju čine tiourea, etilen tiourea, N,N'-dietil tiourea, N,N'-dibutil tiourea i trimetil tiourea; i
aditiv (E): jon hlora u količini od 5 do 30 ppm.
[0018] [0018] Poželjni opisi izvođenja pronalaska za metodu proizvodnje elektrolitičke bakarne folije iz ovog pronalaska uključuju sledeće. Aditiv (D) i aditiv (A) se svaki dodaju u takvom odnosu da (D)/(A) bude 0,3 prema 0,6.
[0019] Elektrolitička bakarna folija je za materijal za negativnu elektrodu za sekundarnu bateriju. Elektrolitička bakarna folija je za visokofrekventno kolo.
[0020] Takođe je opisana elektrolitička bakarna folija proizvedena prema navedenom metodu, čiji je sastav sledeći.
(1) Elektrolitička bakarna folija dobijena korišćenjem elektrolitičkog rastvora koji ne sadrži druge teške metale osim metala bakra, pri čemu:
Zatezna čvrstoća je 500 MPa ili više;
Električna provodljivost je 99% ili više (vrednost prema Međunarodnon standardu za žareni bakar (IACS));
Hrapavost površine je 2,5 μm ili manja i na prednjoj i na zadnjoj strani;
Debljina je 10 μm ili manja; i
Procenat izduženja je 5,5% ili veći.
[0021] Poželjna svojstva elektrolitičke bakarne folije obuhvataju sledeće. Hrapavost površine je 1,8 μm ili manja i na prednjoj i na zadnjoj strani. Zatezna čvrstoća je 500 MPa ili veća na obe strane elektrolitičke bakarne folije odmah nakon proizvodnje folije i elektrolitičke bakarne folije 48 sati nakon proizvodnje folije. Elektrolitička bakarna folija se koristi za materijal negativne elektrode za sekundarnu bateriju. Elektrolitička bakarna folija je za visokofrekventno kolo.
KORISNI EFEKTI PRONALASKA
[0022] Prema ovom pronalasku, može da se dobije proizvod od elektrolitičke bakarne folije: koji je tanka elektrolitička bakarna folija koja ima električnu provodljivost od 99% ili veću i debljinu od 10 μm ili manju; i kod koje je problem „savijanja (uvijanja)" suzbijen, i prednja i zadnja strana su ravne, toliko ravne kao da imaju hrapavost površine od 2,5 μm ili manju, zatezna čvrstoća je 500 MPa ili veća, a procenat izduženja je 5,5% ili veći. Kao rezultat, dobija se proizvod elektrolitičke bakarne folije: koji nije dobijen konvencionalnim tehnikama; koji je zadovoljavajuće namotan na kotur; koji je odličan u pogledu obradivosti i količine dobijenog proizvoda; a koji je izuzetno koristan u praktičnoj upotrebi. Pored toga, prema ovom pronalasku, to je materijal koji je bolji u pogledu obradivosti i upotrebljivosti u postupcima kojima se može podvrgnuti u poređenju sa konvencionalnim materijalima, materijal koji je takav da elektrolitička bakarna folija pokazuje dovoljno veliku čvrstoću ne samo odmah nakon proizvodnje, već i u trenutku kada treba da se izvrši obrada za dobijanje „tretirane elektrolitičke bakarne folije“ nakon proizvodnje elektrolitičke bakarne folije, na primer, 48 sati od vremena proizvodnje elektrolitičke bakarne folije. Takođe, prema ovom pronalasku, obezbeđuje se metod za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije, kojim se elektrolitička bakarna folija koja nije dobijena konvencionalnim tehnikama i koja ima odlične karakteristike može dobiti jednostavnim metodom u kojem se aditivi u elektrolitičkom rastvoru samo razvijaju, i stoga je metod izuzetno industrijski koristan. Pored toga, prema metodu proizvodnje ovog pronalaska, dobija se elektrolitička bakarna folija odličnih svojstava koja nikada nisu postojala u prošlosti iako je broj vrsta aditiva koji se koriste mali, a povrh toga, sve sirovine su sirovine opšte namene, a njihove upotrebne količine su manje u odnosu na one u konvencionalnim metodama, a samim tim dobijena je i elektrolitička bakarna folija koja je takođe korisna u smislu ekonomičnosti i efikasnog korišćenja resursa.
KRATAK OPIS CRTEŽA
[0023] [Slika 1] Slika 1 je crtež sa objašnjenjem koji šematski prikazuje metodu za izvođenje relativne procene pojave savijanja (uvijanja) koja se koristi za procenu elektrolitičke bakarne folije u ovom pronalasku.
NAČINI IZVOĐENJA PRONALASKA
[0024] U daljem tekstu, predmetni pronalazak će biti detaljno opisan nudeći poželjna rešenja. Elektrolitička bakarna folija dobijena metodom ovog pronalaska je pripremljena korišćenjem elektrolitičkog rastvora koji ne sadrži teški metal osim metala bakra i stoga se u osnovi sastoji od čistog bakra. Na primer, u Patentnoj literaturi 1, koja je prethodno opisana kao konvencionalna tehnika, bakarna folija koja sadrži volfram se dobija elektrolitičkim taloženjem, i stoga je električna provodljivost smanjena u poređenju sa čistim bakrom, tako da proizvod koji je postigao električnu provodljivost od 99% ili veću nije napravljen. To znači da bakarna folija koja je dobijena tehnikom iz Patentne literature 1 ima ozbiljan problem što je inferiorna u pogledu električne provodljivosti što je osnovna performansa koja je izuzetno važna u primeni bakarne folije čak i ako je u odgovarajuća elektrolitička bakarna folija u smislu jačine.
[0025] Elektrolitičku bakarnu foliju dobijenu metodom ovog pronalaska karakteriše zatezna čvrstoća od 500 MPa ili veća i procenat izduženja od 5,5% ili veći, iako je elektrolitička bakarna folija tanka, čak 10 μm ili manje. Bakarna folija je u širokoj upotrebi kao, na primer, štampana ploča u kojoj je bakarna folija zalepljena zajedno sa polimidnim filmom; međutim, potrebna su poboljšanja u čvrstoći bakarne folije, jer su integrisani tipovi ožičenja u porastu poslednjih godina. Sa druge strane, sa stanovišta zahteva za izradu proizvoda koji je lagan, tanak, kratak i mali, za smanjenjem troškova materijala i za efikasnim korišćenjm resursa, poželjna je tanja bakarna folija. Suočavajući se sa takvim postojećim okolnostima, predmetni pronalazak realizuje elektrolitičku bakarnu foliju koja je postigla i visoku čvrstoću i dovoljan procenat izduženja neophodan za dobijanje proizvoda sa zadovoljavajućom količinom dobijenom u proizvodnji, iako elektrolitička bakarna folija jeste elektrolitička bakarna folija koja je tanka, čak debljine od 10 mm ili manje, na primer, 7 do 9 mm.
[0026] U odnosu na elektrolitičku bakarnu foliju, bakarna folija se formira korišćenjem elektrolitičkog rastvora koji sadrži bakar, i propuštanjem jednosmerne struje između obe elektrode, čime se bakar nanosi na cilindrični kotur katode, pa se stoga tanka folija može dobiti jednostavnije nego u metodi za dobijanje bakarne folije odličnog sjaja valjanjem. Međutim, u slučaju kada je čvrstoća elektrolitičke bakarne folije koja ima električnu provodljivost od 99% poboljšana konvencionalnom metodom, kada se elektrolitički bakar ljušti sa cilindričnog kotura i kontinuirano namotava da bi se dobio proizvod elektrolitičke bakarne folije, nastaje problem što je deo bakarne folije isečen i, u nekim slučajevima, problem što se bakarna folija odseče u sredini namotavanja, osim ako je procenat izduženja bakarne folije dovoljan. Ovo znači da su kod elektrolitičke bakarne folije poželjne i zadovoljavajuća velika zatezna čvrstoća i zadovoljavajući procenat izduženja.
Međutim, velika zatezna čvrstoća i zadovoljavajući procenat izduženja su u kompromisnom odnosu, i izuzetno je teško postići oboje, a postizanje i velike zatezne čvrstoće i zadovoljavajućeg procenta izduženja još uvek nije ostvareno u konvencionalnim tehnikama kao što je gore opisano.
