锂离子电池集电体用压延铜箔及锂离子电池制造技术

技术编号:22570389 阅读:24 留言:0更新日期:2019-11-17 10:25
本发明专利技术提供一种具有与负极活性物质良好的接着性及与铜箔或引板端子良好的超声波熔接性的锂离子电池集电体用压延铜箔。本发明专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔满足:残留油分[mg/m

Calendered copper foil and lithium ion battery for collector of lithium ion battery

The invention provides a calendered copper foil for a lithium-ion battery collector which has good adhesion with the negative active substance and good ultrasonic fusion with the copper foil or lead plate terminal. The calendered copper foil for the collector of the lithium-ion battery meets the following requirements: residual oil content [mg / M

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子电池集电体用压延铜箔及锂离子电池
本专利技术涉及一种锂离子电池集电体用压延铜箔及锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度较高而能够获得相对较高的电压的特征,多用于笔记本型电脑、摄录像机、数码相机、移动电话等小型电子机器用途。将来亦有望用作电动汽车或一般家庭的分散配置型电源等大型机器的电源。图1是锂离子电池堆叠构造的示意图。锂离子电池的电极体一般具有数十个正极11、分隔件12及负极13卷绕或积层而成的堆叠构造。典型来说,正极由利用铝箔形成的正极集电体及设置在其表面的以LiCoO2、LiNiO2及LiMn2O4等锂复合氧化物为材料的正极活性物质所构成,负极由利用铜箔形成的负极集电体及设置在其表面的以碳等为材料的负极活性物质所构成。正极彼此及负极彼此利用各引板(14、15)分别被熔接。另外,正极及负极与铝或镍制的引板端子相连接,此亦通过熔接而进行。熔接通常通过超声波熔接而进行。作为对用作负极的集电体的铜箔所要求的特性,能够列举与负极活性物质的密接性,进而能够列举与铜箔或引板端子的超声波熔接性。作为用以改善与活性物质层的密接性的一般方法,能够列举预先实施被称为粗化处理的在铜箔表面形成凹凸的表面处理。作为粗化处理方法,已知有喷砂处理、利用粗面辊压延、机械研磨、电解研磨、化学研磨及电镀粒镀敷等方法,这些方法中,尤其多用电镀粒镀敷。该技术通过以下方式进行:使用硫酸铜酸性镀敷浴,在铜箔表面呈树枝状或小球状地大量电镀铜而形成微细的凹凸,利用锚固效应改善密接性,或在体积变化较大的活性物质膨胀时,使应力集中在活性物质层的凹部而形成龟裂,从而防止因应力集中在集电体界面引起的剥离(例如,日本专利第3733067号公开)。关于超声波熔接性,以往,未有因配合材料的熔接性赋予较大的熔接能量而导致较大的问题。然而,赋予较大的熔接能量会使熔接所使用的消耗品急遽消耗,因此,于近年来的成本削减中,逐渐要求即便减小熔接能量,熔接性亦良好的铜箔。作为此种构成的铜箔,在日本特开2009-68042号公开中,记载有将铬水合氧化物层在铜箔表面的被覆量规定为0.5~70μg-Cr/dm2或将被覆有铬水合氧化物层的面的Rz(JISB0601-1994中规定的10点平均粗糙度)设为2.0μm以下的方法。而且,在实施例中记载有利用电解铜箔做出此种表面粗糙度。另外,用作锂离子电池集电体的铜箔是将Li的活性物质涂布在铜箔表面,此时,存在为了电池的高电容化而厚涂该活性物质的情况。然而,若厚涂活性物质,则有产生活性物质剥离等关于铜箔与活性物质之间的密接性问题的忧虑。另外,作为用于电池的高电容化的其他手段,研究了Si系活性物质的使用,但Si系活性物质因膨胀收缩率高于既有者而有密接性产生问题的忧虑。
技术介绍
文献专利文献专利文献1:日本专利第3733067号公开专利文献2:日本特开2009-68042号公开。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题如此,业界进行有用以提升用作锂离子电池集电体的铜箔的特性的技术开发,但关于使密接性及超声波熔接性同时提升的技术,仍存在开发的余地。因此,本专利技术的问题在于:提供一种具有与负极活性物质良好的接着性及与铜箔或引板端子良好的超声波熔接性的锂离子电池集电体用压延铜箔。解决问题的技术手段本专利技术人为了解决上述问题而反复进行了研究,结果发现通过控制压延铜箔的残留油分与压延平行方向的光泽度的关系,进而控制压延平行方向的光泽度的数值范围,能够提供一种能够使密接性及超声波熔接性同时提升的锂离子电池集电体用压延铜箔。