[发明专利]铜箔和包含它的锂离子电池的负极集电体及其制造方法

说明书

本发明的目的在于提供新的铜箔以及包含它的锂离子电池的负极集电体及其制造方法。在本发明的一个实施方式中，制造至少在表面的一部分具有高度为5nm以上的凸部、并且凸部的密度为每3.8μm有15个以上100个以下的铜箔，并使用该铜箔来制造负极集电体。

技术领域

本发明涉及铜箔和包含它的锂离子电池的负极集电体及其制造方法。

背景技术

在锂离子电池(LIB)的负极集电体中，当为了高输出、高能量密度化而采用大容量的活性物质时，在充电时和放电时活性物质的体积的膨胀率会变大。因此，当反复进行充放电时，会发生连接活性物质和集电体的结合材料破裂，或者结合材料从活性物质界面、集电体界面剥离，从而导致循环特性劣化。为了防止该问题，公开了使铜箔侧的结合材料量增多，提高铜箔与负极合剂层的密合性的发明(日本特开平10-284059号公报)。另外，公开了通过在铜箔板表面形成须状的铜氧化物使表面积增大，从而提高铜箔与活性物质的密合性的发明(日本特开平11-307102号公报)。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供新的铜箔和包含它的锂离子电池的负极集电体及其制造方法。

用于解决技术问题的手段

本发明的一个实施方式是一种铜箔，其特征在于：至少在表面的一部分具有高度为5nm以上的凸部，在所述一部分中，所述凸部的密度为每3.8μm平均15个以上100个以下。可以是，所述表面被实施了镀覆处理。可以是，在所述一部分中，所述凸部的密度为每3.8μm平均20个以上62个以下。另外，所述一部分的表面粗糙度Rz的3点标准偏差σ可以为0.5以下，也可以为0.3以下。另外，所述一部分的表面粗糙度Rz的平均值可以为2μm以下，也可以为1.54μm以下。每4μm²铜箔的基于2值化的电流量的测量个数可以为平均200个以上或500个以上。每4μm²铜箔的电流总面积可以为平均100000nm²以上或者300000nm²以上。在利用X射线光电子能谱法(XPS)进行测量时，从表面起深度方向5nm处的氧量为50％以下或者25％以下。可以是，在表面的至少一部分形成有铜以外的金属层。所述金属层的厚度可以为15nm以上200nm以下。

本发明的另一个实施方式为一种锂离子电池的负极集电体，其包含上述任一项的铜箔。

本发明的另一个实施方式为包含上述任一项的铜箔的锂离子电池的负极集电体的制造方法，其包括：第一工序，利用选自亚氯酸钠、次氯酸钠、氯酸钾和高氯酸钾中的1种以上的氧化剂对铜箔的铜表面进行氧化，形成凸部；第二工序，对氧化了的所述铜表面进行镀覆处理；和第三工序，使用对所述铜表面进行了镀覆处理的所述铜箔来制造负极集电体。可以是，还包括：第四工序，在所述第二工序之前，将在所述第一工序中氧化了的铜表面溶解并且/或者还原。

在本说明书中，平均值是随机地对多个点、例如3个点进行测量时的平均值。

发明效果

采用本发明，能够提供新的铜箔和包含它的锂离子电池的负极集电体及其制造方法。

附图说明

图1是将本发明的实施例1～实施例7、比较例1～比较例3中的第一工序和第二工序的处理条件汇总的表。

图2中，(A)是表示本发明的实施例1～实施例7的各铜箔的截面的扫描型电子显微镜(SEM)图像，(B)是表示比较例1～比较例3的各铜箔的截面的扫描型电子显微镜(SEM)图像。(C)是表示(A)和(B)中的凸部的计数方法的一个例子的图像。1个箭头表示1个凸部。另外，(C)中的放大图表示“与连结两端的凹部的极小点的线段垂直地延伸的长度”的测量方法的一个例子。

图3是表示本发明的实施例中的溶剂类负极材料的涂敷稳定性的图。