[0027] Pored toga, postoji tehnički problem pojave „savijanja (uvijanja)“ u slučaju elektrolitičke bakarne folije dobijene konvencionalnom tehnikom i koja je tanka, a problem utiče na naknadnu obradu; međutim, elektrolitička bakarna folija dobijena metodom ovog pronalaska je takva da je pojava „savijanja (uvijanja)“ suzbijena i ima svojstva koja nisu postojala u prošlosti. Pored toga, elektrolitička bakarna folija dobijena metodom ovog pronalaska je napravljena tako da elektrolitička bakarna folija pokazuje veliku čvrstoću i dovoljan procenat izduženja ne samo odmah nakon proizvodnje folije, već i nakon isteka, na primer, 48 sati od vremena proizvodnje folije pored suzbijanja pojave „savijanja (uvijanja)“. Što se tiče konvencionalne elektrolitičke bakarne folije, postojala je tendencija da se čvrstoća koja se ispoljava odmah nakon proizvodnje folije smanjuje u trenutku kada se, na primer, vrši površinska obrada ili slično na elektrolitičkoj bakarnoj foliji kako bi odgovarala bilo kojoj nameni u različitim proizvodima, iako konvencionalna elektrolitička bakarna folija pokazuje zadovoljavajuće karakteristike odmah nakon proizvodnje folije. Ovo zajedno sa pojavom „savijanja (uvijanja)“ dovodi do ozbiljnog problema narušavanja obradivosti, upotrebljivosti u u postupcima kojima se može podvrgnuti i slično u tehnici za korišćenje elektrolitičke bakarne folije.
[0028] Pored toga, kao što je prethodno opisano, s obzirom na elektrolitičku bakarnu foliju koja je oljuštena i skinuta sa cilindričnog kotura, površina elektrolitičke bakarne folije, koja je bila u kontaktu sa koturom, je ravna što se može razumeti na osnovu činjenice da se o površini govori kao o „sjajnoj površini“. Međutim, površina sa druge strane gde je elektrolitička bakarna folija uronjena u elektrolitički rastvor očigledno ima neravnine i veću hrapavost u poređenju sa „sjajnom“ površinom, što se može razumeti iz činjenice da se površina naziva „hrapava površina“. Stoga, kada se proizvod od elektrolitičke bakarne folije ima hrapavost od 2,5 μm ili manju i na prednjoj i na zadnjoj strani, pored toga što ima prethodno opisanu „debljinu“, „zateznu čvrstoću“ i „procenat izduženja“ koji su navedeni u predmetnom pronalasku može realizovati, elektrolitička bakarna folija je izuzetno korisna kao, na primer, bakarna folija osnovnog tela za negativnu elektrodu sekundarne baterije, pri čemu su poželjne sjajne površine.
[0029] Poželjno je da elektrolitička bakarna folija, koja se dobija metodom ovog pronalaska, ima preporučljivu hrapavost od 2,0 μm ili manju, još poželjnije 1,8 μm ili manju i na prednjoj i na zadnjoj strani. Prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, u elektrolitičkoj bakarnoj foliji dobijenoj uobičajenim proizvodnim postupkom, sjajna površina pokazuje hrapavost površine od 1,0 μm ili manju. Međutim, teško je stabilno napraviti površinsku hrapavost hrapave površine da bude 2,5 μm ili manja, dalje 2,0 μm ili manja, i teško je stabilno dobiti proizvod koji ima površinsku hrapavost hrapave površine 1,8 μm ili manju, što je još pogodnije.
1
[0030] Pronalazači ovog pronalaska su sproveli studije o realizaciji postizanja i visoke čvrstoće i zadovoljavajućeg procenta izduženja, koji su suprotni jedni drugima u odnosu na elektrolitičku bakarnu foliju, u elektrolitičkoj bakarnoj foliji koja je tanka jer joj je debljina 10 μm ili manja, i, pored ovih zahteva, studije o jednostavnom dobijanju elektrolitičke bakarne folije koja stabilno ima površinsku hrapavost hrapave površine 2,5 μm ili manju. Pronalazači ovog pronalaska su sproveli opsežne studije posebno uz uvid da kada se svi problemi reše razvijanjem aditiva za elektrolitički rastvor za korišćenje u dobijanju elektrolitičke bakarne folije, izuzetno korisna tehnika je završena. Pre svega, sastav elektrolitičkog rastvora je napravljen tako da sastav ne dozvoljava da se u njemu nalazi neki teški metal osim bakra da bi se dobila elektrolitička bakarna folija koja ima visoku električnu provodljivost od 99% ili više. Prema tome, predmetni pronalazak je u osnovi tehnika za dobijanje elektrolitičke bakarne folije od čistog bakra. Treba napomenuti da predmetni pronalazak ne negira čak ni postojanje teškog metala koji kontaminira bakarnu foliju tako što je neizbežno sadržan u elektrolitičkom rastvoru u proizvodnom procesu.
[0031] Teški metal naveden u ovom pronalasku označava, na primer, W (volfram), koji je predložen u prethodno pomenutoj tehnici u Patentnoj literaturi 1. U ovoj tehnici, volfram, koji je metal koji nije bakar, meša se u elektrolitički rastvor koji se zajedno taloži elektrolizom, tako da se „visoka zatezna čvrstoća ostvaruje interkalacijom teškog metala u bakarnu foliju", i stoga je tehnička karakteristika drugačija od one u ovom pronalasku. Tačnije, prema Patentnoj literaturi 1 čiji je sastav kao što je gore opisano, visoka zatezna čvrstoća se ostvaruje u elektrolitičkoj foliji od legure bakra i volframa. Međutim, ova tehnika može da ostvari visoku zateznu čvrstoću, ali ima fatalne probleme da je procenat izduženja mali i, između ostalog, narušena je visoka električna provodljivost koju bakarna folija sama po sebi ima.
[0032] Pronalazači ovog pronalaska su sproveli studije kako bi dobili industrijski izuzetno korisnu elektrolitičku bakarnu foliju koja ima svojstva koja nisu postojala u prošlosti razvijanjem aditiva za elektrolitički rastvor, a ne interkalacijom drugog teškog metala u bakarnu foliju kako bi se postigla visoka čvrstoća u tankoj elektrolitičkoj bakarnoj foliji debljine 10 μm ili manjoj, kao u gore opisanoj tehnici. Konkretno, pronalazači ovog pronalaska su sproveli opsežne studije kako bi dobili elektrolitičku bakarnu foliju koja ostvaruje visoku zateznu čvrstoću, osim toga, pokazuje dovoljan procenat izduženja koji je u kompromisnom odnosu sa visokom zateznom čvrstoćom i nije nepovoljan za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije, i takođe ima hrapavost površine od 2,5 μm ili manju i na prednjoj i na zadnjoj strani. Poželjno je da hrapavost bude preporučljivih 2,0 μm ili manje, i dalje, 1,8 μm ili manje i na prednjoj i na zadnjoj površini u primeni, kao što je, na primer, bakarna folija osnovnog tela za negativnu elektrodu sekundarne baterije, gde je poželjno da hrapava površina bude sjajna. U najpoželjnijem načinu izvođenja, i prednja i zadnja strana idealno imaju istu hrapavost.
[0033] Elektrolitička bakarna folija ima tehnički problem koji treba rešiti, kao što je ranije pomenuto, a to je da se „savijanje (uvijanje)“ javlja kod elektrolitičke bakarne folije dobijene konvencionalnom tehnikom i koja je tanka, pored postizanja gore opisanih svojstava. Pored toga, poželjno je da se zadovoljavajuća čvrstoća elektrolitičke bakarne folije odmah nakon proizvodnje folije zadrži čak i nakon, na primer, 48 sati nakon proizvodnje folije, uzimajući u obzir proizvodnju proizvoda za različite primene koji koriste elektrolitičku bakarnu foliju. Pronalazači ovog pronalaska su prepoznali da kada se može dobiti elektrolitička bakarna folija pomoću koje su ovi problemi rešeni, elektrolitička bakarna folija je industrijski izuzetno koristan materijal. U vezi sa problemom „savijanja (uvijanja)“ navodi se da se faktor nastanka „savijanja (uvijanja)“ nalazi u zaostalom naponu u granicama kristalnog zrna i da je takođe pod uticajem orijentacije kristala tokom elektrotaloženja bakra. Navodi se da orijentacija kristala koja uzrokuje veliko savijanje ima orijentaciju (2,2,0), a orijentacija kristala koja uzrokuje malo savijanje ima orijentaciju (1,1,1). U konvencionalnim tehnikama, smatra se da elektrolitička bakarna folija visoke čvrstoće naročito uzrokuje veliko „savijanje (uvijanje)“.
[0034] Pronalazači ovog pronalaska su utvrdili da se elektrolitička bakarna folija koja zadovoljava sva gore opisana svojstva može dobiti izuzetno jednostavnim metodom kao što je dodavanjem svakog od sledećih pet tipova aditiva u količini specificiranoj u ovom pronalasku na dobro izbalansiran način u elektrolitički rastvor koji sadrži vodeni rastvor sumporne kiseline i bakar sulfata, i na taj način su došli do ovog pronalaska. To jest, metod proizvodnje prema ovom pronalasku karakteriše to što se u elektrolitičkom rastvoru nalazi svaki od sledećih pet tipova aditiva od (A) do (E) u maloj količini u opsegu opisanom u nastavku, a aditiv ( D) i aditiv (A) se svaki dodaju u takvom odnosu da (D)/(A) bude 0,2 prema 0,7. U nastavku će biti opisani ovi aditivi.
