用于锂二次电池的电解铜箔及包含该电解铜箔的锂二次电池制造技术

本发明专利技术的一实施例提供的一种用于锂二次电池的电解铜箔，用作锂二次电池的负极集电体，其特征在于，在温度约300℃热处理30分钟后延伸率为5％至30％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种用于锂二次电池的电解铜箔及包含该电解铜箔的锂二次电池，更具体地，涉及实际锂二次电池制造过程中经受热历程后具有恒定程度以上的延伸率的用于锂二次电池的电解铜箔及包含该电解铜箔的锂二次电池。本申请基于2015年6月18日在提交的韩国专利申请第10-2015-0086856号和2016年4月22日提交的韩国专利申请第10-2016-0049472号主张优先权，并将这些说明书和附图公开的所有内容援引到本申请中。
技术介绍
目前，石墨类材料常用作锂二次电池的负极材料，但是由于石墨类负极材料每单位重量具有的电池容量小，因此难以满足对更大移动电池容量的需求。为了满足对更大电池容量的需求，积极研究作为下一代负极材料的硅类负极活性材料，因为相较于石墨，硅类负极活性材料每单位重量具有更大的容量。然而，如果将硅类负极材料用作负极活性材料，在将硅类负极材料商用于铜箔时，因为在充放电过程中负极体积急剧膨胀导致负极集电体可能断裂，所以极大削减充放电效率。另外，如果使用硅类负极材料，将能够控制负极材料的膨胀的聚酰亚胺类树脂用作粘合剂(Binder)。此时，因为在约300℃的高温下对涂敷在铜箔上的负极材料进行干燥，用作锂二次电池的负极集电体的用于锂二次电池的电解铜箔应当具有即使在约300℃的高温下经受恒定时间的热历程，也适合用作用于锂二次电池的电解铜箔的物理性质。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种用于锂二次电池的电解铜箔，即使在高温下经受了热历程仍能保持恒定程度以上的优异物理性质。但是，本专利技术的技术目的并不限于此，本领域技术人员能够从以下实施方式的说明清楚理解其它未提及的目的。解决问题的技术方案经过对所述需要解决的技术问题的研究，本专利技术人发现，如果在高温下经受了热历程的用于锂二次电池的电解铜箔具有恒定程度以上的延伸率，即使在二次电池充放电时负极材料膨胀，负极集电体也不会断裂。根据本专利技术一实施例的用于锂二次电池的电解铜箔用作锂二次电池的负极集电体，在约温度300℃℃热处理30分钟后的延伸率为5％以上。所述用于锂二次电池的电解铜箔在温度300℃热处理30分钟后的延伸率可为5％至30％的范围。所述用于锂二次电池的电解铜箔在温度300℃热处理30分钟后的断裂强度可为19kgf/mm2至26kgf/mm2。所述用于锂二次电池的电解铜箔在温度300℃热处理30分钟后的断裂强度比率可为110％至165％，所述断裂强度比率为断裂强度/降伏强度×100。所述用于锂二次电池的电解铜箔可具有在两个表面上包含铬(Cr)、硅烷化合物及氮化物中的至少一种以上的防腐蚀层。所述用于锂二次电池的电解铜箔的厚度可为3μm至30μm。所述用于锂二次电池的电解铜箔的两个表面的表面粗糙度以Rz计可为3.5μm以下。此外，根据本专利技术一实施例的二次电池，将所述用于锂二次电池的电解铜箔用作负极集电体。专利技术效果根据本专利技术一实施例，能够提供一种用于锂二次电池的电解铜箔及包含该电解铜箔的锂二次电池，即使在锂二次电池制造过程中经过必经的高温热历程仍能保持优异品质。附图说明本说明书中的以下附图用以说明本专利技术的优选实施例，用以搭配后述的说明，从而更便于理解本专利技术的技术思想，因此本专利技术并不限于附图所示内容。图1示出根据本专利技术一实施例的用于锂二次电池的电解铜箔的截面图。图2示出根据本专利技术一实施例的在用于锂二次电池的电解铜箔的表面形成有耐腐蚀层的截面图。图3示出根据本专利技术一实施例的显示用于锂二次电池的电解铜箔经受了高温热历程后物理性质的图表。具体实施方式以下，将参考附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明。在此之前，需要理解的是用于说明书和权利要求书的术语并不限于一般和词典意义，而应根据本专利技术的技术思想的意义和概念来解释，使得专利技术人可以适当地限定术语做出最佳解释。因此，本说明书中记载的实施例和附图中示出的结构仅用于说明部分优选实施例，应理解为在不违背本专利技术的范畴的原则下，可有其他等效或变形例。。首先，将参考图1对根据本专利技术一实施例的用于二次锂电池的电解铜箔进行说明。