[發(fā)明專利]電解銅箔、電極及包含其的鋰離子電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010045601.X
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN112864397B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃慧芳;賴耀生;周瑞昌
• 申請（專利權(quán)）人: 長春石油化學(xué)股份有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/13;H01M10/0525;C25D1/04
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌;閆加賀

本發(fā)明提供一種電解銅箔、電極及包含其的鋰離子電池。本發(fā)明的電解銅箔包含位于相反側(cè)的一輥筒面及一沉積面，所述輥筒面及沉積面的峰度(Sku)各自為1.8至6.4，所述輥筒面及所述沉積面的界面展開面積比(Sdr)各自為0.06％至13％，且所述輥筒面及所述沉積面的表面性狀長寬比(Str)各自為0.1至1。通過上述表面形貌，本發(fā)明的電解銅箔應(yīng)用于鋰離子電池能與活性材料之間具有良好的接著強(qiáng)度，進(jìn)而提升鋰離子電池的充放電循環(huán)壽命表現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種電解銅箔，尤指一種用于鋰離子電池的電解銅箔。此外，本發(fā)明還關(guān)于一種包含上述電解銅箔的電極和鋰離子電池。

背景技術(shù)

隨著攜帶式電子裝置(portable electronic devices,PED)、電動車(electricvehicles,EV)、混合動力車(hybrid electric vehicles,HEV)的普及化，兼具高電能密度、可快速充電、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)的鋰離子電池正被積極開發(fā)，以滿足現(xiàn)今蓬勃發(fā)展的市場需求。

鋰離子電池依靠鋰離子在正、負(fù)極之間來回穿梭完成充、放電的工作，由于其電極通常是由含活性材料的漿料涂覆在集電體(例如銅箔)的表面上所制得，故銅箔的特性與質(zhì)量成為影響鋰離子電池的效能的重要因素之一。

充放電循環(huán)壽命表現(xiàn)(charge-discharge cycle life performance)是鋰離子電池的重要指標(biāo)，其是根據(jù)鋰離子電池經(jīng)過一系列的充放電循環(huán)后的電容量下降至初始電容量的80％所定義。由于鋰離子電池在充放電過程中無可避免地會發(fā)生膨脹與收縮現(xiàn)象；倘若銅箔和活性材料之間缺乏足夠的接著強(qiáng)度，活性材料于充放電的過程中很容易自銅箔的表面上剝離或脫落，縮短鋰離子電池的充放電循環(huán)壽命。

因此，目前仍有待改善鋰離子電池的充放電循環(huán)壽命表現(xiàn)，從而提升鋰離子電池的市場價值。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明其中一目的在于提升電解銅箔與活性材料之間的接著強(qiáng)度，從而提升鋰離子電池的充放電循環(huán)壽命表現(xiàn)及其市場價值。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種電解銅箔，其包含位于相反側(cè)的一輥筒面(drumside)及一沉積面(deposited side)，其兼具以下表面特性：

(a)輥筒面及沉積面的峰度(Kurtosis，簡稱Sku)各自為1.8至6.4；

(b)輥筒面及沉積面的界面展開面積比(developed interfacial area ratio，簡稱Sdr)各自為0.06％至13％；以及

(c)輥筒面及沉積面的表面性狀長寬比(texture aspect ratio，簡稱Str)各自為0.1至1。

由于本發(fā)明的電解銅箔的輥筒面及沉積面各自兼具上述三者表面特性，故本發(fā)明的電解銅箔應(yīng)用于鋰離子電池中能與活性材料之間具有良好的接著強(qiáng)度，進(jìn)而改善與減緩活性材料于充放電的過程中容易自電解銅箔的表面上剝離或脫落的現(xiàn)象，優(yōu)化鋰離子電池的循環(huán)壽命表現(xiàn)。

依據(jù)本發(fā)明，所述電解銅箔的輥筒面及沉積面是指電解銅箔的二相反最外側(cè)的表面，即所述輥筒面和沉積面皆位于電解銅箔的最外側(cè)。故，通過控制電解銅箔的輥筒面及沉積面的表面形貌，能具體提升電解銅箔與活性材料之間的接著強(qiáng)度，延長鋰離子電池的循環(huán)壽命。

于本說明書中，“峰度”是指衡量一表面的高度分布的尖銳度(sharpness)的指標(biāo)；Sku越低代表此表面的高度分布越趨平整狀，反之，Sku越高則代表此表面的峰或谷的尖銳度較高，亦即陡峭的峰或谷較多。依據(jù)本發(fā)明，電解銅箔的輥筒面及沉積面同時兼具適當(dāng)?shù)腟ku能改善與減緩活性材料容易自電解銅箔的表面上剝離或脫落的現(xiàn)象，從而提升鋰離子電池的可靠性(reliability)和耐久性(durability)。