Aditiv (A): nejonsko organsko jedinjenje rastvorljivo u vodi ili disperzibilno sa molekulskom težinom od 200000 do 500000 u količini od 5 do 15 ppm
Aditiv (B): kolagen peptid kao organsko jedinjenje niske molekulske težine sa molekulskom težinom od 7000 ili manjom i 2000 ili većom u količini od 6,5 do 15 ppm
Aditiv (C): sulfonatna so aktivnog organskog jedinjenja sumpora u količini od 2 do 10 ppm
Aditiv (D): jedinjenje na bazi tiouree u količini od 2,5 do 15 ppm
Aditiv (E): jon hlora u količini od 5 do 30 ppm
Aditiv A
[0035] U ovom pronalasku, nejonsko organsko jedinjenje rastvorljivog tipa ili disperzibilnog tipa koje ima molekulsku težinu od 200000 do 500000 koristi se kao aditiv (A) i dodaje se na takav način da je koncentracija 5 do 15 ppm u elektrolitičkom rastvoru.
Takvo organsko jedinjenje rastvorljivo u vodi je hidroksietil celuloza, poliglicerin ili acetilen glikol. Ova jedinjenja se mogu na odgovarajući način koristiti zajedno. Na primer, kada se koristi hidroksietil celuloza, hidroksietil celuloza koja ima viskozitet od 80 do 130/mPa·s, od 300 do 400/mPa·s, od 400 do 800/mPa·s, i slično pri 2% i na 25°C može da se koristi na prikladan način.
[0036] Razlog zbog kojeg se odlični efekti ovog pronalaska dobijaju dodavanjem aditiva (A) u elektrolitički rastvor nije sa sigurnošću utvrđen, ali pronalazači ovog pronalaska smatraju da je razlog kao što je opisano u nastavku. Pronalazači ovog pronalaska smatraju da se komponenta velike molekulske težine (A) raspršuje kada elektroliza deluje na nju, čime se omogućava da kristali bakra rastu, kao posledica, u elektrolitičkoj bakarnoj foliji ovog pronalaska, procenat izduženja bakarne folije na normalnoj temperaturi i na visokoj temperaturi se može poboljšati, i takođe, visoka čvrstoća se može zadržati čak i nakon 48 sati od vremena proizvodnje folije. Pored toga, prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, kada je količina aditiva prevelika, postoji tendencija da se izgled/oblik (ponekad se naziva M površinski oblik) hrapave površine elektrolitičke bakarne folije pogoršaju. Na osnovu ovog problema koji nastaje kada je količina dodatka aditiva (A) velika, pronalazači ovog pronalaska su otkrili da se oblik (izgled) M površine može poboljšati korišćenjem elektrolitičkog rastvora u kome se koristi jon hlora zajedno sa aditivom (A), kao što će biti pomenuto kasnije. U vezi sa razlogom zbog kojih se postiže takav efekat, pronalazači ovog pronalaska smatraju da je razlog kao što je opisano u nastavku. Zaključuje se da jon hlora funkcioniše kao nosač koji efikasno nosi ostale komponente aditiva u elektrolitičkom rastvoru u kome se vrši elektroliza, a posebno kada je količina aditiva visoke molekulske težine (A) velika, količina nosača je nedovoljna, pa je stoga efikasno dodati nešto veće količine jona hlora.
[0037] U ovom pronalasku, važno je izvršiti elektrolizu naročito korišćenjem elektrolitičkog rastvora u koji se dodaje pet vrsta aditiva od (A) do (E) na dobro izbalansiran način, i u odnosu na dodatu količinu gore opisanog aditiva (A), aditiv (A) treba da se doda na način da koncentracija u elektrolitičkom rastvoru bude 5 do 15 ppm. Poželjnije, aditiv (A) se dodaje u opsegu tako da je koncentracija 5 ppm ili veća i manja od 10 ppm.
Aditiv B
[0038] U ovom pronalasku, kolagen peptid kao organsko jedinjenje male molekulske težine sa molekulskom težinom od 7000 ili manjom i 2000 ili većom koristi se kao aditiv (B) i dodaje se na takav način da je koncentracija 6,5 do 15 ppm u elektrolitičkom rastvoru. Primeri poželjnog aditiva (B) uključuju kolagen peptid niske molekulske težine koji je dobijen razgradnjom proteina, pri čemu kolagen peptid ima molekulsku težinu od 7000 ili manju i 2000 ili veću, na primer, ima molekulsku težinu od oko 3000 do oko 5000.
1
Kolagen peptid koji ima gore opisanu molekulsku težinu može se stabilno rastvoriti u elektrolitičkom rastvoru i lako je dostupan, te je stoga pogodan za predmetni pronalazak. Kolagen peptid se dobija na način da se želatin, koji je dobijen podvrgavanjem kolagena toplotnoj denaturaciji, razlaže enzimskim tretmanom za snižavanje molekulske težine na nekoliko stotina do nekoliko hiljada, a poslednjih godina privlači pažnju i kao zdrava hrana, i ima široku primenu kao sirovina za kozmetiku ili sirovina za industrijsku upotrebu. Kao sirovine za kolagen koriste se životinje, kao što su goveda i svinje, a pored toga i riblja koža i krljušti iveraka, lososa i sl. Nepotrebno je reći da kolagen peptid može biti onaj dobijen organskom sintezom.
[0039] Kao kolagen peptid koji je pogodan kao aditiv (B) u ovom pronalasku i ima molekulsku težinu 7000 ili manju, lako je dostupan onaj koji se prodaje na tržištu. Primeri kolagen peptida dobijenog od životinjskog kolagena uključuju NIPPI PEPTID PBF i NIPPI PEPTID PRA (svaki proizvodi kompanija Nippi, Incorporated), SCP-5000, SCP-3100 (svaki proizvodi kompanija Nitta Gelatin Inc.), kolagen peptid DS (proizvođač Kyowa Hi foods Co., Ltd.), i Pharconix CTP (proizvođač ICHIMARU PHARCOS Co., Ltd.). Pored takvih kolagen peptida životinjskog porekla, poželjna je supstanca koja ima aminokiselinski sastav sličan onom u životinjskom kolagenu, a primeri takve supstance uključuju peptid izveden iz šargarepe kao peptid sličan kolagenu.
[0040] Kolagen je glavni protein koji čini vezivno tkivo životinje i nalazi se u izobilju u kostima, tetivama, koži, vaskularnom zidu i slično. Kolagen ima jednu ili više trostrukih spiralnih struktura u molekulu, a postoje različiti tipovi kolagena koji imaju različitu aminokiselinsku sekvencu polipeptidnog lanca koji čini kolagen. Želatin, koji je proizvod denaturacije kolagena, je protein rastvorljiv u vodi koji se dobija ekstrakcijom sirovine koja sadrži kolagen vrelom (zagrejanom) vodom i ima molekulsku težinu od 300000 do nekoliko desetina hiljada.
[0041] U ovom pronalasku, aditiv (B) se dodaje na takav način da je koncentracija 6,5 do 15 ppm u elektrolitičkom rastvoru. Poželjno je da se aditiv (B) dodaje na takav način da je koncentracija 7 do 12 ppm. Prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, utvrđeno je da kada se elektrolitička bakarna folija proizvodi korišćenjem elektrolitičkog rastvora u koji se dodaje određena količina ovog aditiva (B), oblik površine M postaje ravan. Pronalazači ovog pronalaska smatraju da je razlog tome što je aditiv (B), koji je komponenta male molekulske težine, ugrađen u bakarnu foliju. Pored toga, kada se poveća količina dodatka, utvrđeno je da postoji tendencija da se površinski oblik čini neujednačenim iako se vrednost hrapavosti površine smanjuje. Odnosno, konstatovano je da se u nekim slučajevima na površini bakarne folije formiraju nepravilnosti ili pruge. Pored toga, utvrđeno je da je za suzbijanje ovog problema važno dodavanje jona hlora i u ovom slučaju kao što je slučaj sa aditivom (A). Povrh toga, utvrđeno je da aditiv (B), koji je komponenta male molekulske težine, ne utiče na zateznu čvrstoću i izduženje nastale elektrolitičke bakarne folije bez obzira da li je aditiv (B) dodat u elektrolitički rastvor ili ne.
[0042] Takođe, prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, važno je koristiti aditiv (B) zajedno sa aditivom (C), koji će biti pomenut kasnije, kako bi se dobila površinska hrapavost površine elektrotaloženja na strani površine rastvora elektrolitičke bakarne folije od 2,5 μm ili manje, što je predmet ovog pronalaska. Pored toga, s obzirom na proporciju ovih aditiva koji se dodaju, poželjno je da se svaki od ovih aditiva dodaje u razmeri takvoj da (C)/(B) bude, na primer, 0,2 prema 0,6, a još poželjnije u razmeri tako da je (C)/(B) oko 0,2 prema oko 0,4.
