电解铜箔、该电解铜箔的制造方法及包含该电解铜箔的高容量锂二次电池用阳极技术

本发明专利技术涉及一种与锂二次电池的活性物质具有高附着力的铜箔集电体。本发明专利技术提供的电解铜箔具有第一表面和第二表面，其特征在于，包括：位于所述第一表面处的第一保护层；位于所述第二表面处的第二保护层；以及介于所述第一保护层和所述第二保护层之间的铜膜，其中，位于所述第二表面处的含氧部厚度(氧厚度；OT)不小于1.5nm。根据本发明专利技术，能够提供一种与活性物质具有高附着力并具有低电阻的锂二次电池用电解铜箔集电体。

Electrolytic copper foil, manufacturing method of the electrolytic copper foil and anode for high capacity lithium secondary battery including the electrolytic copper foil

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解铜箔、该电解铜箔的制造方法及包含该电解铜箔的高容量锂二次电池用阳极
本专利技术涉及一种电解铜箔，更具体而言，涉及一种与锂二次电池的活性物质具有高附着力的电解铜箔。
技术介绍
随着智能电话、笔记本等便携式家电的广泛使用以及混合动力汽车的普及，对锂电池的需求正在急剧增加。在锂二次电池中，阳极集电体一般由电解铜箔制成。电解铜箔通过利用电镀法的制箔工艺制造，从而在制造的电解铜箔的一个面上形成具有较低粗糙度的光泽表面(shinysurface)，并且在另一个面上形成具有相对较高粗糙度的无光泽表面(mattesurface)。在电解铜箔的无光泽表面上涂覆有诸如碳(Carbon)系浆料的活性物质。在锂二次电池中，活性物质与用作集电体的电解铜箔之间的附着力取决于电解铜箔的表面状态，且通过该附着力可以确定锂二次电池的容量和产率。尤其，如果集电体与活性物质之间的附着力低，则在二次电池的寿命周期期间活性物质从集电体分离，从而可能引起诸如内部短路的问题。同时，众所周知，电解铜箔表面上呈亲水性的氧会提高与活性材料的附着力。然而，铜箔表面层的氧具有增加表面电阻的缺点。因此，为了制造具有可靠性的锂二次电池，需要控制铜箔表面层。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题为了实现所述技术课题，本专利技术的目的在于，提供一种锂二次电池用电解铜箔，该电解铜箔与活性物质具有高附着力，并且具有低电阻。另外，本专利技术的目的在于，提供一种电解铜箔，该电解铜箔具有表现出高附着力和低电阻的表面氧层分布。另外，本专利技术的目的在于，提供一种制造上述电解铜箔的方法。另外，本专利技术的目的在于，提供一种锂二次电池用阳极，其包括上述的电解铜箔，并且具有高放电容量保持率。解决问题的技术方案为了解决上述技术课题，本专利技术提供了一种具有第一暴露表面和与所述第一暴露表面相对的第二暴露表面的电解铜箔，其特征在于，包括：位于所述第一暴露表面处的第一保护层；位于所述第二暴露表面处的第二保护层；以及介于所述第一保护层和所述第二保护层之间的铜膜，其中，位于所述第二暴露表面处的含氧部厚度OT不小于1.5nm且小于8.0nm，位于所述第二暴露表面处的含氧部厚度是第二保护层的一部分的SiO2转化厚度，且所述第二保护层的一部分是通过AES(俄歇电子能谱)从所述第二暴露表面测量的氧成分浓度不小于10原子％的部分。在本专利技术中，所述第一保护层和第二保护层优选包含铬酸盐。另外，从所述第二暴露表面测量的氧成分浓度表现出随着从所述第二暴露表面的深度变深而增加然后降低的趋势。在本专利技术的一个实施例中，含氧部厚度优选为小于8.0nm。另外，在本专利技术的一个实施例中，所述电解铜箔在110℃热处理10分钟之后的断裂强度优选为25kgf/mm2至57kgf/mm2。另外，根据本专利技术的一个实施例，所述第一暴露表面的含氧部厚度与所述第二暴露表面的含氧部厚度之差优选为不大于5.8nm。为了解决所述另一技术课题，本专利技术提供一种制造电解铜箔的方法，该方法包括：向在电解槽中的电解液内彼此隔开配置的阳极板和旋转阴极滚筒之间施加电流，以在所述旋转阴极滚筒上电镀铜膜；卷绕所述铜膜；以及将所述铜膜浸入抗腐蚀处理溶液中进行抗腐蚀处理，其中，在进行所述抗腐蚀处理时，将空气注入到所述抗腐蚀处理溶液。此时，空气的注入可以通过鼓风机进行。另外，优选将所述抗腐蚀处理溶液的溶存氧量保持在3ppm至12ppm。另外，在本专利技术中，优选将所述电解液的TIC浓度保持在0.05g/L以下，将Fe浓度保持在0.3g/L以下。为了解决所述又一技术课题，本专利技术提供一种锂二次电池用阳极，该阳极包括：集电体，包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的电解铜箔；以及位于所述第一表面和所述第二表面上的阳极活性物质层，其中所述电解铜箔包括：位于所述第一表面处的第一保护层；位于所述第二表面处的第二保护层；以及介于所述第一保护层和所述第二保护层之间的铜膜，其中，位于所述第二表面处的含氧部厚度OT不小于1.5nm，位于所述第二表面处的含氧部厚度是第二保护层的一部分的SiO2转化厚度，且所述第二保护层的一部分是通过AES(俄歇电子能谱)从所述第二表面测量的氧成分浓度不小于10原子％的部分。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种锂二次电池用电解铜箔集电体，其与活性物质具有高附着力，并且具有低电阻。另外，本专利技术能够提供一种电解铜箔集电体，其表面氧浓度分布被调节为与活性物质具有高附着力。另外，本专利技术能够提供一种具有高放电容量保持率的锂二次电池的阳极。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的电解铜箔的截面结构的示意图。图2是示出根据本专利技术实施例的锂二次电池用阳极的截面结构的示意图。图3示意性地示出制造本专利技术的电解铜箔的装置。图4是示出使用AES装置对实施例1的电解铜箔的M表面进行测量而得到的各成分的浓度分布的图。图5是示出根据本专利技术的一个实施例使用AES装置对电解铜箔的M表面进行测量而得到的氧浓度分布的图。具体实施方式下面，参照附图描述本专利技术的优选实施例。图1是示出根据本专利技术实施例的电解铜箔的截面结构的示意图。参照图1，电解铜箔110具有第一暴露表面110a和与所述第一暴露表面110a相对的第二暴露表面110b，并且包括：形成所述第一暴露表面110a的第一保护层112；形成所述第二暴露表面110b的第二保护层113；以及位于所述第一保护层112和第二保护层113之间的铜膜111。在本专利技术中，所述电解铜箔110具有预定厚度，例如4μm至30μm的厚度。在铜箔的厚度小于4μm的情况下，导致电池制造工艺中的操作性降低，在铜箔的厚度大于30μm的情况下，当制造锂二次电池时，因铜箔较厚的厚度而难以实现高容量。所述铜膜111通过电镀形成在旋转阴极滚筒上，并且具有光泽表面(S表面)111a和无光泽表面(M表面)111b，其中，在电镀过程中与所述旋转阴极滚筒直接接触的表面为光泽表面(S表面)111a，其相对面为无光泽表面(M表面)111b。优选地，所述第一保护层112和第二保护层113包括抗腐蚀涂层。所述抗腐蚀涂层包含铬酸盐(chromate)化合物。所述第一保护层112和第二保护层113防止所述铜膜111被氧化和腐蚀，并提高了活性物质的附着力。在本专利技术中，所述电解铜箔的厚度方向的氧成分分布具有以下特征。所述电解铜箔的M表面111b上的含氧部厚度OT优选不小于1.5nm。在此，所述M表面111b处的含氧部厚度OT是所述第二保护层113的一部分的SiO2转化厚度，所述第二保护层113的一部分是通过AES(俄歇电子能谱)从M表面111b测量的氧成分浓度不小于10原子％的部分。另外，所述M表面111b处的含氧部厚度优选小于8.0nm。在含氧部厚度小于1.5nm的情况下，赋予表面亲水性的氧的活性位点数不足，使阳极材料不能在铜箔表面提供足够的附着力，因此阳极材料容易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解铜箔，所述电解铜箔具有第一暴露表面和与所述第一暴露表面相对的第二暴露表面，其特征在于，/n包括：/n位于所述第一暴露表面处的第一保护层；/n位于所述第二暴露表面处的第二保护层；以及/n介于所述第一保护层和所述第二保护层之间的铜膜，/n其中，位于所述第二暴露表面处的含氧部厚度OT为不小于1.5nm且小于8.0nm，/n位于所述第二暴露表面处的含氧部厚度是第二保护层的一部分的SiO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170830 KR 10-2017-01101001.一种电解铜箔，所述电解铜箔具有第一暴露表面和与所述第一暴露表面相对的第二暴露表面，其特征在于，
包括：
位于所述第一暴露表面处的第一保护层；
位于所述第二暴露表面处的第二保护层；以及
介于所述第一保护层和所述第二保护层之间的铜膜，
其中，位于所述第二暴露表面处的含氧部厚度OT为不小于1.5nm且小于8.0nm，
位于所述第二暴露表面处的含氧部厚度是第二保护层的一部分的SiO2转化厚度，且
所述第二保护层的一部分是通过AES(俄歇电子能谱)从所述第二暴露表面测量的氧成分浓度不小于10原子％的部分。


2.根据权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，
所述第一保护层和所述第二保护层包含铬酸盐。


3.根据权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，
从所述第二暴露表面测量的氧成分浓度随着从所述第二暴露表面的深度变深而增加，然后降低。


4.根据权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，
所述电解铜箔在110℃热处理10分钟之后的断裂强度为25kgf/mm2至57kgf/mm2。


5.根据权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，
所述第一暴露表面的含氧部厚度与所述第二暴露表面的含氧部厚度之差为不大于5.8nm。


6.一种制造电解铜箔的方法，其特征在于，
包括：
向电解槽中的电解液内彼此隔开配置的阳极板和旋转阴极滚筒之...

【专利技术属性】
技术研发人员：金星玟，李颜娜，
申请(专利权)人：KCF技术有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR