电解铜箔、包含该电解铜箔的集电体、阴极以及锂电池制造技术

本发明专利技术公开一种电解铜箔，其通过对经由电解制造的铜箔进行热处理而获得，该铜箔的电阻率为1.68～1.72μΩ·cm，微晶的平均直径为1.0～1.5μm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电解铜箔，由电解铜箔构成的集电体、包含所述集电体的阴极以及锂电池。
技术介绍
作为混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle；HEV)用的大中型锂电池的集电体，通常使用铜箔。所述铜箔主要使用基于压延加工的压延铜箔，然而制造成本高昂，且难以制造宽幅的铜箔。并且，压延铜箔在压延加工时需要使用润滑油，所以因润滑油的污染而导致与活性物质之间的紧贴性降低，从而可能导致电池的充放电循环特性降低。锂电池在充放电时伴随有体积变化及基于过充电的发热现象。而且，需要提高与电极活性物质之间的紧贴性。如果锂电池中集电体的厚度较厚，则锂电池的每单位体积对应的容量可能减少。因此，需要一种可承受锂电池的体积变化及发热现象，而且与活性物质之间的紧贴性优良的高延伸、高强度铜箔。因此，需要一种厚度较薄、机械强度较高并具有高延伸性的铜箔。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面的目的在于提供一种新型电解铜箔。本专利技术的另一方面的目的在于提供一种由所述电解铜箔构成的集电体。本专利技术的又一方面的目的在于提供一种包括所述集电体的阴极。本专利技术的又一方面的目的在于提供一种包括所述阴极的锂电池。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种电解铜箔，其通过对经由电解制造的铜箔进行热处理而获得，其中，该铜箔的电阻率为 1.68～1.72μΩ·cm，微晶的平均直径为1.0～1.5μm。根据本专利技术的另一方面，提供一种由如上所述的铜箔构成的集电体。根据本专利技术的又一方面，提供一种阴极，包括：如上所述的集电体；阴极，包括阴极活性物质层，该阴极活性物质层布置于所述集电体的至少一个表面上。根据本专利技术的又一方面，提供一种锂电池，包括：如上所述的阴极；阳极；电解质，布置于所述阳极与阴极之间。有益效果根据本专利技术的一个方面，新型热处理电解铜箔具有增加的微晶平均直径，据此，可以获得一种既具备预定的拉伸强度又可以实现高延伸的电解铜箔。附图说明图1为根据示例性实现例的锂电池的示意图。符号说明1：锂电池 2：阴极3：阳极 4：隔膜(separator)5：电池盒 6：盖帽组件最优实施形态以下，对根据优选实现例的电解铜箔、由所述电解铜箔构成的集电体、包含此的阴极以及锂电池进行更加详细的说明。根据示例性一实现例的电解铜箔是通过对经由电解制造的铜箔进行热处理而获得的铜箔，其电阻率为1.68～1.72μΩ·cm，且微晶的平均直径为1.0～1.5μm。上述经热处理的电解铜箔具有相对较低的电阻率(体积电阻率；specific resistivity)，并具有相对较小的微晶的平均直径，于是可以提供预定的拉伸强度及提高的延伸率。尤其，所述经热处理的电解铜箔因所述热处理而发生延伸率的提高，从而当在锂电池中电极活性物质层的充放电时可更加有效地收容体积变化。如果所述经热处理的电解铜箔的电阻率超过 1.72μΩ·cm，则导致延伸率降低，或者导致将所述电解铜箔采用为集电体的锂电池的内部电阻的增加，从而可能使高倍率特性或寿命特性降低。如果所述经热处理的电解铜箔的电阻率小于1.68μΩ·cm，则可能降低拉伸强度。可以通过使所述经热处理的电解铜箔的微晶的平均直径处于1.0～1.5μm范围而具备优良的延伸率。例如，所述经热处理的电解铜箔中的微晶的平均直径可以是1.1μm至1.5μm。例如，所述经热处理的电解铜箔中的微晶的平均直径可以是1.2μm至1.5μm。如果在所述经热处理的电解铜箔中的微晶的平均直径在1.0μm以下，则可能降低延伸率，而如果所述平均直径超过1.5μm，则电解铜箔变弱，从而可能在锂电池的充放电过程中发生龟裂。所述经热处理的电解铜箔在微晶的粒径分布中具有呈现单峰的单模态(single modal)粒径分布，所述峰的半峰全宽(Full Width at Half Maximum；FWHM)可以是0.8～1.5μm。具体而言，所述经热处理的电解铜箔在EBSP(Electron Backscattering Diffraction Pattern；电子背散射衍射图样)分析中获取的微晶的粒径分布中具有呈现单峰的单模态(single modal)粒径分布，所述峰的半峰全宽为0.8μm以上，据此，可具有预定的延伸率。