图1示出根据本专利技术一实施例的用于锂二次电池的电解铜箔的截面图。图1示出的根据本专利技术一实施例的用于锂二次电池的电解铜箔1，可优选用作用于锂二次电池的负极集电体。即，在锂二次电池中，优选作为与负极活性材料结合的负极集电体可利用电解铜箔。另一方面，在制造锂二次电池时，作为与正极活性材料结合的正极集电体通常利用铝(Al)制成的箔(foil)。因此，在本专利技术中以将用于锂二次电池的电解铜箔1用作锂二次电池的负极集电体为例进行说明。根据本专利技术一实施例的用于锂二次电池的电解铜箔，在约300℃的高温下热处理约30分钟后测量的延伸率为约5％以上。在此，在实际制造锂二次电池过程中，在300℃的温度下对涂敷负极活性材料的电解铜箔进行干燥，所述锂二次电池采用硅类负极材料，将聚酰亚胺类树脂用作粘合剂以控制硅类负极材料的膨胀。只有在所述热处理后的电解铜箔展现大于约5％以上的延伸率时，才能防止电解铜箔在二次电池充放电测试时产生断裂。另外，根据本专利技术一实施例制造的用于锂二次电池的电解铜箔1，优选在约300℃的高温下经受约30分钟热处理后测得的延伸率为约30％以下。如果经热处理后的用于锂二次电池的电解铜箔1展现大于约30％的延伸率，在电池制造过程中，该电解铜箔的应变率增加过大，因此用硅类负极材料涂敷电解铜箔并干燥后，在电池制造线中运输电极时，在电极上会产生褶皱(wrinkle)。此外，经所述热处理后的用于锂二次电池的电解铜箔1展现的断裂强度优选限于约19kgf/mm2至26kgf/mm2的范围。如果经热处理后的用于锂二次电池的电解铜箔1展现小于约19kgf/mm2的断裂强度，在卷取电解铜箔和/或电极时，因电解铜箔难以经受拉伸应力而可能产生断裂。相反地，如果经热处理后的用于锂二次电池的电解铜箔1展现大于约26kgf/mm2的断裂强度，在涂敷硅类负极材料并干燥的后，在电池制造线中运输电极时，在电解铜箔上可能产生褶皱，因为电解铜箔具有微小颗粒而延伸率降低。另外，经热处理后的用于锂二次电池的电解铜箔1展现的断裂强度比率，即断裂强度除以屈服强度得到的值乘以100得到的值，优选调整为约110％至165％的范围。在制造电解铜箔时，在约300℃热处理的后使其具有小于约110％的断裂强度比率，在技术上几乎是不可能的。而且，如果热处理的后断裂强度比率大于165％，在涂敷硅类负极材料并干燥的后，在电池制造线中运输电极时，电解铜箔可能容易变形而产生褶皱。如上所述，根据本专利技术一实施例的用于锂二次电池的电解铜箔，在锂二次电池制造过程中将物理性质调整为适当范围，使其即使在约300℃的高温下经受热历程之后也能保证可靠性。此外，根据本专利技术一实施例的用于锂二次电池的电解铜箔的两个表面的表面粗糙度优选以Rz计为约0.2μm至3.5μm，所述Rz为十点平均粗糙度。如果表面粗糙度小于约0.2μm，电解铜箔与活性材料之间的附着力降低。如果电解铜箔与活性材料之间的附着力降低，在使用锂二次电池的过程中活性材料脱离的风险就会增加。如果表面粗糙度大于约3.5μm，由于高粗糙度，活性材料难以均匀地涂敷于电解铜箔的表面1a上，从而降低附着力。如果活性材料难以均匀地涂敷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂二次电池的电解铜箔，用作锂二次电池的负极集电体，其特征在于，在温度300℃热处理30分钟后的延伸率为5％至30％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.18 KR 10-2015-0086856;2016.04.22 KR 10-2011.一种用于锂二次电池的电解铜箔，用作锂二次电池的负极集电体，其特征在于，在温度300℃热处理30分钟后的延伸率为5％至30％。2.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的电解铜箔，其特征在于，该用于锂二次电池的电解铜箔在温度300℃热处理30分钟后的断裂强度为19kgf/mm2至26kgf/mm2。3.根据权利要求2所述的用于锂二次电池的电解铜箔，其特征在于，该用于锂二次电池的电解铜箔在温度300℃热处理30分钟后的断裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：金升玟，金洙烈，金旲映，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