[發明專利]經表面處理的銅箔及其制造方法、以及包括該經表面處理的銅箔的二次電池用負極

在審

• 申請號: 201980102949.3
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN114788054A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 尹相華;徐正雨;崔恩實;柳永昊;金亨哲;范元辰;宋基德;梁暢烈
• 申請（專利權）人: 日進材料股份有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/13;C25D5/12;C23C28/00;H01M4/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 孫微

本發明公開了一種用于二次電池負極集電體的經表面處理的銅箔；用于制造該經表面處理的銅箔的方法；以及包括該經表面處理的銅箔的二次電池用負極，其中在銅箔的至少一個表面上的平均長軸長度為約0.6μm至約2.0μm的針狀銅顆粒彼此間隔的距離為約1μm至約5μm。

技術領域

本發明涉及一種經表面處理的銅箔、用于制造該經表面處理的銅箔的方法、以及包括該經表面處理的銅箔的二次電池用負極，更具體而言，涉及一種與負極活性材料的界面電阻低、并且對負極活性材料的粘合強度良好的經表面處理的銅箔、用于制造該經表面處理的銅箔的方法、以及包括該經表面處理的銅箔的二次電池用負極。

背景技術

二次電池是一種能量轉換裝置，其以化學能的形式存儲電能，然后根據需要通過將存儲的能量重新轉換為電能從而發電。在這些二次電池中，鋰二次電池由于工作電壓高、能量密度高并且壽命特征良好而在目前得到廣泛使用。

鋰二次電池由正極、負極、隔膜和電解質組成。正極由涂覆有正極活性材料層的正極集電體形成，并且負極由涂覆有負極活性材料層的負極集電體形成。作為負極集電體，通常使用電解銅箔。由于負極包括彼此接觸的兩種不同材料，即，集電體和活性材料，因此在負極處會出現界面電阻。高界面電阻導致充電/放電容量下降，并因此導致電池效率下降。

由于二次電池的劣化或膨脹、或者外部沖擊，因此活性材料會部分地從集電體剝離。具體而言，二次電池的劣化或膨脹、或者諸如外部沖擊之類的物理力減弱了活性材料對集電體的表面的粘合力，從而導致在集電體和活性材料之間形成間隙。作為結果，電流和電子將沿表面移動的表面面積減小，導致電流和電子集中在特定點，這導致負極的內阻增加。

發明內容

[技術問題]

本發明的一個方面是提供一種與負極活性材料的界面電阻低的經表面處理的銅箔、用于制造該經表面處理的銅箔的方法、以及包括該經表面處理的銅箔的二次電池用負極。

本發明的另一方面是提供一種對負極活性材料的粘合強度良好的經表面處理的銅箔、用于制造該經表面處理的銅箔的方法、以及包括該經表面處理的銅箔的二次電池用負極。

[技術方案]

1.根據本發明的一個方面，提供了一種用于二次電池用負極集電體的經表面處理的銅箔。經表面處理的銅箔包括在其至少一個表面上形成的針狀銅顆粒，其中銅顆粒的平均長軸長度為約0.6μm至約2.0μm，并且彼此間隔的距離為約1μm至約5μm。

2.在實施方案1中，銅顆粒的長徑比可為約1.5至約10。

3.在實施方案1或2中，經表面處理的銅箔的厚度可為約1μm至約100μm。

4.在實施方案1至3中的任一項中，經表面處理的銅箔的界面電阻可比未經處理的銅箔低約10％以上。

5.在實施方案1至4中的任一項中，經表面處理的銅箔的界面電阻可為約0.0025ohm/m²至約0.0032ohm/m²。

6.在實施方案1至5中的任一項中，經表面處理的銅箔的粘合強度可比未經處理的銅箔高約20％以上。

7.在實施方案1至6中的任一項中，經表面處理的銅箔的粘合強度可為約3gf/mm至約5gf/mm。

8.在實施方案1至7中的任一項中，經表面處理的銅箔還可包括覆蓋銅顆粒的防銹層，其中防銹層可包括無機防銹層、有機防銹層或它們的組合。

9.在實施方案8中，無機防銹層可包含鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈷(Co)、或它們的合金或組合，并且有機防銹層可包含唑類化合物、硅烷類化合物或它們的組合。