Aditiv (C)
[0043] U ovom pronalasku, sulfonatna so aktivnog organskog sumpornog jedinjenja se koristi kao aditiv (C) i dodaje se u opsegu od 2 do 10 ppm u elektrolitički rastvor. Poželjno je da se sulfonatna so aktivnog organskog sumpornog jedinjenja dodaje na takav način da je količina od 2 do 6 ppm. Sulfonatna so aktivnog organskog sumpornog jedinjenja se bira između natrijum 3-merkapto-1-propansulfonata i dinatrijum bis(3-sulfopropil)disulfida. Sulfonatna so aktivnog organskog sumpornog jedinjenja se konvencionalno koristila kao sredstvo za sjaj, brzo se raspada i stoga se smatra da brzo pokazuje efekat davanja sjaja i karakteristika glatkoće. Jedna od tehničkih karakteristika ovog pronalaska ogleda se u nalazu da je efikasno koristiti prethodno opisani aditiv (B) zajedno sa sulfonatnom soli aktivnog organskog sumpornog jedinjenja, koji se koristi kao sredstvo za sjaj, i takođe, tom prilikom, aditiv (B) i sulfonatna so aktivnog organskog jedinjenja se koriste u maloj dodanoj količini specificiranoj u ovom pronalasku. Pored toga, jedna od tehničkih karakteristika ovog pronalaska je u nalazu da u odnosu na razmeru aditiva (B) i (C) koji se dodaju, poželjnije korišćenjem aditiva (B) i aditiva (C) zajedno na takav način da (C)/(B) bude, na primer, 0,2 prema 0,6, sjaj hrapave površine dobijene elektrolitičke bakarne folije može optimalno da se kontroliše bez uticaja na zateznu čvrstoću i izduženje.
[0044] Kao što je ranije pomenuto, sjajna površina elektrolitičke bakarne folije, formirana od površine kotura kojim je elektrolitička bakarna folija namotana, ima hrapavost površine od 1,0 μm ili manje i odlična je u smislu ravnog svojstva, ali je teško stabilno postići da hrapavost hrapave površine koja se formira na strani elektrolitičkog rastvora bude 2,5 μm ili manja, i dalje 1,8 μm ili manja. Nasuprot tome, kada se elektrolitička bakarna folija proizvodi uobičajenim postupkom korišćenjem elektrolitičkog rastvora koji ima sastav specificiran u metodi proizvodnje ovog pronalaska, hrapavost hrapave površine može stabilno da bude 2,5 μm ili manja, a pogodno bi bilo 1,8 μm ili manja. Metoda za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije biće pomenuta kasnije.
Aditiv (D)
[0045] U ovom pronalasku, jedinjenje na bazi tiouree se koristi kao aditiv (D) i dodaje se
1
u opsegu od 2,5 do 15 ppm u elektrolitički rastvor. Koncentracija se može na odgovarajući način odrediti unutar ovog opsega prema potrebnoj zateznoj čvrstoći. Jedinjenje na bazi tiouree za upotrebu u ovom pronalasku je odabrano između tiouree, etilen tiouree, N,N'-dietil tiouree, N,N'-dibutil tiouree i trimetil tiouree, i bilo koje od njih se može koristiti. Između ostalog, poželjno je korišćenje tiouree.
[0046] Jedinjenje na bazi tiouree je jedinjenje koje sadrži azot, sumpor i ugljenik u svojoj strukturi, a kada su ovi elementi ugrađeni u granice kristala bakra, kao posledica toga nastaje poboljšanje zatezne čvrstoće elektrolitičke bakarne folije. Međutim, prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, izduženje se gubi onoliko koliko se povećava čvrstoća, a dobijena elektrolitička bakarna folija se lako lomi. U konvencionalnim tehnikama, jedinjenje na bazi tiouree se koristi u elektrolitičkom rastvoru na takav način da se dodaje kao hemijski agens za povećanje čvrstoće metalne prevlake. Međutim, prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, opseg količine dodatka elektrolitičkom rastvoru da bi se omogućilo da jedinjenje na bazi tiouree funkcioniše kao hemijski agens visoke čvrstoće je izuzetno uzak, i stoga je postojao problem da je jedinjenje na bazi tiouree teško iskoristiti u praktičnoj upotrebi. Suočavajući se sa ovim, pronalazači ovog pronalaska su otkrili da kada se količina dodatka jedinjenja na bazi tiouree poveća, čvrstoća dobijene elektrolitičke bakarne folije se poboljšava, a kada se količina dodatka smanji, primećuje se smanjenje čvrstoće, i stoga količina dodatka jedinjenja na bazi tiouree značajno utiče na čvrstoću elektrolitičke bakarne folije.
[0047] Količina dodatka jedinjenja na bazi tiouree kao aditiva (D) poželjno je da iznosi od 2,5 do 7,0 ppm, i nadalje, još poželjnije je da količina dodatka bude 2,5 do 5,0 ppm. Kao što će biti pomenuto kasnije, u ovom pronalasku, korišćenjem jedinjenja na bazi tiouree zajedno sa aditivom (A), visoka zatezna čvrstoća i procenat izduženja koji je dovoljan za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije u zadovoljavajućem stanju postižu se u tako maloj količini dodatka. Glavna tehnička karakteristika ovog pronalaska je u tome što je tehnika koja je u stanju da postigne i mehaničku čvrstoću i procenat izduženja, koji su u kompromisnom odnosu u elektrolitičkoj bakarnoj foliji, na višem nivou i na stabilniji način, dobijena dole opisanim sastavom. Konkretno, jedinjenje na bazi tiouree koje je aditiv (D) za poboljšanje čvrstoće i komponenta velike molekulske težine (A) koja se raspršuje dodavanjem u elektrolitički rastvor kada elektroliza deluje na njega, čime se omogućava rast kristala bakra, i, kao rezultat, može da poboljša procenat izduženja bakarne folije na normalnoj temperaturi i na visokoj temperaturi, koriste se pod uslovom koji je niže opisan. To jest, aditiv (D) i aditiv (A) svaki se dodaje u maloj količini unutar određenog opsega definisanog u ovom pronalasku i svaki se dodaje u razmeri takvoj da (D)/(A) bude 0,2 prema 0,7. Predmetni pronalazak dovodi do dobijanja elektrolitičke bakarne folije u kojoj su i mehanička čvrstoća i procenat izduženja, koji su u kompromisnom odnosu, postignuti na višem nivou i na stabilniji način jednostavnim sastavom u kome se koristi elektrolitički rastvor koji ima nov sastav koji zadovoljava gore opisani uslov.
1
[0048] Pored toga, prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, kontrola koncentracije sumporne kiseline i koncentracije jona hlora, o kojima će biti reč kasnije, u elektrolitičkom rastvoru je važna kako bi se više pojačao efekat zbog dodavanja jedinjenja na bazi tiouree. Konkretno, na primer, koncentracija sumporne kiseline u elektrolitičkom rastvoru poželjno je da bude podešena na 95 g/L ili više, a koncentracija jona hlora poželjno je da bude podešena na 30 mg/L ili manje.
Razmera aditiva koji se dodaju, i ostalo
[0049] Pronalazači ovog pronalaska su sproveli opsežne studije o suzbijanju i rešavanju problema smanjenja procenta izduženja bakarne folije, do kojeg dolazi kada se čvrstoća pojača veštim korišćenjem efekta poboljšanja čvrstoće elektrolitičke bakarne folije koja se dobija dodavanjem jedinjenja na bazi tiouree, drugim komponentama aditiva koje treba dodati u elektrolitički rastvor, i time su došli do ovog pronalaska. Pre svega, kao što je prethodno opisano, pronalazači ovog pronalaska su otkrili da se izduženje bakarne folije na normalnoj temperaturi i na visokoj temperaturi može poboljšati dodavanjem aditiva (A), a stanje se zadržava čak i nakon isteka 48 sati od vremena proizvodnje folije. Pored toga, utvrđeno je da, u tom slučaju, kada je količina dodatka aditiva (A) prevelika, čvrstoća se smanjuje, te je stoga efikasno dodati aditiv (A) u opsegu koncentracija od 5 do 15 ppm, što je specificirano u metodi proizvodnje ovog pronalaska, poželjnije u opsegu takvom da je koncentracija 5 ppm ili veća i manja od 10 ppm.
