超高强电解铜箔、包括其的电极和二次电池及其制造方法技术

技术编号:15056948 阅读:207 留言:0更新日期:2017-04-06 03:01
本发明专利技术公开了一种在卷对卷(RTR)工艺中防止折叠或起皱的电解铜箔、一种包括该电解铜箔的电极、一种包括该电解铜箔的二次电池以及一种用于制造该电解铜箔的方法。电解铜箔包括:铜膜,包含99wt%或更多的铜;以及保护层,设置在铜膜上,且该电解铜箔具有45kgf/mm2到65kgf/mm2的拉伸强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超高强度的电解铜箔、一种包括该电解铜箔的电极、一种包括该电解铜箔的二次电池以及一种制造该电解铜箔的方法。
技术介绍
电解铜箔用于生产各种产品,比如生产二次电池的阳极集流器,以及柔性印刷电路板(FPCB)。一般而言,通过卷对卷(RTR)工艺来生产电解铜箔,且用于通过卷对卷(RTR)工艺来生产二次电池的阳极集流器、柔性印刷电路板(FPCB)等。已知卷对卷(RTR)工艺适于大批量生产,因为其能够进行连续生产。然而,在实践中,由于在卷对卷(RTR)工艺过程中经常发生的电解铜箔的折叠和/或起皱,卷对卷(RTR)工艺设备的操作不可避免地停止,在解决这些问题之后,设备要重新进行操作。工艺设备的反复停止和重新操作引起的大问题是生产效率劣化。即,在卷对卷(RTR)工艺期间经常发生的、电解铜箔的诸如折叠和/或起皱的问题阻止产品的连续生产,因此引起对卷对卷(RTR)工艺的固有优点的损害并导致产品的生产效率劣化。
技术实现思路
因此,鉴于现有技术的限制和缺点造成的上述问题而提出本专利技术,本专利技术提供了一种超高强度的电解铜箔、一种包括该电解铜箔的电极、一种包括该电解铜箔的二次电池以及一种制造该电解铜箔的方法。本专利技术的一个目的是提供一种高强度电解铜箔,其拉伸强度为45kgf/mm2或更高,从而在卷对卷(RTR)工艺过程期间防止折叠或起皱。本专利技术的另一目的是提供一种电极,该电极能够使用防止在卷对卷(RTR)工艺过程期间的折叠或起皱的高强度电解铜箔来生产,因此可以确保优异的生产效率。本专利技术的另一个目的是提供一种二次电池,该二次电池能够使用在卷对卷(RTR)工艺过程期间防止折叠或起皱的高强度电解铜箔来生产,因此可以确保优异的生产效率。本专利技术的又一个目的是提供一种制造高强度电解铜箔的方法,该高强度电解铜箔的拉伸强度为45kgf/mm2或更高,从而在卷对卷(RTR)工艺过程期间防止折叠或起皱。本专利技术如上所述的方案以及本专利技术的其它特征和优点将在下文中被描述或将被本领域技术人员根据说明书清楚地理解。根据本专利技术的一个方案,可通过提供一种电解铜箔实现上述和其它目的,该电解铜箔包括:铜膜,包含99wt%或更多的铜;以及在铜膜上的保护层,其中,电解铜箔的拉伸强度为45kgf/mm2到65kgf/mm2。根据本专利技术的另一方案,提供了一种二次电池的电极,其包括:电解铜箔,其包括:包含99wt%或更多的铜的铜膜以及在铜膜上的保护层,该电解铜箔的拉伸强度为45kgf/mm2到65kgf/mm2;以及在电解铜箔上形成的活性材料层,其中,活性材料层包括从由以下材料组成的组中选出的至少一种活性材料:碳;包括Si、Ge、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni或Fe的金属(Me);含有该金属(Me)的合金;该金属(Me)的氧化物(MeOX);以及该金属(Me)和碳的复合物。根据本专利技术的另一方案,提供了一种二次电池,其包括:阴极,在充电时供应电子和锂离子;阳极,在放电时供应电子和锂离子;电解液,提供使锂离子能够在阴极与阳极之间移动的环境;以及间隔物,电绝缘阴极与阳极,其中,阳极包括:电解铜箔,其包括:包含99wt%或更多的铜的铜膜、以及设置在铜膜上的保护层,电解铜箔的拉伸强度为45kgf/mm2到65kgf/mm2;以及在电解铜箔上形成的活性材料层,其中,活性材料层包括从由以下材料组成的组中选出的至少一种活性材料:碳;包括Si、Ge、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni或Fe的金属(Me);含有该金属(Me)的合金;该金属(Me)的氧化物(MeOX);以及该金属(Me)和碳的复合物。根据本专利技术的又一方案,提供了一种制造电解铜箔的方法,其包括:在电解槽中容纳的电解液中彼此隔开的阴极板与旋转阳极筒之间传导电流,以在旋转阳极筒上形成铜膜,其中,电解液包括50g/L到100g/L的铜离子、50g/L到150g/L的硫酸、以及1ppm到6.5ppm的由下述化学式1表示的有机添加剂:[化学式1](H2N(CH2)n)2C=S其中,n是零,或者是6或小于6的自然数。上面给出的关于本专利技术的一般说明用于阐述或公开本专利技术,而不应被解释为限制本专利技术的范围。附图说明结合附图,通过以下详细描述将更清楚地理解本专利技术的上述及其它目的、特征和其它优点,附图中:图1是根据本专利技术的实施例的电解铜箔的剖视图;图2示出了根据本专利技术的实施例的二次电池的电极的剖视图;以及图3示出了根据本专利技术的实施例的生产电解铜箔的装置。具体实施方式在下文中,将参照附图详细描述根据本专利技术的实施例。本领域技术人员将理解,可进行各种修改、添加和替换,而不脱离如随附权利要求书中公开的本专利技术的范围和精神。因此,本专利技术包括落入本专利技术主张的范围内的修改和替换及其等同。图1是示出根据本专利技术的实施例的电解铜箔110的剖视图。如图1所示,根据本专利技术的电解铜箔110包括:铜膜111,包含99wt%或更多的铜;以及设置在铜膜111上的保护层112。在图1所示的电解铜箔110中,保护层112形成在铜膜111的相对两面上,但是本专利技术不限于此,保护层112可仅形成在铜膜111的一个表面上。根据本专利技术的实施例的电解铜箔110的厚度为4μm到35μm。厚度小于4μm的电解铜箔110的产品引起加工性能的劣化。另一方面,厚度为35μm的电解铜箔110生产的二次电池由于电解铜箔110太厚而不能具有高容量。铜膜111可通过电镀形成在旋转阳极筒上,并具有在电镀的过程中与旋转阳极筒接触的光泽面和与光泽面相对的非光泽面。保护层112通过在铜膜111上电沉积防腐蚀材料形成。防腐蚀材料可包括铬酸盐、苯并三唑(BTA)和/或硅烷化合物中的至少一种。保护层112防止铜膜111的氧化和腐蚀并提高耐热性,因此延长电解铜箔110的寿命以及包括该电解铜箔的最终产品的寿命。为了防止电解铜箔110的折叠及卷曲(即,起皱),根据本专利技术的电解铜箔110具有45kgf/mm2或更高的高拉伸强度。当电解铜箔110的拉伸强度小于45kgf/mm2时,电解铜箔110在卷对卷生产工艺期间在两个相邻辊之间被折叠,或者电解铜箔110的左端和右端在卷对卷生产工艺期间起皱。另一方面,当电解铜箔110的拉伸强度超过65kgf/mm2时,电解铜箔110具有低伸长率,因此在诸如二次电池的阳极集流器和柔性印刷电路板(FPCB)的最终产品的生产中,具有引起电解铜箔110破损的风险。因此,根据本专利技术的电解铜箔110具有45kgf/mm2到65kgf/mm2的拉伸强度和3%到13%的伸长率。在下文中,仅为了更好的理解,将详细描述根据本专利技术的电解铜箔110用于二次电池的生产的实施例。然而,如上所述,根据本专利技术的电解铜箔110可以被用于生产各种其它产品,比如柔性印刷电路板(FPCB),该柔性印刷电路板可通过卷对卷(RTR)工艺使用铜箔来生产。锂离子二次电池包括:阴极,在充电时供应电子和锂离子;阳极,在放电时供应电子和锂离子;电解液,提供使得锂离子能够在阴极与阳极之间移动的环境;以及间隔物,电绝缘阴极与阳极,以便防止由于二次电池中的一个电极中产生的电子移动到另一个电极,造成不必要的电子消耗。图2是根据本专利技术的实施例的二次电池的电极的剖视图。如图2所示,根据本专利技术的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解铜箔,其包括:铜膜,其包含99wt%或更多的铜;以及在所述铜膜上的保护层,其中,所述电解铜箔的拉伸强度为45kgf/mm2到65kgf/mm2。

