用于二次电池的电流收集器的电解铜箔的制作方法

本发明关于电解铜箔，且更具体而言为关于用于二次电池的电流收集器的电解铜箔。

背景技术：

1、铜箔通常用作二次电池的电流收集器。关于铜箔，主要使用通过辊轧制程所获得的轧制铜箔，但制造成本高，且难以制造宽的铜箔。此外，由于润滑油必须在辊轧处理期间使用，由于润滑油的污染，可能降低轧制铜箔对活性材料的黏附，且因此可能劣化电池的充电/放电循环特性。

2、锂电池在充电/放电循环期间伴随着由于过充电的热产生及体积变化。此外，铜箔应具有低表面粗糙度，确保铜箔与电极活性材料之间的紧密黏附的改善，且相关于根据充电/放电循环的活性材料层的膨胀及收缩较不受铜箔基材影响，从而防止作为电流收集器的铜箔发生皱纹、破裂等。因此，需要一种高伸长率、高强度及低粗糙度的铜箔，其能够承受锂电池的体积变化及热产生，且具有对活性材料优异的紧密黏附。此外，当用作二次电池的阳极电流收集器时，铜箔具有涂布有电极活性材料的相对侧。就此而言，需要维持电解铜箔在其相对侧上的相同或相似位准的表面粗糙度，因为相对侧之间的表面粗糙度差异导致不同的电池特性。

3、在使用此类电解铜箔的二次电池的制造程序中，铜箔通常经历真空干燥步骤。然而，由于真空干燥是在高温下进行一长段时间的程序，铜箔与活性材料涂布表面之间的黏附及应力可能改变而减少电池的寿命或在真空干燥铜箔的步骤期间产生裂纹。

4、当电解铜箔用作二次电池的阳极电流收集器时，铜箔的两侧涂覆有电极活性材料。因此，电解铜箔的表面优选地提供与活性材料的良好接触。然而，用于确保与活性材料良好接触的习知方法限于控制电解铜箔的表面粗糙度。

5、因此，需要用于二次电池的电流收集器的电解铜箔，其能够提供在各种温度范围中优异的机械性质及相对于活性材料的良好接触性质。

6、电解铜箔及活性材料之间的良好接触性质可与电解铜箔的表面能量相关联，且可通过铜箔的晶格平面的定向来判定。此外，铜箔的晶格定向可影响拉伸强度及伸长率，使得需要设计用于高强度、高伸长率、及/或良好接触性质的电解铜箔的晶格定向。

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、由于目标在解决相关技术中遇到的问题，本发明的态样提供在广泛温度范围中具有高机械强度及高伸长率的电解铜箔。

3、本发明的另一个实施方案提供一种电解铜箔，其即使在高温干燥程序施加至其时，仍保持高机械强度及高伸长率。

4、本发明的另一个实施方案提供用于二次电池的电流收集器的电解铜箔，其可提供用于包括水性黏合剂的活性材料涂层的良好接触效能。

5、本发明的另一个实施方案提供用于二次电池的电流收集器的电解铜箔，其实现在其两侧上形成均匀活性材料涂层。

6、本发明的另一个实施方案是提供一种电解铜箔，其具有经设计用于高强度、高伸长率、及/或良好接触性质的晶格定向。

7、技术方案

8、为了完成技术主题，本发明提供一种电解铜箔，其在室温下每单位厚度的伸长率的范围从1.3至2.0％/μm，且在室温下i(200)/i(111)的范围从0.4至0.5，其中i(200)/i(111)为针对沉积平面在xrd频谱上(200)晶格平面的绕射峰值的强度对(111)晶格平面的绕射峰值的强度的比率。

9、本发明的电解铜箔在室温下具有40kgf/mm2的拉伸强度，且在室温下i(200)/i(111)的范围从0.4至0.5，其中i(200)/i(111)为针对沉积平面在xrd频谱上(200)晶格平面的绕射峰值的强度对(111)晶格平面的绕射峰值的强度的比率。

