本公開涉及一種能夠防止銅箔的撕裂或褶皺缺陷的銅箔、包括該銅箔的電極、包括該銅箔的二次電池以及制造該銅箔的方法。
背景技術(shù):
1、二次電池是將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能、將化學(xué)能儲存在其中、隨后在需要電力時將化學(xué)能轉(zhuǎn)換回電能從而發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換裝置的類型。二次電池用作電動車輛以及諸如移動電話、膝上型計算機等便攜式家用電器的能源。二次電池是可再充電的,因此也被稱為可再充電電池。
2、作為與一次性初級電池相比具有經(jīng)濟和環(huán)境優(yōu)勢的二次電池,存在鉛酸電池、鎳鎘二次電池、鎳氫二次電池和鋰二次電池。
3、特別地,與其它二次電池相比,鋰二次電池相對于其尺寸和重量可以儲存相對大量的能量。因此,在便攜性和移動性重要的信息通信裝置的領(lǐng)域中,鋰二次電池是優(yōu)選的,并且其應(yīng)用范圍也擴展到用于混合動力車輛和電動車輛的能量儲存裝置。
4、鋰二次電池在包括充電和放電的每一個循環(huán)中重復(fù)使用。當(dāng)特定裝置以完全充電的鋰二次電池運行時,鋰二次電池應(yīng)具有高充電/放電容量,以便增大裝置的運行時間。因此,為了滿足消費者對鋰二次電池的充電/放電容量的不斷增長的期望(需要),需要持續(xù)進行研究。
5、這種二次電池包括由銅箔制成的陽極集流器,并且在銅箔之中,電解銅箔被廣泛用作二次電池的陽極集流器。隨著對二次電池的需求增大,對具有高容量、高效率和高質(zhì)量的二次電池的需求增大,因此,需要能夠改善二次電池的特性的銅箔。特別地,需要能夠確保二次電池的高容量并且能夠使二次電池穩(wěn)定地維持容量和性能的銅箔。
6、同時,由于銅箔的厚度變小,可以增大可以包括在相同空間中的活性材料的量,并且可以增大集流器的數(shù)量,因此,可以增大二次電池的容量。然而,由于銅箔的厚度變小,出現(xiàn)翹曲,因此,當(dāng)銅箔卷繞時,由于邊緣的翹曲而出現(xiàn)諸如銅箔的撕裂或褶皺的缺陷,因此,難以制造非常薄的膜形式的銅箔。因此,為了制造具有非常薄的厚度的銅箔,應(yīng)該防止銅箔的翹曲。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、技術(shù)目的
2、因此,本公開涉及一種能夠防止由上述相關(guān)技術(shù)的限制和缺點引起的問題的銅箔、一種包括該銅箔的電極、一種包括該銅箔的二次電池以及一種用于制造該銅箔的方法。
3、根據(jù)本公開的一個實施例,提供了一種銅箔,其r值在2.0至3.5的范圍內(nèi),因此在制造過程期間不翹曲、褶皺或撕裂。
4、根據(jù)本公開的一個實施例,提供了一種銅箔,通過使銅膜具有0.05或更小的室溫?fù)p失因子,該銅箔在制造過程期間不翹曲、褶皺或撕裂。
5、根據(jù)本公開的另一實施例,提供了一種銅箔,通過使銅膜具有0.2或更小的高溫?fù)p失因子,該銅箔在高溫制造過程期間不翹曲、褶皺或撕裂。
6、根據(jù)本公開的另一實施例,提供了一種用于包括銅箔的二次電池的電極,以及一種包括用于二次電池的電極的二次電池。
7、根據(jù)本公開的又一實施例,提供了一種用于制造銅箔的方法,其中防止了翹曲、褶皺或撕裂的出現(xiàn)。
8、除了上述本公開的多個方面以外,本公開的其它特征和優(yōu)點將在以下詳細(xì)描述中描述,如本公開所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚地理解的。
9、技術(shù)方案
10、根據(jù)本公開的一個實施例,提供了一種銅箔,其包括銅膜,該銅膜包括重量百分比為99.9%,(wt%,重量%)或以上的銅,并且具有在2.0至3.5的范圍內(nèi)的r值。r通過以下等式1計算,[等式1]r=log(wa/wb)/log(ta/tb),其中,等式1中的wa使用以下等式2計算,[等式2]wa=[xa0+(xa45)x2+xa90]/4,等式1中的wb使用以下等式3計算,[等式3]wb=[xb0+(xb45)x2+xb90]/4,等式1中的ta表示拉伸測試之前的樣品厚度,等式1中的tb表示拉伸測試之后的樣品厚度,等式2中的xa0、xa45和xa90分別表示在拉伸之前在拉伸方向上,沿0°、45°和90°的方向收集的樣品的中心部分的寬度,并且等式3中的xb0、xb45和xb90分別表示在拉伸之后在拉伸方向上,沿0°、45°和90°的方向收集的樣品的中心部分的寬度。
11、根據(jù)本公開的一個實施例,提供了一種銅箔,其包括銅膜,該銅膜包括重量百分比為99.9%或以上的銅,其中,銅膜具有0.05或更小的室溫?fù)p失因子,其中,室溫?fù)p失因子通過以下等式4計算,[等式4]室溫?fù)p失因子=室溫?fù)p失模量/室溫儲存模量。