【技术特征摘要】
2015.09.24 KR 10-2015-01352071.一种电解铜箔,其包括:铜膜,其包含99wt%或更多的铜;以及在所述铜膜上的保护层,其中,所述电解铜箔的拉伸强度为45kgf/mm2到65kgf/mm2。2.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,所述电解铜箔的伸长率为3%到13%。3.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,所述电解铜箔的厚度为4μm到35μm。4.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,所述保护层包含铬酸盐、苯并三唑和硅烷化合物中的至少一种。5.一种二次电池的电极,其包括:电解铜箔,其包括:包含99wt%或更多的铜的铜膜、以及在所述铜膜上的保护层,所述电解铜箔的拉伸强度为45kgf/mm2到65kgf/mm2;以及在所述电解铜箔上的活性材料层,其中,所述活性材料层包括从由以下材料组成的组中选出的至少一种活性材料:碳;包括Si、Ge、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni或Fe的金属;含有所述金属的合金;所述金属的氧化物;以及所述金属和碳的复合物。6.一种二次电池,其包括:阴极;阳极;电解液,使锂离子能够在所述阴极与所述阳极之间移动;以及间隔物,电绝缘所述阴极与所述阳极,其中,所述阳极包括:电解铜箔,其包括:包含99wt%或更多的铜的铜膜、以及在所述铜膜...

【专利技术属性】
技术研发人员:金昇玟李廷吉
申请(专利权)人:LS美创有限公司
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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