[發明專利]銅箔、包含其的電極、包含其的二次電池及其制造方法

有效

• 申請號: 201810188003.0
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108574104B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 金星玟;金善花
• 申請（專利權）人: SK納力世有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/139;H01M4/13;C25D1/04;C23C22/00;C23C22/24
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張浴月;金鵬

本發明提供一種銅箔。所述銅箔包括銅層和設置在銅層上的保護層，其中保護層的表面具有0.6μm至3.5μm的一最大高度粗糙度(Rmax)、5至110的峰值密度(peak density，PD)、以及22at％(atmoic％)至67at％的氧原子量。

技術領域

本發明關于一種具有改進的粘附力的銅箔、包含其的電極、包含其的二次電池及其制造方法。

背景技術

二次電池是一種能量轉換裝置的類型，用來將電能轉換為化學能，并儲存化學能，以及當需要電力時藉由將化學能轉換成電能的方式產生電，并被稱為“可充電電池”。

鉛酸電池、鎳鎘二次電池、鎳氫二次電池、鋰二次電池等均為二次電池。其中，與其他二次電池相比，相對于其尺寸和重量，鋰二次電池可以存儲相對大量的能量。在信號通信設備的領域中，可移植性和可移動性是重要的，因此鋰電池是較佳的選擇，其應用范圍也擴大到用于混動車和電動車的能量儲存裝置。

近來，為了增加二次電池的電容量，使用包含錫或硅的金屬基活性材料作為陽極活性材料。由于金屬基活性材料在充電和放電期間具有大的體積膨脹率，與以往的碳基活性材料相比，存在金屬基活性材料容易從作為陽極的集電體的銅箔分離，這樣的分離縮短了電池的壽命。為了解決該問題，需要增加銅箔與活性材料之間的粘附力。

增加銅箔和陽極活性材料之間的粘附力的方法包括增加銅箔的表面粗糙度的方法。然而，簡單地增加銅箔的表面粗糙度在增加銅箔和陽極活性材料之間的粘附力方面存在限制，因此可能無法獲得所需的粘附力。

發明內容

因此，本發明涉及提供一種銅箔、一種包含其之電極、一種包含其之二次電池、以及一種銅箔之制造方法，可避免先前技術的限制和缺點。

另外，本發明的一個實施例旨在通過改善銅箔表面的物理和化學特性來提供具有改進的粘附力和活性材料的銅箔。

此外，本發明的另一個實施例旨在通過調整銅箔表面的最大高度粗糙度、峰值密度和氧原子量來提供具有改善的粘附力的銅箔。

此外，本發明的又一個實施例旨在提供一種二次電池電極，該二次電池電極包括具有改進的粘附力的活性材料的銅箔。

此外，本發明的又一個實施例旨在提供包括這種二次電池電極的二次電池。

此外，本發明的又一個實施例旨在提供一種用活性材料制造具有改善的粘附力的銅箔的方法。

除了本發明的上述方面之外，本發明的其他特征和優點將在下面描述，或者對于本領域技術人員而言從以下描述將變得顯而易見。

為了解決上述問題，本發明可以包括以下配置。

本發明之一方面系提供一種銅箔，銅箔包含一銅層；以及設置在該銅層上的一保護層，該保護層的一表面具有0.6μm至3.5μm的一最大高度粗糙度(R_max)，5至110的一峰值密度(PD)，和22原子百分比(at％，atomic％)至67at％的一氧原子量。

該保護層可以包括鉻、硅烷化合物和氮化合物中的至少其中一者。

在25±15℃的室溫下，該電解銅箔的屈服強度(yieldstrength)可以大于或等于25kgf/mm²。

在25±15℃的室溫下，該電解銅箔的伸長率(elongation)可以大于或等于2％。

該銅箔的一屈服強度比(yield strength ratio)可以等于或大于0.55kgf/mm²，或如下方程序1所示。

[方程式1]

屈服強度比(kgf/mm²)＝屈服強度(kgf/mm²)x伸長率值