電解銅箔、包括其的電極和二次電池及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種在卷對卷(RTR)工藝期間防止折疊或起皺的電解銅箔、一種包括該電解銅箔的電極、一種包括該電解銅箔的二次電池以及一種制造該電解銅箔的方法。電解銅箔包括：銅膜，包含99wt.％或更多的銅；以及設置在銅膜上的保護層，且該電解銅箔的拉伸強度為45kgf/mm2或更大。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種電解銅箔、一種包括該電解銅箔的電極、一種包括該電解銅箔的二次電池以及一種制造該電解銅箔的方法。
技術(shù)介紹
電解銅箔用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品，比如生產(chǎn)二次電池的陽極集流器，以及柔性印刷電路板(FPCB)。一般而言，通過卷對卷(RTR)工藝來生產(chǎn)電解銅箔，且用于通過卷對卷(RTR)工藝來生產(chǎn)二次電池的陽極集流器、柔性印刷電路板(FPCB)等。已知卷對卷(RTR)工藝適于大批量生產(chǎn)，因為其能夠進行連續(xù)生產(chǎn)。然而，在實踐中，由于在卷對卷(RTR)工藝過程中經(jīng)常發(fā)生的電解銅箔的折疊和/或起皺，卷對卷(RTR)工藝設備的操作不可避免地停止，在解決這些問題之后，設備要重新進行操作。工藝設備的反復停止和重新操作引起的主要問題是生產(chǎn)效率劣化。即，在卷對卷(RTR)工藝期間經(jīng)常發(fā)生的、電解銅箔的諸如折疊和/或起皺的問題阻止產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)，因此引起對卷對卷(RTR)工藝的固有優(yōu)點的損害并導致產(chǎn)品的生產(chǎn)效率劣化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點造成的上述問題而提出本專利技術(shù)，本專利技術(shù)提供了一種電解銅箔、一種包括該電解銅箔的電極、一種包括該電解銅箔的二次電池以及一種制造該電解銅箔的方法。本專利技術(shù)的一個目的是提供一種高強度電解銅箔，其拉伸強度為45kgf/mm2或更高，從而在卷對卷(RTR)工藝過程期間防止折疊或起皺。本專利技術(shù)的另一目的是提供一種電極，該電極能夠使用防止在卷對卷(RTR)工藝過程期間的折疊或起皺的高強度電解銅箔來生產(chǎn)，因此可以確保優(yōu)異的生產(chǎn)效率。本專利技術(shù)的另一個目的是提供一種二次電池，該二次電池能夠使用在卷對卷(RTR)工藝過程期間防止折疊或起皺的高強度電解銅箔來生產(chǎn)，因此可以確保優(yōu)異的生產(chǎn)效率。本專利技術(shù)的又一個目的是提供一種制造高強度電解銅箔的方法，該高強度電解銅箔的拉伸強度為45kgf/mm2或更高，從而在卷對卷(RTR)工藝過程期間防止折疊或起皺。本專利技術(shù)如上所述的方案以及本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點將在下文中被描述或?qū)⒈槐绢I域技術(shù)人員根據(jù)說明書清楚地理解。根據(jù)本專利技術(shù)的一個方案，可通過提供一種電解銅箔實現(xiàn)上述和其它目的，該電解銅箔包括：銅膜，包含99wt.％或更多的銅；以及在銅膜上的保護層，其中，電解銅箔的拉伸強度為45kgf/mm2或更大。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方案，提供了一種二次電池的電極，其包括：電解銅箔，其包括：包含99wt.％或更多的銅的銅膜以及在銅膜上的保護層，該電解銅箔的拉伸強度為45kgf/mm2或更大；以及在電解銅箔上形成的活性材料層，其中，活性材料層包括從由以下材料組成的組中選出的至少一種活性材料：碳；包括Si、Ge、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni或Fe的金屬(Me)；含有該金屬(Me)的合金；該金屬(Me)的氧化物(MeOX)；以及該金屬(Me)和碳的復合物。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方案，提供了一種二次電池，其包括：陰極，在充電時供應電子和鋰離子；陽極，在放電時供應電子和鋰離子；電解液，提供使鋰離子能夠在陰極與陽極之間移動的環(huán)境；以及間隔物，電絕緣陰極與陽極，其中，陽極包括：電解銅箔，其包括：包含99wt.％或更多的銅的銅膜、以及設置在銅膜上的保護層，電解銅箔的拉伸強度為45kgf/mm2或更大；以及在電解銅箔上形成的活性材料層，其中，活性材料層包括從由以下材料組成的組中選出的至少一種活性材料：碳；包括Si、Ge、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni或Fe的金屬(Me)；含有該金屬(Me)的合金；該金屬(Me)的氧化物(MeOX)；以及該金屬(Me)和碳的復合物。根據(jù)本專利技術(shù)的又一方案，提供了一種制造電解銅箔的方法，其包括：在電解槽中容納的電解液中彼此隔開的陰極板與旋轉(zhuǎn)陽極筒之間傳導電流，以在旋轉(zhuǎn)陽極筒上形成銅膜，其中，通過將二價鈰的化合物添加到含有70g/L到100g/L的銅離子以及70g/L到130g/L的硫酸的混合物中來生產(chǎn)電解液，且電解液包括3ppm到15ppm的鈰離子。二價鈰的化合物可以是CeSO4。電解液可被維持在40℃到60℃，且由陰極板供應的電流密度可以是40A/dm2到80A/dm2。在形成銅膜時，可按照30m3/h到50m3/h的流速將電解液供應到電解槽中。電解液中的總有機碳含量(TOC)可維持在30ppm或更少。該方法還可包括，在形成銅膜時，以預定間隔將20mg/L到80mg/L的活性炭添加到電解液中。該方法還可包括，將銅膜浸漬在防腐蝕溶液中。