电解铜箔及其制造方法技术

本发明专利技术涉及电解铜箔及其制造方法。本发明专利技术提供一种适用于锂离子二次电池的电解铜箔，其常态的拉伸强度为50kgf/mm2以上，在190℃连续加热处理24小时后的拉伸强度为35～30kgf/mm2。。

【技术实现步骤摘要】
电解铜箔及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种电解铜箔，尤其涉及一种适于二次电池的电解铜箔。

技术介绍

[0002]近年来，于电子通信机器等各电子机器所使用的印刷配线板、或锂离子二次电池的负极集电体等导电部分中广泛使用电解铜箔。制品的轻薄短小化的发展中，电解铜箔因容易薄箔化，而且相比于压延铜箔为可以低成本制造，故特别有用。
[0003]该电解铜箔是使用具有配合各种用途的物理性值的电解铜箔，例如，于锂离子二次电池的情形时，需要具备可耐受电池制造时的应力负荷的物理性值的电解铜箔。具体而言，要求拉伸强度或伸长率的物理性值为特定值以上的电解铜箔(专利文献1～3)。
[0004][现有技术文献][0005][专利文献][0006][专利文献1]日本专利特开2009
‑
221592号公报
[0007][专利文献2]日本专利特开2012
‑
212529号公报
[0008][专利文献3]日本专利特开2006
‑
152420号公报。
[0009]于二次电池用的电解铜箔中，就制造时的应力负荷或操作性的观点而言，较优选为具备相对较高的强度，即具备拉伸强度较大的物理性值的电解铜箔。于制造锂离子二次电池的情形时，于铜箔的表面会涂布被称为活性物质的碳主体的材料，但若为拉伸强度较高的铜箔，则不易产生铜箔的褶皱等，可维持稳定的生产。另外，于活性物质的涂布后进行加热处理，但因为该加热处理，要求具有相对较高的伸长率的铜箔。其理由在于：于圆筒形的锂离子二次电池中，于充放电时反复进行电池内的活性物质的膨胀收缩，因此若为具有高伸长率的铜箔，则可追随因膨胀收缩所致的应力变化，不易引起褶皱等变形或断裂等。也就是，于锂离子二次电池的制造中，于要求操作性的活性物质的涂布步骤等中，要求具有相对较高的拉伸强度，于后续步骤中进行的加热处理后，以某种程度较低的值的拉伸强度显示较高的伸长率的电解铜箔。具体而言，现状为要求显示如常态下的拉伸强度为50kgf/mm2以上，且特定的连续加热处理后的拉伸强度为30kgf/mm2以上的物性的电解铜箔。