[0050] Pored toga, prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, otkriveno je da stvaranjem sastava kao što je dole opisano, dobijena elektrolitička bakarna folija ostvaruje odlične performanse pomoću kojih se postiže uravnoteženiji efekat pored gore opisanih efekata, i koji na dobro izbalansiran način ispunjava bilo koji od različitih zahteva u pogledu stavljanja elektrolitičke bakarne folije u praktičnu upotrebu. Konkretno, poželjno je da sastav bude sačinjen tako da se prethodno opisani aditivi (B) i (C), koji su neophodni za stabilno povećanje hrapavosti hrapave površine od 2,5 μm ili manje, koriste u određenoj količini, a još je poželjnije da se svaki od aditiva (B) i (C) koristi u određenoj razmeri. To jest, u ovom pronalasku, efekat poboljšanja čvrstoće elektrolitičke bakarne folije se dobija dodavanjem jedinjenja na bazi tiouree koje je aditiv (D) u određenom opsegu, a problem smanjenja procenta izduženja bakarne folije, koji nastaje usled dodavanja aditiva (D), suzbija se dodavanjem organskog jedinjenja visoke molekulske težine koje je aditiv (A) u određenom opsegu. Pored toga, problem pogoršanja izgleda/oblika, kao što su nepravilnosti i pruga koja se pojavljuje na hrapavoj površini, usled dodavanja aditiva (A), rešava se dodavanjem aditiva (B) i (C) pri čemu su njihove dodane količine kontrolisane, čime se omogućava dobijanje elektrolitičke bakarne folije sa svim vrstama performansi, koje nisu postojale u prošlosti, a navedene su u prezentaciji, na dobro izbalansiran način.
1
[0051] Konkretno, pronalazači ovog pronalaska su otkrili da je sledeći sastav važan da bi se dobila elektrolitička bakarna folija koja nije dobijena u prošlosti, koja ima potrebne performanse na dobro izbalansiran način, i koja je u industrijskom smislu izuzetna čime je završen predmetni pronalazak. Pre svega, za realizaciju, potrebno je koristiti pet tipova aditiva od (A) do (E) svaki u relativno maloj količini u određenom opsegu kao aditive u elektrolitičkom rastvoru, aditive navedene u metodi proizvodnje predmetnog pronalaska. Takođe, sledeći zahtevi su važni kako bi se postigla i mehanička čvrstoća i procenat izduženja, koji su poslednjih godina u velikoj meri zahtevani kao svojstva elektrolitičke bakarne folije, ali ih je teško postići zajedno, i koji su u kompromisnom odnosu. Konkretno, elektrolitički rastvor se priprema dodavanjem aditiva (D) i aditiva (A) svaki u takvoj razmeri da (D)/(A) bude 0,2 prema 0,7. Poželjnije je da aditiv (D) i aditiv (A) se svaki koristi u takvoj razmeri da (D)/(A) bude 0,3 prema 0,6. Pored toga, prethodno opisani aditiv (C) i aditiv (B) mogu se dodati u elektrolitički rastvor u takvom odnosu da (C)/(B) bude 0,2 prema 0,6 u opsegu svake dodane količine specificirane u ovom pronalasku kako bi površinske karakteristike elektrolitičke bakarne folije bile zadovoljavajuće. Poželjnije je da se aditiv (C) i aditiv (B) dodaju svaki u opsegu gde razmera (C)/(B) iznosi 0,2 prema 0,4.
Aditiv E
[0052] Koncentracija jona hlora u elektrolitičkom rastvoru je takođe važna kao što je prethodno pomenuto da bi se dobila gore opisana elektrolitička bakarna folija koja ima odlične performanse metodom proizvodnje ovog pronalaska, a konkretno, sastav je napravljen tako da jon hlora sadrži aditiv (E) u opsegu od 5 do 30 ppm u elektrolitičkom rastvoru. Kao što je ranije pomenuto, smatra se da jon hlora funkcioniše kao nosač koji efikasno nosi aditive u elektrolitičkom rastvoru. Jon hlora se može dodati odgovarajućim podešavanjem koncentracije u opsegu od 5 do 30 ppm, poželjnije 15 do 30 ppm, posebno imajući u vidu ravnotežu sa količinom dodatka organskog jedinjenja visoke molekulske težine koje je aditiv (A) i količinu dodatka jedinjenja na bazi tiouree koje je aditiv (D). Treba napomenuti da prema studijama koje su sproveli pronalazači ovog pronalaska, kada se doda jon hlora u količini većoj od 30 ppm, ne prepoznaje se značajniji efekat jona hlora. Kao što je ranije pomenuto, dodavanje jona hlora unutar gore opisanog opsega takođe doprinosi efektu suzbijanja problema pogoršanja izgleda/oblika, kao što je nepravilnost ili pruga koja se pojavljuje na hrapavoj površini. Kao izvor jona hlora, na primer, može se koristiti hlorovodonična kiselina.
[0053] Pored toga, kod elektrolitičke bakarne folije koja se dobija konvencionalnom tehnikom i tanka je, javlja se problem „savijanja (uvijanja)", ali, nasuprot tome, iznenađujuće, kod elektrolitičke bakarne folije dobijene metodom proizvodnje ovog pronalaska, koja se karakteriše time što ako se koristi elektrolitički rastvor posebnog sastava koji je opisan gore, pojava „savijanja" je jasno suzbijena.
1
Utvrđeno je da se ovim pronalaskom može dobiti tanka elektrolitička bakarna folija u kojoj je rešen problem savijanja i koja ima debljinu od 10 μm ili manju. „Savijanje“ koje se javlja kod elektrolitičke bakarne folije predstavlja veliki problem u proizvodnji kada se uz pomoć elektrolitičke bakarne folije efikasno pripremaju različiti proizvodi, a samim tim i efekti, koje donosi „elektrolitička bakarna folija u kojoj se nastanak savijanja stabilno suzbija“ koja je dobijena ovim pronalaskom, su izuzetno veliki u industrijskm smislu. S obzirom na razlog zbog kojeg se efekti dobijaju sastavom u kojem se koristi određeni elektrolitički rastvor opisan u ovom pronalasku, pronalazači ovog pronalaska razmatraju razlog kao što je opisan u nastavku. Kao što je ranije pomenuto, navedeno je da u bakarnoj foliji, orijentacija kristala koja uzrokuje veliko savijanje ima orijentaciju (2,2,0), a orijentacija kristala koja uzrokuje malo savijanje ima orijentaciju (1,1,1). Na osnovu ovoga se smatra da orijentacija kristala „elektrolitičke bakarne folije u kojoj je suzbijena pojava savijanja (uvijanja)", a koja je dobijena ovim pronalaskom, ima orijentaciju (1,1,1). Pronalazači ovog pronalaska zaključuju da korišćenjem elektrolitičkog rastvora koji ima nov sastav tako da se svaki od aditiva od (A) do (E) koriste u manjoj količini od onih u konvencionalnim tehnikama na takav način da se napravi određena kombinacija, ovi aditivi, na kompleksan način, utiču na orijentaciju kristala bakarne folije koja se formira da bi omogućila da orijentacija kristala elektrolitičke bakarne folije ima orijentaciju (1,1,1). Pronalazači ovog pronalaska smatraju da se kao rezultat toga može stabilno suzbiti „pojava savijanja (uvijanja)“.
METOD ELEKTROLIZE
[0054] Kod metode za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije, elektroliza se vrši: korišćenjem elektrolitičkog rastvora posebnog sastava koji je opisan gore; korišćenjem nerastvorljive anode sa površinom supstrata prekrivenom najmanje jednim od metala platinske grupe i/ili njegovim oksidom, i katodnim koturom okrenutim prema nerastvorljivoj anodi; i puštanjem jednosmerne struje između ovih elektroda. Tačnije, prethodno opisani aditivi (A) do (E) se dodaju svaki u opsegu specificiranom u ovom pronalasku u elektrolitički rastvor koji sadrži vodeni rastvor sumporne kiseline i bakar sulfata da bi se izvršilo podešavanje. Nakon toga, ovaj elektrolitički rastvor se dovodi između nerastvorljive anode prekrivene oksidom metala iz platinske grupe i titanijumskog katodnog kotura koji je katoda za obavljanje elektrolize korišćenjem jednosmerne struje pod uslovima elektrolize na temperaturi elektrolitičkog rastvora od 35 do 60°C i gustine struje elektrolize od 20 do 80 A/dm<2>. Tako jednostavnom metodom može se dobiti elektrolitička bakarna folija koja je predmet ovog pronalaska i koja pokazuje dobro izbalansirane performanse.
[0055] Treba napomenuti da se elektrolitička bakarna folija koja se dobija metodom ovog pronalaska može koristiti u širokom opsegu kao materijal za štampanu ploču, pri čemu materijal ima visoku zateznu čvrstoću. U skladu sa ovim pronalaskom, jačina i izduženje dobijene elektrolitičke bakarne folije mogu se kontrolisati na neviđeno visokom nivou odgovarajućim povećanjem ili smanjenjem kombinacija za elektrolitički rastvor u opsegu navedenim u ovom pronalasku.