上面給出的關于本專利技術(shù)的一般說明用于闡述或公開本專利技術(shù)，而不應被解釋為限制本專利技術(shù)的范圍。附圖說明結(jié)合附圖，通過以下詳細描述將更清楚地理解本專利技術(shù)的上述及其它目的、特征和其它優(yōu)點，附圖中：圖1是根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的電解銅箔的剖視圖；圖2示出了根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的二次電池的電極的剖視圖；以及圖3示出了根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的生產(chǎn)電解銅箔的裝置。具體實施方式在下文中，將參照附圖詳細描述根據(jù)本專利技術(shù)的實施例。本領域技術(shù)人員將理解，可進行各種修改、添加和替換，而不脫離如隨附權(quán)利要求中公開的本專利技術(shù)的范圍和精神。因此，本專利技術(shù)包括落入本專利技術(shù)主張的范圍內(nèi)的修改和替換及其等同。圖1是示出根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的電解銅箔110的剖視圖。如圖1所示，根據(jù)本專利技術(shù)的電解銅箔110包括：銅膜111，包含99wt.％或更多的銅；以及設置在銅膜111上的保護層112。在圖1所示的電解銅箔110中，保護層112形成在銅膜111的相對兩面上，但是本專利技術(shù)不限于此，保護層112可僅形成在銅膜111的一個表面上。根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的電解銅箔110的厚度為4μm到35μm。厚度小于4μm的電解銅箔110的產(chǎn)品引起加工性能的劣化。另一方面，厚度為35μm的電解銅箔110生產(chǎn)的二次電池由于電解銅箔110太厚而不能具有高容量。銅膜111可通過電鍍形成在旋轉(zhuǎn)陽極筒上，并具有在電鍍的過程中與旋轉(zhuǎn)陽極筒接觸的光澤面和與光澤面相對的非光澤面。保護層112通過在銅膜111上電沉積防腐蝕材料形成。防腐蝕材料可包括鉻酸鹽、苯并三唑(BTA)和/或硅烷化合物中的至少一種。保護層112防止銅膜111的氧化和腐蝕并提高耐熱性，因此延長電解銅箔110的壽命以及包括該電解銅箔的最終產(chǎn)品的壽命。為了防止電解銅箔110的折疊及卷曲(即，起皺)，根據(jù)本專利技術(shù)的電解銅箔110具有45kgf/mm2或更高的高拉伸強度。當電解銅箔110的拉伸強度小于45kgf/mm2時，電解銅箔110在卷對卷生產(chǎn)工藝期間在兩個相鄰輥之間被折疊，或者電解銅箔110的左端和右端在卷對卷生產(chǎn)工藝期間起皺。同時，當電解銅箔110的拉伸強度超過50kgf/mm2時，電解銅箔110具有低伸長率，因此在諸如二次電池的陽極集流器和柔性印刷電路板(FPCB)的最終產(chǎn)品的生產(chǎn)中，具有引起電解銅箔110破損的風險。因此，優(yōu)選地，根據(jù)本專利技術(shù)的電解銅箔110具有45kgf/mm2到50kgf/mm2的拉伸強度和3％到13％的伸長率。在下文中，僅為了更好的理解，將詳細描述根據(jù)本專利技術(shù)的電解銅箔110用于二次電池的生產(chǎn)的實施例。然而，如上所述，根據(jù)本專利技術(shù)的電解銅箔110可以被用于生產(chǎn)各種其它產(chǎn)品，比如柔性印刷電路板(FPCB)，該柔性印刷電路板可通過卷對卷(RTR)工藝使用銅本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電解銅箔，其包括：銅膜，其包含99wt.％或更多的銅；以及在所述銅膜上的保護層，其中，所述電解銅箔的拉伸強度為45kgf/mm2或更大。

【技術(shù)特征摘要】
2015.09.24 KR 10-2015-01352101.一種電解銅箔，其包括：銅膜，其包含99wt.％或更多的銅；以及在所述銅膜上的保護層，其中，所述電解銅箔的拉伸強度為45kgf/mm2或更大。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解銅箔，其中，所述電解銅箔的拉伸強度為45kgf/mm2到50kgf/mm2且伸長率為3％到13％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解銅箔，其中，所述電解銅箔的厚度為4μm到35μm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解銅箔，其中，所述保護層包括鉻酸鹽、苯并三唑和硅烷化合物中的至少一種。5.一種二次電池的電極，其包括：電解銅箔，其包括：包含99wt.％或更多的銅的銅膜、以及在所述銅膜上的保護層，所述電解銅箔的拉伸強度為45kgf/mm2或更大；以及在所述電解銅箔上的活性材料層，其中，所述活性材料層包括從由以下材料組成的組中選出的至少一種活性材料：碳；包括Si、Ge、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni或Fe的金屬；含有所述金屬的合金；所述金屬的氧化物；以及所述金屬和碳的復合物。6.一種二次電池，其包括：陰極；陽極；電解液，使鋰離子能夠在所述陰極與所述陽極之間移動；以及間隔物，電絕緣所述陰極與所述陽極，其中，所述陽極包括：電解銅箔，其包括：包含99wt.％或更多的銅的銅膜、以及在所述銅膜上的保護層，所述電解銅箔的拉伸強度為45kg...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金昇玟，安重圭，李廷吉，金善花，
申請(專利權(quán))人：LS美創(chuàng)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：韓國;KR