技术实现思路

[0010][专利技术所欲解决的问题][0011]本专利技术的目的在于提供一种电解铜箔，其具备如常态下的拉伸强度为50kgf/mm2以上、特定的加热处理后的拉伸强度为30kgf/mm2以上的物性，且适用于锂离子二次电池。
[0012][解决问题的技术手段][0013]根据本专利技术，涉及一种电解铜箔，其常态的拉伸强度为50kgf/mm2以上，190℃、24小时的连续加热处理后的拉伸强度为35～30kgf/mm2。于本专利技术中，所谓”常态”指于常温下管理的状态、或加热处理前的状态。
[0014]常态下，若为具有50kgf/mm2以上的拉伸强度的电解铜箔，则于如活性物质的涂布
般要求操作性的步骤中，可避免皱褶等问题。另外，若为190℃、24小时的连续加热处理后的拉伸强度为35～30kgf/mm2的电解铜箔，则可实现可追随锂离子二次电池的充放电时所产生的电池内的活性物质的膨胀收缩，不易引起断裂等，可长时间、稳定地使用的锂离子二次电池。而且，电解铜箔的厚度较优选为4～12μm。
[0015]本专利技术的电解铜箔较优选为硫含量为10质量ppm以上且未达30ppm。若未达10质量ppm，则有成为引起结晶粒粗大化的结晶组织的倾向。另外，若成为30质量ppm以上，则有于将铜箔拉伸时容易断裂等铜箔的物性变得不稳定的倾向。
[0016]本专利技术的电池用铜箔可通过利用含有1～2ppm的平均分子量80,000～120,000g/mol的明胶的硫酸铜系电解液进行电解处理而制造。若通过含有1～2ppm的平均分子量为80,000～120,000g/mol的明胶的硫酸铜系电解液进行电解处理，则电解铜箔的硫含量变成为10质量ppm以上。而且，根据该制造方法，可实现常态的拉伸强度为50kgf/mm2以上、190℃、24小时的连续加热处理后的拉伸强度为35～30kgf/mm2的电解铜箔。其原因在于：若明胶的添加量未达1ppm，则有于190℃、24小时的连续加热处理中未达30kgf/mm2的倾向，若明胶的添加量超过2ppm，则有电解铜箔的硫含量变成为30质量ppm以上，电解铜箔的物性有变得不稳定的倾向。另外，于本专利技术中，所谓”平均分子量”指重均分子量。
[0017]于本专利技术的电解铜箔的制造方法中，使用硫酸铜溶液作为电解液。作为基本的液组成，较优选为硫酸铜溶液的铜浓度为70～100g/l、游离硫酸为50～200g/l、液温为30～70℃、电流密度为40～70A/dm2的条件。另外，硫酸铜溶液中所含的氯浓度较优选为2ppm以下。
[0018][专利技术的效果][0019]根据本专利技术的电解铜箔，于碳主体的活性物质的涂布步骤中，不易产生褶皱等，可维持稳定的生产，可追随充放电时的电池内的活性物质的膨胀收缩的反复而引起的应力变化，不易引起褶皱等的变形或断裂等，因此可实现可长时间、稳定地使用的锂离子二次电池。
附图说明
[0020]图1A为实施例的铜箔的剖面观察照片(常态)。
[0021]图1B为实施例的铜箔的剖面观察照片(热处理后)。
[0022]图2A为比较例的铜箔的剖面观察照片(常态)。
[0023]图2B为比较例的铜箔的剖面观察照片(热处理后)。
具体实施方式
[0024]以下说明本专利技术的实施方式。
[0025][实施例][0026]作为实施例，以下述条件制造电解铜箔。
[0027]·
硫酸銅溶液
[0028]銅濃度80
±
5g/L
[0029]游离硫酸90
±
10g/L
[0030]氯2.5ppm
[0031]明胶1.5ppm
[0032](平均分子量100,000)
[0033]·
液温50
±
5℃
[0034]·
电流密度45
±
5A/dm2[0035]·
铜箔厚度8μm
[0036][比较例][0037]为了进行比较，以未添加明胶的硫酸铜溶液制造电解铜箔。除了不添加明胶以外，条件与实施例相同。
[0038]对所制造的电解铜箔测定拉伸强度、伸长率。测定方法为依据IPC
‑
TM
‑
650。对常态(20℃)的电解铜箔与进行了190℃、特定时间的加热处理的电解铜箔进行测定。将测定结果示于表1。
[0039][表1][0040][0041]如表1所示，若为实施例的电解铜箔，则常态下为53.0kgf/mm2，但进行190℃、24小时的连续加热处理后的拉伸强度成为32.8kgf/mm2。据此，可知若为实施例的电解铜箔，则进行190℃、24小时的连续加热处理后的拉伸强度较常态的拉伸强度降低38.1％。另外，可知于实施例的情形时，于190℃、1小时的加热处理中，拉伸强度不太降低，拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解铜箔，常态的拉伸强度为50kgf/mm2以上，190℃、24小时的连续加热处理后的拉伸强度为30kgf/mm2以上。2.根据权利要求1所述的电解铜箔，其中，硫含量为10质量ppm以上且未达30质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：岱瓦仪夫，
申请(专利权)人：卢森堡铜箔有限公司，
类型：发明
国别省市：