1
Prema tome, elektrolitička bakarna folija koja je dobijena metodom ovog pronalaska može da se koristi u širokom spektru primena kao, na primer, materijal negativne elektrode za sekundarnu bateriju ili kao materijal za visokofrekventno kolo. Konkretno, ne samo da se čvrstoća elektrolitičke bakarne folije može postići nakon proizvodnje folije, već se i visoka čvrstoća u dovoljnoj meri zadržava čak i nakon isteka 48 sati od vremena proizvodnje folije, a samim tim i čvrstoća elektrolitičke bakarne folije koja je dobijena predmetnim pronalaskom je izuzetno korisna kada se proizvode gore opisani proizvodi.
PRIMERI
[0056] U daljem tekstu, predmetni pronalazak će biti detaljnije opisan davanjem Primera i Komparativnih primera.
Primeri 1 do 8 i Komparativni primeri 1 do 7
[0057] Pripremljen je vodeni rastvor sumporne kiseline i bakar sulfata sastavljen od 100 g/L sumporne kiseline (H2SO4) i 280 g/L bakar sulfat pentahidrata (CuSO4-5H2O). U daljem tekstu, ovaj elektrolitički rastvor se naziva „osnovni elektrolitički rastvor".
[0058] Svaka od sledećih komponenti je pripremljena kao aditiv za dodavanje osnovnom elektrolitičkom rastvoru.
• Aditiv (A): hidroksietil celuloza sa molekulskom težinom od 250000, hidroksietil celuloza sa molekulskom težinom od 500000 (svaku proizvodi Daicel Miraizu Ltd.), i poliglicerin (proizvođač Daicel Corporation; u daljem tekstu, skraćeno PGL) • Aditiv (B): kolagen peptid molekulske težine 5000 (proizvođač ASAHI GELATINE INDUSTRIAL Co., Ltd.)
• Aditiv (C): natrijum 3-merkapto-1-propansulfonat (proizvođač Koei Chemical Co., Ltd.)
• Aditiv (D): tiourea (proizvođač NIPPON CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.) i N,N-dietil tiourea (u daljem tekstu skraćeno EUR)
• Aditiv (E): hlorovodonična kiselina
[0059] Odgovarajući aditivi opisani gore su dodati i pomešani sa osnovnim elektrolitičkim rastvorom na takav način da se prilagodi koncentracija svakog aditiva kao što je prikazano u Tabeli 1, čime se dobijaju elektrolitički rastvori za upotrebu u Primerima i Komparativnim primerima. Hidroksietil celuloza sa molekulskom težinom od 250000 u osnovi je korišćena kao aditiv (A), a tiourea je u osnovi korišćena kao aditiv (D). U Komparativnom primeru 7, poliglicerin (PGL) je korišćen kao aditiv (A), a N,N-dietil tiourea (EUR) je korišćen kao aditiv (D).
2
Treba napomenuti da je hidroksietil celuloza sa molekulskom težinom od 500000 koja je aditiv (A) korišćena za ispitivanje čija je svrha da se proveri da li su dobijeni isti rezultati kao u slučaju kada hidroksietil celuloza ima molekulsku masu od 250000. Dobijeni su isti rezultati, pa stoga nisu opisani u tabeli. U Komparativnim primerima 5 i 6, natrijum volframat je korišćen i sadržan je u količini od 100 ppm kao volfram u elektrolitičkom rastvoru.
[0060] Svaki od elektrolitičkih rastvora dobijenih na gore opisan način je stavljen između nerastvorljive anode sastavljene od titanijuma prekrivenog oksidom platinske grupe i titanijumskog katodnog kotura koji je katoda. Nakon toga, elektroliza je izvedena pod uslovima elektrolize za gustinu struje elektrolize: 40 A/dm<2>i temperature elektrolitičkog rastvora: 40°C, a dobijena elektrolitička bakarna folija je namotana na kotur u skladu sa uobičajenom metodom za dobijanje elektrolitičkih bakarnih folija pri čemu svaka ima debljinu prikazanu u tabeli 2.
[0061] Dole opisani testovi su izvedeni za svaku od dobijenih elektrolitičkih bakarnih folija u Primerima i Komparativnim primerimaa da bi se izvršila evaluacija. Svaka evaluacija je izvršena za elektrolitičke bakarne folije nakon isteka 48 sati od vremena proizvodnje folije. To je zato što je u odnosu na čvrstoću konvencionalne elektrolitičke bakarne folije postojala tendencija da je čvrstoća elektrolitičke bakarne folije odmah nakon proizvodnje folije velika, ali kod elektrolitičke bakarne folije nakon isteka 48 sati, na kojoj se vrši sledeća obrada ili slično, čvrstoća se smanjuje za oko 25 do oko 30%, a visoka zatezna čvrstoća se ne može zadržati. Za referencu, takođe je izmerena zatezna čvrstoća elektrolitičkih bakarnih folija neposredno nakon proizvodnje folija. Dobijeni rezultati evaluacije prikazani su zajedno u tabeli 2.
(1) ZATEZNA ČVRSTOĆA
[0062] Merenje zatezne čvrstoće (MPa) izvedeno je na osnovu IPC-TM-650 za svaku elektrolitičku bakarnu foliju korišćenjem univerzalnog instrumenta za ispitivanje materijala TENSILON proizvođača A&D Company, Limited. Pored toga, svaka elektrolitička bakarna folija je zadržana u okruženju normalne temperature/normalne vlažnosti, posebno u okruženju od 25 do 35°C i vlažnosti od 25 do 40% tokom 48 sati kako bi se procenila stabilnost čvrstoće tokom vremena, a zatim je izvršeno merenje zatezne čvrstoće svake elektrolitičke bakarne folije. Dobijeni rezultati su zajedno prikazani u tabeli 2.
(2) PROCENAT IZDUŽENJA
[0063] Procenat izduženja (%) je meren na osnovu IPC-TM-650 za svaku elektrolitičku bakarnu foliju korišćenjem univerzalnog instrumenta za ispitivanje materijala TENSILON proizvođača A&D Company, Limited.
Pored toga, svaka elektrolitička bakarna folija je zadržana u okruženju normalne temperature/normalne vlažnost, tačnije u okruženju od 25 do 35°C i vlažnosti od 25 do 40% tokom 48 sati da bi se procenila stabilnost procenta izduženja tokom vremena, a nakon toga merenje procenta izduženja svake elektrolitičke bakarne folije je izvršeno. Dobijeni rezultati su zajedno prikazani u tabeli 2.
(3) ELEKTRIČNA PROVODLJIVOST
[0064] Električna provodljivost elektrolitičkih bakarnih folija je izmerena u skladu sa JCBA T603 „Metoda merenja električne provodljivosti pomoću merača provodljivosti metodom vrtložne struje“, koji je operativni standard za rad generalnog osnovanog udruženja „Japansko udruženje za bakar i mesing“. Rezultati su prikazani u tabeli 2. Svaki od rezultata je izražen procentom vrednosti električnog otpora na 20°C u odnosu na standardni meki bakar (1,7241 sunčeva zračenja po cm). Shodno tome, električna provodljivost elektrolitičkih bakarnih folija u nekim slučajevima prelazi 100%.
(4) PROCENA HRAPAVOSTI POVRŠINE
[0065] S obzirom na hrapavost hrapave površine (M površina) svake elektrolitičke bakarne folije, izmerena je prosečna hrapavost u deset tačaka (Rz) navedena u JIS B0601. Dobijeni rezultati su zajedno prikazani u tabeli 2. Treba napomenuti da je bilo koja od elektrolitičkih bakarnih folija imala hrapavost sjajne površine od 1,0 μm.
(5) Procena izgleda hrapave površine (M površina). S obzirom na karakteristike površine hrapave površine, oblik M površine je vizuelno posmatran kako bi se izvršila procena prema kriterijumima četiri dole opisane faze. Dobijeni rezultati su zajedno prikazani kao Sjaj u tabeli 2.
[0066] Odlično: Nepravilnost i pruga se uopšte ne prepoznaju, a površina je izuzetno ravna i sjajna.
[0067] Dobro: Površina nije toliko sjajna.
[0068] Zadovoljavajuće: Pruga ne postoji, ali se vidi nepravilnost, i površini nedostaje sjaj.
[0069] Loše: Površina nije sjajna i nepravilnost i pruga se primećuju.