基于以上见解而完成的本专利技术在一方面中是一种锂离子电池集电体用压延铜箔,其满足:残留油分[mg/m2]+(压延平行方向的60°光泽度/400)≤2.5、及200≤压延平行方向的60°光泽度≤600。本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔在一实施方案中满足:残留油分[mg/m2]+(压延平行方向的60°光泽度/400)≤2.0。本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔在另一实施方案中满足:450≤压延平行方向的60°光泽度≤600。本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔在又一实施方案中是用于锂离子二次电池负极集电体。本专利技术在另一方面中是一种锂离子电池,其将本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔用作集电体。专利技术的效果根据本专利技术,能够提供一种具有与负极活性物质良好的接着性及与铜箔或引板端子良好的超声波熔接性的锂离子电池集电体用压延铜箔。附图说明图1是表示锂离子电池堆叠构造的示意图。图2是表示实施例及比较例的残留油分与压延平行方向的60°光泽度关系的曲线图。具体实施方式(锂离子电池集电体用压延铜箔)本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔的铜箔基材是使用压延铜箔。该压延铜箔亦包含压延铜合金箔。作为压延铜箔的材料,并无特别限定,能够根据用途或要求特性适当选择。例如,除高纯度的铜(无氧铜或精铜等)以外,亦能够列举含有Sn的铜、含有Ag的铜、添加有Ni、Si等的Cu-Ni-Si系铜合金、添加有Cr、Zr等的Cu-Cr-Zr系铜合金之类的铜合金,并无限定。压延铜箔的厚度并无特别限定,能够根据要求特性适当选择。一般为1~100μm,但在用作锂二次电池负极集电体的情形时,使压延铜箔变薄能够获得更高电容的电池。就此种观点来说,典型来说为2~50μm、更典型来说为5~20μm左右。本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔满足:残留油分[mg/m2]+(压延平行方向的60°光泽度/400)≤2.5。通过如此控制压延铜箔的残留油分与压延平行方向的60°光泽度的关系,能够获得与负极活性物质良好的接着性及与铜箔或引板端子良好的超声波熔接性。本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔优选为满足:残留油分[mg/m2]+(压延平行方向的60°光泽度/400)≤2.2,更优选为满足残留油分[mg/m2]+(压延平行方向的60°光泽度/400)≤2.0。本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔进而满足200≤压延平行方向的60°光泽度≤600。若压延平行方向的60°光泽度未达200,则压延铜箔的表面的油坑量较多,而残留油分变多,另外,超声波熔接时的重叠的铜箔与铜箔的接点变小,因此,超声波熔接性变差。另外,若压延平行方向的60°光泽度超过600,则有锚固效应下降而与负极活性物质密接性变差的忧虑。本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔优选满足300≤压延平行方向的60°光泽度≤600,更优选满足450≤压延平行方向的60°光泽度≤600。如上所述的压延铜箔的残留油分与压延平行方向的光泽度的关系、及压延平行方向的光泽度受到控制的本专利技术的锂离子电池集电体用压延铜箔能够不进行研磨处理或电镀粒之镀敷等粗化处理,而通过控制因油坑引起的表面的凹凸状态而构成。所谓油坑,是指轧辊车刀内被压延用辊与被压延材封入的压延油在被压延材的表面部分地产生的微细的凹陷。因省略粗化处理步骤,故而具有经济性、生产性提升的优点。压延铜箔的油坑本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种锂离子电池集电体用压延铜箔,其满足:/n残留油分[mg/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 JP 2017-0714801.一种锂离子电池集电体用压延铜箔,其满足:
残留油分[mg/m2]+(压延平行方向的60°光泽度/400)≤2.5、及200≤压延平行方向的60°光泽度≤600。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池集电体用压延铜箔,其满足:
残留油分[mg/m2]+(压延平行方向的60°光泽度...

【专利技术属性】
技术研发人员:青岛一贵
申请(专利权)人:JX金属株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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