12、根據(jù)本公開的另一實施例,提供了一種用于制造銅箔的方法,該方法包括制備包含銅離子的電解質(zhì),形成銅膜,和在銅膜上形成保護層,其中,銅膜的形成包括通過使陰極板和旋轉(zhuǎn)陽極鼓導(dǎo)電在旋轉(zhuǎn)陽極鼓上形成銅膜,該陰極板和旋轉(zhuǎn)陽極鼓在電解槽中在電解質(zhì)中被設(shè)置為彼此間隔開,其中,電解質(zhì)包括濃度為70g/l至100g/l的銅離子、濃度為70g/l至150g/l的硫酸、濃度為15ppm至25ppm的氯(cl)、濃度為1ppm至100ppm的鉛離子(pb2+)、濃度為0.3ppm至5ppm的鎢(w)、濃度為1ml/l至10ml/l的過氧化氫和有機添加劑,其中,有機添加劑包括拋光劑(組分a)、緩和劑(組分b)、調(diào)平劑(組分c)中的至少一種,其中,拋光劑(組分a)包括磺酸或其金屬鹽,緩和劑(組分b)包括非離子水溶性聚合物,并且調(diào)平劑(組分c)包括氮(n)和硫(s)中的至少一種。
13、根據(jù)本公開的又一實施例,提供了一種用于二次電池的電極,電極包括銅箔和設(shè)置在銅箔的至少一個表面上的活性材料層。
14、根據(jù)本公開的又一實施方式,提供了一種二次電池,該二次電池包括被配置為在充電期間提供鋰離子的陰極、被配置為在放電期間提供電子和鋰離子的陽極、設(shè)置在陰極與陽極之間以提供鋰離子在其中可移動的環(huán)境的電解質(zhì)、以及被配置為使陽極和陰極電絕緣的分隔件。
15、有利效果
16、根據(jù)本公開,通過防止在制造過程期間在銅箔中出現(xiàn)褶皺或撕裂,并使用銅箔制造中間部件(諸如,柔性印刷電路板(fpcb)和二次電池)和最終產(chǎn)品,可以提高中間部件以及最終產(chǎn)品的生產(chǎn)率。
1.一種銅箔,包括銅膜,所述銅膜包括重量百分比為99.9%或以上的銅,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔,其中,所述銅箔具有45kgf/mm2或更大的拉伸強度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔,其中,所述銅箔具有3%至13%的伸長率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔,其中,所述銅箔具有0.7μm至0.9μm的十點平均粗糙度rz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅箔,還包括形成在所述銅膜上的保護層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅箔,其中,所述保護層包括鉻化合物、硅烷化合物和氮化合物中的至少一種。
7.一種用于制造銅箔的方法,所述方法包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,所述拋光劑(組分a)具有1ppm至25ppm的含量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,所述緩和劑(組分b)具有1ppm至10ppm的含量。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,所述調(diào)平劑(組分c)具有1ppm至10ppm的含量。
11.一種銅箔,包括銅膜,所述銅膜包括重量百分比為99.9%或以上的銅,
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的銅箔,其中,所述銅膜具有0.2或更小的高溫?fù)p失因子,
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的銅箔,其中,所述室溫儲存模量在30gpa至80gpa的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的銅箔,其中,所述室溫?fù)p失模量為5gpa或更小。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的銅箔,其中,所述高溫儲存模量在20gpa至60gpa的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的銅箔,其中,所述高溫?fù)p失模量為10gpa或更小。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的銅箔,還包括形成在所述銅膜上的保護層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的銅箔,其中,所述保護層包括鉻化合物、硅烷化合物和氮化合物中的至少一種。