10、另外，本发明的电解铜箔符合关系a>b，其中a由i(200)/i(111)表示，其为针对在室温下的沉积平面在xrd频谱上(200)晶格平面的绕射峰值的强度对(111)晶格平面的绕射峰值的强度的比率，且b由i(200)/i(111)表示，其为针对在200℃下热处理一小时之后的沉积平面在xrd频谱上(200)晶格平面的绕射峰值的强度对(111)晶格平面的绕射峰值的强度的比率。就此而言，a及b可处于-0.3<(b-a)/a<-0.1的关系。

11、在另一个实施方案中，本发明的电解铜箔的m(200)/m(111)的范围可从0.5至1，其中m(200)/m(111)为针对在室温下的沉积平面在xrd频谱上(200)晶格平面的定向指数(m(200))对(111)晶格平面的定向指数(m(111))的比率。

12、在另一个实施方案中，本发明的电解铜箔符合关系c>d，其中c由m(200)/m(111)表示，其为针对在室温下的沉积平面在xrd频谱上(200)晶格平面的定向指数(m(200))对(111)晶格平面的定向指数(m(111))的比率的比率，且d由m(200)/m(111)表示，其为针对在200℃下热处理一小时之后的沉积平面在xrd频谱上(200)晶格平面的定向指数(m(200))对(111)晶格平面的定向指数(m(111))的比率。就此而言，c及d可处于-0.3<(d-c)/c<-0.1的关系。

13、在另一个实施方案中，本发明的电解铜箔可具有5至8ppm的toc含量。

14、在另一个实施方案中，本发明的电解铜箔在200℃下热处理一小时之后可具有1.4至2.4％/μm的每单位厚度的伸长率。

15、在另一个实施方案中，本发明的电解铜箔在200℃下热处理一小时之后的每单位厚度的伸长率与室温下每单位厚度的伸长率的比率的范围从1.05至1.25。

16、有益效果

17、本发明提供一种电解铜箔，其在广泛温度范围中保持高机械强度或高伸长率。

18、本发明提供一种电流收集器，其可提供用于包括水性黏合剂的活性材料涂层的良好接触效能。

19、本发明提供用于二次电池的电流收集器的电解铜箔，其实现在其两侧上形成均匀活性材料涂层。

技术特征：

1.一种电解铜箔，其特征在于，在室温下每单位厚度的伸长率的范围从1.3至2.0％/μm，且在室温下i(200)/i(111)的范围从0.4至0.5；

2.一种电解铜箔，其特征在于，在室温下具有40kgf/mm2或更大的拉伸强度，且在室温下i(200)/i(111)的范围从0.4至0.5，其中i(200)/i(111)为针对沉积平面在xrd频谱上(200)晶格平面的绕射峰值的强度对(111)晶格平面的绕射峰值的强度的比率。

3.根据权利要求1或2所述的电解铜箔，其特征在于，符合关为a>b；

4.根据权利要求3所述的电解铜箔，其特征在于，所述a及b为处于-0.3<(b-a)/a<-0.1的关系。

5.根据权利要求1或2所述的电解铜箔，其特征在于，m(200)/m(111)的范围从0.5至1，其中m(200)/m(111)为针对在室温下的沉积平面在xrd频谱上(200)晶格平面的定向指数(m(200))对(111)晶格平面的定向指数(m(111))的比率。

6.根据权利要求5所述的电解铜箔，其特征在于，符合关系c>d；

7.根据权利要求6所述的电解铜箔，其特征在于，所述c及d为处于-0.3<(d-c)/c<-0.1的关系。

8.根据权利要求1或2所述的电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔具有5至8ppm的toc含量。

9.根据权利要求1或2所述的电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔在200℃下热处理一小时之后具有1.4至2.4％/μm的每单位厚度的伸长率。

10.根据权利要求9所述的电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔在200℃下热处理一小时之后的每单位厚度的伸长率与室温下的每单位厚度的伸长率的比率的范围从1.05至1.25。

技术总结本文揭示一种用于二次电池的电流收集器的电解铜箔。一种电解铜箔，其在室温下每单位厚度的伸长率的范围从1.3至2.0％/μm，且在室温下I(200)/I(111)的范围从3.4至0.5，其中I(200)/I(111)是针对沉积平面在XRD频谱上(200)晶格平面的绕射峰值的强度对(111)晶格平面的绕射峰值的强度的比率。技术研发人员：宋基德,李先珩,李秀恩,朴瑟气受保护的技术使用者：乐天能源材料公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5