[发明专利]铜箔、包含其的电极、包含其的二次电池及其制造方法

说明书

本发明提供一种铜箔。所述铜箔包括铜层和设置在铜层上的保护层，其中保护层的表面具有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。

技术领域

本发明关于一种具有改进的粘附力的铜箔、包含其的电极、包含其的二次电池及其制造方法。

背景技术

二次电池是一种能量转换装置的类型，用来将电能转换为化学能，并储存化学能，以及当需要电力时藉由将化学能转换成电能的方式产生电，并被称为“可充电电池”。

铅酸电池、镍镉二次电池、镍氢二次电池、锂二次电池等均为二次电池。其中，与其他二次电池相比，相对于其尺寸和重量，锂二次电池可以存储相对大量的能量。在信号通信设备的领域中，可移植性和可移动性是重要的，因此锂电池是较佳的选择，其应用范围也扩大到用于混动车和电动车的能量储存装置。

近来，为了增加二次电池的电容量，使用包含锡或硅的金属基活性材料作为阳极活性材料。由于金属基活性材料在充电和放电期间具有大的体积膨胀率，与以往的碳基活性材料相比，存在金属基活性材料容易从作为阳极的集电体的铜箔分离，这样的分离缩短了电池的寿命。为了解决该问题，需要增加铜箔与活性材料之间的粘附力。

增加铜箔和阳极活性材料之间的粘附力的方法包括增加铜箔的表面粗糙度的方法。然而，简单地增加铜箔的表面粗糙度在增加铜箔和阳极活性材料之间的粘附力方面存在限制，因此可能无法获得所需的粘附力。

发明内容

因此，本发明涉及提供一种铜箔、一种包含其之电极、一种包含其之二次电池、以及一种铜箔之制造方法，可避免先前技术的限制和缺点。

另外，本发明的一个实施例旨在通过改善铜箔表面的物理和化学特性来提供具有改进的粘附力和活性材料的铜箔。

此外，本发明的另一个实施例旨在通过调整铜箔表面的最大高度粗糙度、峰值密度和氧原子量来提供具有改善的粘附力的铜箔。

此外，本发明的又一个实施例旨在提供一种二次电池电极，该二次电池电极包括具有改进的粘附力的活性材料的铜箔。

此外，本发明的又一个实施例旨在提供包括这种二次电池电极的二次电池。

此外，本发明的又一个实施例旨在提供一种用活性材料制造具有改善的粘附力的铜箔的方法。

除了本发明的上述方面之外，本发明的其他特征和优点将在下面描述，或者对于本领域技术人员而言从以下描述将变得显而易见。

为了解决上述问题，本发明可以包括以下配置。

本发明之一方面系提供一种铜箔，铜箔包含一铜层；以及设置在该铜层上的一保护层，该保护层的一表面具有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。

该保护层可以包括铬、硅烷化合物和氮化合物中的至少其中一者。

在25±15℃的室温下，该电解铜箔的屈服强度(yieldstrength)可以大于或等于25kgf/mm²。

在25±15℃的室温下，该电解铜箔的伸长率(elongation)可以大于或等于2％。

该铜箔的一屈服强度比(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]

屈服强度比(kgf/mm²)＝屈服强度(kgf/mm²)x伸长率值