(6) PROCENA POJAVE SAVIJANJA (UVIJANJA)
[0070] Pojava savijanja (uvijanja) je procenjena vizuelnim posmatranjem svakog uzorka za merenje vrednosti uvijanja, pri čemu uzorak ima veličinu kao što je opisano u nastavku, a stepen savijanja (uvijanja) koji je nastao na svakoj elektrolitičkoj bakarnoj foliji je relativno meren i procenjen sledećom metodom. Svaka elektrolitička bakarna folija je isečena na veličinu od 25,2 mm x 125 mm, a dobijena kratka elektrolitička bakarna folija nalik na kaiš je korišćena kao komad uzorka za merenje vrednosti savijanja (uvijanja). Kao što je prikazano na slici 1, komad uzorka je postavljen da stoji na horizontalnom postolju, a kada je kratka strana od 25,2 mm definisana kao kraj, ceo komad uzorka isključujući deo komada uzorka, onaj deo koji obuhata pozicije unutar 30 mm sa jednog kraja, pritisnut je ravnom pločom 1. Tom prilikom, vrednost 3 koja se meri kao savijanje (uvijanje) na kraju ispitanog komada 2 od horizontalnog postolja definisana je kao vrednost uvijanja (mm) elektrolitičke bakarne folije. Pojava savijanja (uvijanja) je procenjena prema kriterijumima četiri faze koje su opisane u nastavku. Dobijeni rezultati su zajedno prikazani u tabeli 2.
[0071] Odlično: Vrednost uvijanja je od 0 do manje od 5 mm. Savijanje se ne vidi vizuelnim posmatranjem.
[0072] Dobro: Vrednost uvijanja je 5 mm ili više, ali manja od 10 mm. Savijanje se donekle vidi vizuelnim posmatranjem.
[0073] Zadovoljava: Vrednost uvijanja je 10 mm ili više, ali manja od 15 mm. Savijanje se vidi vizuelnim posmatranjem, ali je na praktično upotrebljivom nivou.
[0074] Loše: Vrednost uvijanja je 16 mm ili veća. Stepen savijanja je očigledno veći u poređenju sa drugim uzorcima.
(7) PROCENA POJAVE LOMA U ELEKTROLITIČKOJ BAKARNOJ FOLIJI
[0075] Svaka elektrolitička bakarna folija je isečena na veličinu od 25,2 mm x 100 mm, a rezultujuća kratka elektrolitička bakarna folija u obliku kaiša je korišćena kao komad uzorka za procenu pojave loma. Komad uzorka je postavljen na horizontalno postolje, a kada je kratka strana od 25,2 mm definisana kao kraj, komad uzorka je savijen unazad da se preklope oba kraja, a na presavijeni deo je stavljen teg od 200 g. Teg je uklonjen da bi se presavijeni komad uzorka vratio u prvobitno stanje. Ova operacija se ponavljala sve dok se komad uzorka nije slomio, a procena pojave loma kod elektrolitičke bakarne folije je izvršena prema sledećim kriterijumima u četiri faze koristeći onoliki broj ponavljanja dok se komad uzorka nije slomio. Dobijeni rezultati su zajedno prikazani u tabeli 2.
2
[0076] Odlično: Broj ponavljanja je 11 ili više. Rizik od pojave loma tokom proizvodnje elektrolitičke bakarne folije je izuzetno nizak.
[0077] Dobro: Broj ponavljanja je 6 ili više, ali manji od 11. Rizik od pojave loma tokom proizvodnje elektrolitičke bakarne folije je nizak, što je dozvoljen stepen u praktičnoj upotrebi.
[0078] Zadovoljava: Broj ponavljanja je 2 ili više, ali manji od 6. Postoji rizik od pojave loma od ivice kotura tokom proizvodnje elektrolitičke bakarne folije.
[0079] Loše: Broj ponavljanja je 1 ili više, ali manji od 2. Rizik od pojave loma bakarne folije tokom proizvodnje elektrolitičke bakarne folije je izuzetno visok.
Tabela 1: Sastav aditiva u elektrolitičkom rastvoru
�
Claims (4)
1. Metod za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije, metod koji obuhvata formiranje elektrolitičke bakarne folije: korišćenjem, kao elektrolitičkog rastvora, vodenog rastvora sumporne kiseline i bakar sulfata koji ne sadrži teški metal osim metala bakra; korišćenjem nerastvorljive anode sa površinom supstrata prekrivenom najmanje jednim od metala iz platinske grupe i/ili njegovim oksidom, i katodnog kotura okrenutog prema nerastvorljivoj anodi; i puštanjem jednosmerne struje između ovih elektroda, naznačeno time
što se u elektrolitičkom rastvoru nalazi sledećih pet tipova aditiva od (A) do (E) svaki u količini opisanoj u nastavku, a aditiv (D) i aditiv (A) se svaki dodaju u takvom odnosu da (D)/(A) bude 0,2 prema 0,7; aditiv (A): nejonsko organsko jedinjenje rastvorljivog ili disperzibilnog tipa koje ima molekulsku težinu od 200000 do 500000 u količini od 5 do 15 ppm, pri čemu je aditiv (A) najmanje bilo koji izabran iz grupe koju čine hidroksietil celuloza, poliglicerin i acetilen glikol;
aditiv (B): kolagen peptid kao organsko jedinjenje male molekulske težine sa molekulskom težinom od 7000 ili manjom i 2000 ili većom u količini od 6,5 do 15 ppm;
aditiv (C): sulfonatna so aktivnog organskog jedinjenja sumpora u količini od 2 do 10 ppm, pri čemu je aditiv (C) izabran iz grupe koju čine natrijum 3-merkapto-1-propansulfonat ili dinatrijum bis(3 -sulfopropil)disulfid; aditiv (D): jedinjenje na bazi tiouree u količini od 2,5 do 15 ppm, pri čemu je aditiv (D) najmanje bilo koji izabran iz grupe koju čine tiourea, etilen tiourea, N,N'-dietil tiourea, N,N'-dibutil tiourea i trimetil tiourea; i aditiv (E): jon hlora u količini od 5 do 30 ppm.
2. Metod za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije prema zahtevu 1, pri čemu se aditiv (D) i aditiv (A) svaki dodaje u takvoj razmeri da (D)/(A) bude 0,3 prema 0,6.
3. Upotreba metode prema Patentnom zahtevu 1 ili 2 za proizvodnju materijala za negativnu elektrodu za sekundarnu bateriju.
4. Upotreba metode prema Patentnom zahtevu 1 ili 2 za proizvodnju visokofrekventnog kola.
2
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019134775A JP6667840B1 (ja) | 2019-07-22 | 2019-07-22 | 電解銅箔の製造方法 |
| PCT/JP2020/021928 WO2021014778A1 (ja) | 2019-07-22 | 2020-06-03 | 電解銅箔の製造方法 |
| EP20804154.1A EP3798336B1 (en) | 2019-07-22 | 2020-06-03 | Method for producing electrolytic copper foil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS64973B1 true RS64973B1 (sr) | 2024-01-31 |
Family
ID=70000614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20231214A RS64973B1 (sr) | 2019-07-22 | 2020-06-03 | Metod za proizvodnju elektrolitičke bakarne folije |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11773501B2 (sr) |
| EP (1) | EP3798336B1 (sr) |
| JP (1) | JP6667840B1 (sr) |
| KR (1) | KR20210013059A (sr) |
| CN (1) | CN112543822B (sr) |
| ES (1) | ES2961327T3 (sr) |
| HU (1) | HUE064556T2 (sr) |
| MY (1) | MY185105A (sr) |
| PL (1) | PL3798336T3 (sr) |
| RS (1) | RS64973B1 (sr) |
| RU (1) | RU2762281C1 (sr) |
| TW (1) | TWI731731B (sr) |
| WO (1) | WO2021014778A1 (sr) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113337855B (zh) * | 2021-05-24 | 2022-04-05 | 常州大学 | 填充材料及制备方法、高频信号传输用电解铜箔制备方法 |
| CN113416985B (zh) * | 2021-07-06 | 2022-07-19 | 铜陵市华创新材料有限公司 | 一种用于防止4.5μm铜箔撕边的添加剂加入方法 |
| CN113463155A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-01 | 电子科技大学 | 一种电子铜箔表面粗化处理用粗化液及表面粗化处理工艺 |
| CA3172526A1 (en) * | 2021-10-07 | 2023-04-07 | Circuit Foil Luxembourg | Copper foil with high energy at break and secondary battery comprising the same |
| KR102440711B1 (ko) * | 2022-05-11 | 2022-09-07 | 고려아연 주식회사 | 전해 동박의 물성 제어 방법 및 그 제조 방법 |
| KR102405236B1 (ko) * | 2022-05-11 | 2022-06-07 | 고려아연 주식회사 | 전해 동박의 제조방법 |
| CN115287726B (zh) * | 2022-08-25 | 2023-06-23 | 广东腐蚀科学与技术创新研究院 | 一种钛辊氧化膜的制备装置及方法、铜箔及其制备方法 |
| CN115369455B (zh) * | 2022-08-25 | 2023-07-21 | 广东腐蚀科学与技术创新研究院 | 一种铜箔及其生产设备与生产方法 |
| CN120265833A (zh) * | 2022-11-24 | 2025-07-04 | Sk纳力世有限公司 | 铜箔、包括该铜箔的电极、包括该铜箔的二次电池及其制造方法 |
| CN116411319A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-07-11 | 安徽华威铜箔科技有限公司 | 一种高延展性能电解铜箔用添加剂的制备方法及制品 |
| CN116180166B (zh) * | 2023-03-01 | 2024-05-03 | 安徽华创新材料股份有限公司 | 一种3.5-4μm双面光铜箔生产方法 |
| KR20240134764A (ko) * | 2023-03-02 | 2024-09-10 | 듀폰 일렉트로닉스, 인크. | 초박형 구리 호일, 그의 제조 방법, 및 그로부터 제조된 물품 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4445616B2 (ja) | 1999-10-27 | 2010-04-07 | Dowaホールディングス株式会社 | 電解銅箔 |
| JP2004006612A (ja) * | 2002-04-12 | 2004-01-08 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | キャリア箔付銅箔及びそのキャリア箔付銅箔の製造方法並びにそのキャリア箔付銅箔を用いた銅張積層板 |
| JP4273309B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2009-06-03 | 福田金属箔粉工業株式会社 | 低粗面電解銅箔及びその製造方法 |
| JP4296250B2 (ja) | 2005-06-14 | 2009-07-15 | 古河電気工業株式会社 | 高周波回路用銅箔およびその製造方法 |
| JP5255229B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2013-08-07 | 三井金属鉱業株式会社 | 電解銅箔、その電解銅箔を用いた表面処理銅箔及びその表面処理銅箔を用いた銅張積層板並びにその電解銅箔の製造方法 |
| KR101154203B1 (ko) | 2006-04-28 | 2012-06-18 | 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤 | 전해 동박, 그 전해 동박을 이용한 표면 처리 동박 및 그 표면 처리 동박을 이용한 동박 적층판 및 그 전해 동박의 제조 방법 |
| RU2366764C2 (ru) * | 2006-07-24 | 2009-09-10 | Борис Александрович Коновалов | Способ производства медной низкопрофильной фольги и низкопрофильная фольга, полученная с использованием данного способа |
| RU2350694C1 (ru) * | 2007-07-09 | 2009-03-27 | Александр Иванович Вольхин | Электролит для производства медной фольги электролизом |
| JP5598700B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2014-10-01 | 福田金属箔粉工業株式会社 | 電解銅箔及びその製造方法 |
| KR101386093B1 (ko) | 2010-04-14 | 2014-04-24 | 일진머티리얼즈 주식회사 | 전해동박 제조용 구리전해액, 전해동박의 제조방법 및 전해동박 |
| JP2013028848A (ja) | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電解銅合金箔 |
| CN102277597B (zh) * | 2011-08-12 | 2013-07-31 | 合肥铜冠国轩铜材有限公司 | 特殊锂电池用双面光电解铜箔的制备 |
| CN102965699B (zh) * | 2012-11-20 | 2015-06-24 | 山东金盛源铜业有限公司 | 一种生产6um超薄电解铜箔的方法 |
| JP5706045B2 (ja) * | 2013-01-24 | 2015-04-22 | 古河電気工業株式会社 | 電解銅箔とその製造方法 |
| JP5916904B1 (ja) * | 2015-01-07 | 2016-05-11 | 古河電気工業株式会社 | 電解銅箔、リチウムイオン二次電池用負極電極及びリチウムイオン二次電池並びにリジッドプリント配線板及びフレキシブルプリント配線板 |
| US9397343B1 (en) * | 2015-10-15 | 2016-07-19 | Chang Chun Petrochemical Co., Ltd. | Copper foil exhibiting anti-swelling properties |
| CN106521564A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-03-22 | 建滔(连州)铜箔有限公司 | 一种用于生产低轮廓电解铜箔的复合添加剂及其沉积工艺 |
| CN107460508B (zh) * | 2017-06-19 | 2019-11-05 | 江东电子材料有限公司 | 一种混合添加剂及制备6μm高性能电子铜箔的工艺 |
| US10424793B2 (en) * | 2017-11-14 | 2019-09-24 | Chang Chun Petrochemical Co., Ltd. | Electrodeposited copper foil and method for producing the same, and current collector for lithium secondary battery and secondary battery comprising the electrodeposited copper foil |
-
2019
- 2019-07-22 JP JP2019134775A patent/JP6667840B1/ja active Active
-
2020
- 2020-06-03 MY MYPI2020006407A patent/MY185105A/en unknown
- 2020-06-03 RU RU2020135300A patent/RU2762281C1/ru active
- 2020-06-03 PL PL20804154.1T patent/PL3798336T3/pl unknown
- 2020-06-03 CN CN202080003927.4A patent/CN112543822B/zh active Active
- 2020-06-03 KR KR1020207033669A patent/KR20210013059A/ko not_active Ceased
- 2020-06-03 WO PCT/JP2020/021928 patent/WO2021014778A1/ja not_active Ceased
- 2020-06-03 ES ES20804154T patent/ES2961327T3/es active Active
- 2020-06-03 US US17/052,355 patent/US11773501B2/en active Active
- 2020-06-03 HU HUE20804154A patent/HUE064556T2/hu unknown
- 2020-06-03 EP EP20804154.1A patent/EP3798336B1/en active Active
- 2020-06-03 RS RS20231214A patent/RS64973B1/sr unknown
- 2020-06-29 TW TW109121751A patent/TWI731731B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021014778A1 (ja) | 2021-01-28 |
| PL3798336T3 (pl) | 2024-03-11 |
| EP3798336B1 (en) | 2023-10-04 |
| RU2762281C1 (ru) | 2021-12-17 |
| HUE064556T2 (hu) | 2024-03-28 |
| JP6667840B1 (ja) | 2020-03-18 |
| TW202108824A (zh) | 2021-03-01 |
| US11773501B2 (en) | 2023-10-03 |
| MY185105A (en) | 2021-04-30 |
| KR20210013059A (ko) | 2021-02-03 |
| CN112543822A (zh) | 2021-03-23 |
| EP3798336A4 (en) | 2021-08-04 |
| ES2961327T3 (es) | 2024-03-11 |
| US20210317590A1 (en) | 2021-10-14 |
| EP3798336C0 (en) | 2023-10-04 |
| CN112543822B (zh) | 2022-09-16 |
| EP3798336A1 (en) | 2021-03-31 |
| JP2021017630A (ja) | 2021-02-15 |
| TWI731731B (zh) | 2021-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11773501B2 (en) | Method for producing electrolytic copper foil | |
| EP0632146B1 (en) | Process for making electrodeposited copper foil using electrolyte solutions having controlled additions of chloride ions and inorganic impurities | |
| TWI414638B (zh) | A method for manufacturing a surface-treated electrolytic copper foil, and a circuit board | |
| US20140342178A1 (en) | Electrolytic copper foil, and circuit board and flexible circuit board using the electrolytic copper foil | |
| JPH10330983A (ja) | 電解銅箔及びその製造方法 | |
| US10190225B2 (en) | Electrodeposited copper foil with low repulsive force | |
| JP6496755B2 (ja) | 低内部応力銅電気めっき方法 | |
| TW527446B (en) | Copper plating method | |
| CN101760766B (zh) | 制备铬镀液的方法和形成镀膜的方法 | |
| WO2019111914A1 (ja) | 表面処理銅箔、並びにこれを用いた銅張積層板及びプリント配線板 | |
| EP2683853B1 (en) | Semi-bright nickel plating bath and method of using same | |
| TWI719270B (zh) | Sn鍍敷材及其製造方法 | |
| TW201905243A (zh) | 用於在基板上沉積裝飾用鎳塗層之鎳電鍍浴 | |
| US20110114498A1 (en) | Semi-Bright Nickel Plating Bath and Method of Using Same | |
| EP4202084A2 (en) | Double layered electrolytic copper foil and manufacturing method thereof | |
| EP4491774A1 (en) | Composite material, production method for composite material, and terminal | |
| CN101874128B (zh) | 铜-锌合金电镀浴及使用其的镀敷方法 | |
| Nagayama et al. | Effect of additives in an electrolyte on mechanical properties of electrolytic copper foil | |
| WO2023117127A1 (en) | Electrolytic copper foil and secondary battery comprising the same | |
| CA3172490C (en) | Double layered electrolytic copper foil and manufacturing method thereof | |
| Teng et al. | Deposition of Nickel-tungsten-phosphorus Coatings on Pure Copper in a Saline Water Environment | |
| CN114846179B (zh) | 具有优异的白度的电镀锌钢板及其制造方法 | |
| SU54827A1 (ru) | Способ получени цинковых покрытий гальваническим путем | |
| SG2012066940A (en) | Low internal stress copper electroplating method | |
| KR20080061458A (ko) | 광택도, 표면 외관 및 평탄성이 우수한 니켈도금 첨가제,및 이를 첨가한 니켈도금액 및 박 니켈도금이 형성된전기아연도금강판 |