如果所述电解铜箔中峰的半峰全宽超过1.5μm，则经热处理的电解铜箔的拉伸强度可能变得过低。所述经热处理的电解铜箔的拉伸强度可以是20kgf/mm2以上。例如，所述经热处理的电解铜箔的拉伸强度可以是25kgf/mm2以上。例如，所述经热处理的电解铜箔的拉伸强度可以是30kgf/mm2以上。所述拉伸强度在常温(25℃)下测量。如果所述经热处理的电解铜箔的拉伸强度小于20kgf/mm2，则铜箔的机械强度变得过低，从而可能使作业性降低。所述经热处理的电解铜箔中，析出面的表面粗糙度Rz可以是1.2至1.7μm。例如，所述电解铜箔的析出面的表面粗糙度Rz可以是1.3至1.7μm。例如，所述电解铜箔的析出面的表面粗糙度Rz可以是1.5至1.7μm。如果所述析出面的表面粗糙度Rz为1.2μm以下，则阴极中与阴极活性物质层之间的结合力减小，从而在充放电时可能因阴极活性物质层的体积变化而使集电体与阴极活性物质层电短路，由此可能降低锂电池的寿命特性。如果所述析出面的表面粗糙度Rz超过1.7μm，则发生阴极活性物质层厚度的不均匀，从而无法实现均匀的充放电，由此可能降低锂电池的寿命特性。在所述经热处理的电解铜箔中，析出面的表面粗糙度Ra可以是0.18至0.3μm。例如，所述电解铜箔中，析出面的表面粗糙度Ra可以是0.18至0.28μm。例如，所述电解铜箔的析出面的表面粗糙度Ra可以是0.18至0.26μm。如果所述析出面的表面粗糙度Ra为0.18μm以下，则阴极中与阴极活性物质层之间的结合力减小，从而在充放电时可能因阴极活性物质层的体积变化而使集电体与阴极活性物质层电短路，由此可能降低锂电池的寿命特性。如果所述析出面的表面粗糙度Ra超过0.3μm，则发生阴极活性物质层的厚度的不均匀，从而无法实现均匀的充放电，由此可能降低锂电池的寿命特性。所述经热处理的电解铜箔中光泽面可具有与析出面相似的表面粗糙度。如果所述光泽面和析出面的表面粗糙度显著不同，则布置于集电体的双面的电极活性物质层的厚度变得不均匀，从而可能降低锂电池的寿命特性。所述经热处理的电解铜箔中析出面的表面粗糙度Rz与光泽面的表面粗糙度Rz之差可以是0.5μm以下。例如，在所述电解铜箔中析出面的表面粗糙度Rz与光泽面的表面粗糙度Rz之差可以是0.4μm以下。例如，所述电解铜箔中析出面的表面粗糙度Rz与光泽面的表面粗糙度Rz之差可以是0.3μm以下。所述经热处理的电解铜箔的延伸率可以是14％以上。即，所述经热处理的电解铜箔可具有14％以上的高延伸率。例如，对于所述经热处理的电解铜箔而言，在200℃下热处理1小时之后在常温下测量的延伸率可以是14％以上。例如，所述电解铜箔的延伸率可以是14％至30％。例如，所述电解铜箔的延伸率可以是15％至30％。例如，所述电解铜箔的延伸率可以是18％至30％。对于所述经热处理的电解铜箔而言，通过具备14％以上的高延伸率，能够在锂电池中有效地收容活性物质的体积变化。如果在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解铜箔，通过对经由电解制造的铜箔进行热处理而获得，其中，该铜箔的电阻率为1.68～1.72μΩ·cm，微晶的平均直径为1.0～1.5μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.20 KR 10-2014-00329331.一种电解铜箔，通过对经由电解制造的铜箔进行热处理而获得，其中，该铜箔的电阻率为1.68～1.72μΩ·cm，微晶的平均直径为1.0～1.5μm。2.如权利要求1所述的电解铜箔，其中，该铜箔在所述微晶的电子背散射衍射图样分析中获取的粒径分布中具有呈现一个峰的单模态粒径分布，所述峰的半峰全宽为0.8～1.5μm。3.如权利要求1所述的电解铜箔，其中，所述电解铜箔的拉伸强度为20kgf/mm2以上。4.如权利要求1所述的电解铜箔，其中，所述电解铜箔的延伸率为14％以上。5.如权利要求1所述的电解铜箔，其中，所述热处理在200℃下执行1小时。6.如权利要求1所述的电解铜箔，其中，在针对析出面的XRD光谱中，对应于(220)结晶面的衍射峰的强度I(220)与对应于(111)结晶面的衍射峰的强度I(111)之比I(220)/I(...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋基德，李先珩，赵泰真，朴瑟气，
申请(专利权)人：日进材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR