CN110504453A

CN110504453A - 电解铜箔和使用电解铜箔的二次电池

Info

Publication number: CN110504453A
Application number: CN201910168119.2A
Authority: CN
Inventors: 李先珩; 朴瑟气; 赵泰真; 宋基德
Original assignee: Iljin Materials Co Ltd
Current assignee: Lotte Energy Materials Corp
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2019-11-26
Anticipated expiration: 2039-03-06
Also published as: EP3569741A1; TWI745665B; US11362336B2; JP2019199648A; CN110504453B; TW201947041A; KR20190131231A; JP7317511B2; JP2023099618A; KR102103765B1; US20190355993A1

Abstract

本公开提供一种电解铜箔，所述电解铜箔由单层或两层或更多层的堆叠组成，其中所述电解铜箔的总有机碳(TOC)含量等于或小于4ppm，且氯(Cl)含量等于或小于10ppm，其中所述电解铜箔的厚度、抗拉强度和伸长率满足以下关系1：关系1：厚度(μm)/(抗拉强度(kgf/mm²)*伸长率(％))≤0.1。

Description

电解铜箔和使用电解铜箔的二次电池

技术领域

本公开涉及电解铜箔和使用所述电解铜箔的二次电池。更具体地，本公开涉及具有高抗拉强度和高伸长率两者并且具有高强度的电解铜箔。此外，本公开涉及一种二次电池，其具有电解铜箔以增大阳极活性材料的负载水平，从而确保改善的安全性(例如三维压缩特性)同时改善例如容量效率和寿命特性等可靠性。

背景技术

电解铜箔的生产包含用于利用电镀方法生产铜箔的箔制造工艺和通过表面处理赋予铜箔功能的后处理工艺。这种电解铜箔的优点在于，与常规铜箔相比，其在厚度和物理性质方面易于控制。因此，电解铜箔可以用作例如印刷电路板的电子装置的基础材料，或用作二次电池的电极板。

通常，电解铜箔在电解槽中生产。电解槽可以包含由钛制成的圆柱形阳极(也称为转鼓)、涂布有铅合金或氧化铱同时与转鼓保持一定距离的钛阴极、电解液和电源。电解液包含硫酸和/或硫酸铜。当直流电在使圆柱形阳极旋转的同时在阳极与阴极之间流动时，电沉积铜以连续地生产电解铜箔。通过电解方法将铜离子还原成金属的过程称为箔制造过程。

如果需要，对由箔制造工艺获得的铜箔进行额外的后处理工艺，例如粗糙化处理(结节)(以便改善与绝缘基板的粘附性)、防扩散处理(用于防止铜离子扩散)、防锈处理(用于防止外部氧化)，以及化学粘附增强处理(以补充到绝缘基板的粘附性)。这种后处理工艺(表面处理工艺)可以生产用于印刷电路的低轮廓铜箔。当在表面处理过程中仅进行防锈处理时，所得铜箔可以用于二次电池。

同时，可以通过在生产电解铜箔时控制构成电解液的材料来控制电解铜箔的强度。在第05588607号日本专利(2014年8月1日，Mitsui Metal Mining Co.,Ltd.)中，Cl过量地含于电解液中以降低伸长率。在第05373970号日本专利(2013年9月27日，Mitsui MetalMining Co.,Ltd.)中，通过添加碘而生产的电解铜箔具有卷曲部并且具有降低的伸长率。在第05771392号日本专利(2015年7月3日，NIPPON DENKAI KK)和第05595301号日本专利(2014年8月15日，Nippon Petrochemical Co.,Ltd.)中，添加到电解液中的添加剂的组成改善了电解铜箔的抗拉强度，但会降低伸长率，使得产生卷曲部。

在通过上述日本专利制造的电解铜箔中，在电解质中的添加剂的组分方面，Cl含量大于35ppm。当Cl的含量为35ppm或更大时，出现以下问题：在连续生产中，Cl过量会引起电极的腐蚀和其物理性质的变化，从而降低连续生产率。此外，如上所述的添加剂组分引起电解铜箔中的卷曲部。当将这种具有卷曲部的电解铜箔用作二次电池电极板并且将活性材料涂布在电极板上时，发生加工故障。此外，当电解铜箔的厚度为12μm或更大时，电解铜箔具有3％的伸长率。当电解铜箔的厚度低于10μm(即应用于实际二次电池的厚度)时，电解铜箔的伸长率降低。当将具有低伸长率的电解铜箔应用于二次电池时，存在寿命和安全性降低并且经常引起加工缺陷的问题。

因此，正在进行各种研究以提供即使在小厚度下也具有高强度和高伸长率的电解铜箔。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化形式介绍一系列概念，这些概念将在下文的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的所有关键特征或必要特征，也不旨在单独用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本公开的目的是提供一种电解铜箔，其在小厚度下具有改善的强度和伸长率，并且提供使用所述电解铜箔的二次电池。

此外，本公开的另一目的是提供一种电解铜箔，其在包含3个轴的多个方向上具有改善的伸长率，并且提供使用所述电解铜箔的二次电池。

此外，本公开的又一目的是提供一种电解铜箔，其具有因增大阳极活性材料的负载水平而增大的比容量、增加的可靠性和稳定性以及改善的寿命特性，并且提供使用所述电解铜箔的二次电池。

此外，本公开的又一目的是提供一种即使在小厚度下也具有高强度且因此用作具有高电性能的PCB的布线的电解铜箔，并且提供使用所述电解铜箔的二次电池。

此外，本公开的又一目的是改善电解铜箔的三维压缩特性，以增强二次电池特性之间的抗冲突性。

在本公开的第一方面中，提供一种电解铜箔，所述电解铜箔由单层或两层或更多层的堆叠组成，其中所述电解铜箔的总有机碳(TOC)含量等于或小于4ppm，且氯(Cl)含量等于或小于10ppm，其中所述电解铜箔的厚度、抗拉强度和伸长率满足以下关系1：

关系1：厚度(μm)/(抗拉强度(kgf/mm²)*伸长率(％))≤0.1。

在一个实施例中，当电解铜箔的厚度为35μm或更大时，通过埃里克森测试(Erichsen test)获得的断裂高度为3mm或更大。

在一个实施例中，所述电解铜箔的抗拉强度为45kgf/mm²或更大，并且所述铜箔的伸长率为3％或更大。

在一个实施例中，铜箔的光泽度(Gs(60°))为100或更大。

在本公开的第二方面中，提供一种用于锂二次电池的阳极，其中所述阳极包含阳极集电器，其中如上限定的电解铜箔用作阳极集电器，使得将阳极活性材料以1.0g/cm³或更大的负载水平涂布在所述电解铜箔上。

在本公开的第三方面中，提供一种锂二次电池，其包含电池壳体、电极组合件和电解液，其中所述电极组合件和电解液容纳在所述电池壳体中，其中所述电极组合件包含：阳极，其中所述阳极包含阳极集电器，其中如上限定的电解铜箔用作所述阳极集电器，其中所述阳极包含涂布在所述电解铜箔上的阳极活性材料；阴极，所述阴极电连接到所述阳极并且涂布有含有锂化合物的阴极活性材料；以及隔板，所述隔板插置于所述阳极与所述阴极之间。

在本公开的第四方面中，提供一种印刷电路板，所述印刷电路板在其一个面上具有如上限定的电解铜箔。

本公开的效果如下。然而，本公开的效果不限于以下效果。

根据本公开，可以实现在小厚度下具有改善的强度和伸长率的电解铜箔，以及使用所述电解铜箔的二次电池。

此外，根据本公开，可以实现在包含3个轴的多个方向上具有改善的伸长率的电解铜箔和使用所述电解铜箔的二次电池。

此外，根据本公开，可以实现具有因增大阳极活性材料的负载水平而增大的比容量、增加的可靠性和稳定性以及改善的寿命特性的电解铜箔，以及使用所述电解铜箔的二次电池。

此外，根据本公开，可以实现即使在小厚度下也具有高强度且因此用作具有高电性能的PCB的布线的电解铜箔，以及使用所述电解铜箔的二次电池。

此外，根据本公开，可以改善电解铜箔的三维压缩特性，以增强二次电池特性之间的抗冲突性。

附图说明

被结合在本说明书中并且形成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理，其中相同标号描绘相同元件。

图1是用于对二次电池执行三轴多向测试的设备的示意性表示。

图2是电解铜箔的埃里克森测试的示意性表示。

图3是用于解释在本公开的实施例中描述的TOC的示意图。

图4是根据本公开的另一实施例的使用用于二次电池的电解铜箔作为阳极集电器而制造的电极组合件的示意图。

图5和图6示出了根据一个实施例的执行埃里克森测试的装备。

图7示出了用于本发明实例和比较实例的具有不同数目的重叠片的埃里克森测试的结果。

图8是图7中的本发明实例3和4以及比较实例2的放大图。

具体实施方式

为了说明的简单和清楚起见，附图中的元件不一定按比例绘制。不同图中的相同附图标记表示相同或类似的元件，并且因此执行类似的功能。此外，为了简化描述，省略了众所周知的步骤和元件的描述和细节。此外，在本公开的以下详细描述中，阐述了众多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，应理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、部件和电路，以免不必要地混淆本公开的各方面。

下文进一步说明和描述各种实施例的实例。应理解，本文的描述并非旨在将权利要求限于所描述的具体实施例。相反，旨在涵盖可以包含在由所附权利要求限定的本公开的精神和范围内的替代、修改和等效物。

应理解，尽管本文可能使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、部件、区域、层或区段区分开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，下文描述的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。

应理解，当元件或层被称为“连接到”或“联接到”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、连接到或联接到另一元件或层，或可以存在一个或多个介入元件或层。另外，还应理解，当元件或层被称为在两个元件或层“之间”时，其可以是两个元件或层之间的唯一元件或层，或也可能存在一个或多个介入元件或层。

在本文中可能使用空间相对术语，例如“在…下”、“在…下方”、“下部”、“在…之下”、“在…上方”、“上部”等，以便于解释来描述一个元件或特征件与另一(些)元件或特征件的关系，如图所示。应理解，除了图中所示的定向之外，空间相对术语旨在涵盖使用中或操作中的装置的不同定向。举例来说，如果图中的装备翻转，则被描述为在其它元件或特征件“下方”或“下”或“之下”的元件将定向在其它元件或特征件“上方”。因此，实例性术语“在…下方”和“在…之下”可以涵盖上方和下方两种定向。所述装置可以以其它方式定向，例如，旋转90度或处于其它定向，并且应相应地解释本文使用的空间相对描述符。

本文使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所使用，单数形式“一(a)”和“一个(an)”也旨在包含复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises、comprising)”、“包含(includes及including)”指定所述特征、整体、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、操作、元件、部件和/或其部分。如本文所使用，术语“和/或”包含一个或多个相关联所列项目的任何和所有组合。当在元件列表之后时，例如“中的至少一个”的表达可以修饰整个元件列表，并且可以不修饰列表的个别元件。

除非另外限定，否则本文使用的包含技术和科学术语的所有术语都具有与本公开构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，例如在常用词典中限定的那些术语应被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义加以解释，除非本文中明确地如此限定。

在以下描述中，阐述了众多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践本公开。在其它情况下，没有详细描述众所周知的处理结构和/或过程，以免不必要地混淆本公开。

在本公开的一个实施例中，一种电解铜箔由单层或两层或更多层的堆叠组成，其中所述电解铜箔的总有机碳(TOC)含量等于或小于4ppm，且氯(Cl)含量等于或小于10ppm，其中所述电解铜箔的厚度、抗拉强度和伸长率满足以下关系1：

关系1：厚度(μm)/(抗拉强度(kgf/mm²)*伸长率(％))≤0.1。

可以通过电解电镀形成电解铜箔。电解铜箔可以形成为电解铜箔层压体，其通过层压至少一层电解铜箔而形成，使得箔层压体具有35μm或更大的厚度。当电解铜箔层压体的厚度为35μm或更大时，通过埃里克森测试获得的断裂高度为3mm或更大。

近年来，随着二次电池的小型化和轻量化的趋势，阳极活性材料的负载水平随着二次电池的高能量密度而增大。随着负载水平增大，阳极集电器的厚度减小。另一方面，由于用于常规阳极集电器的电解铜箔的抗拉强度、伸长率和韧性，制造具有高能量密度的阳极存在限制。就此而言，阳极活性材料可以包含天然石墨、人造石墨、硬碳、软碳、Si合金、Si氧化物、Si-C、Si、Sn金属层和Li金属层。

此外，随着用作阳极集电器的电解铜箔的厚度减小，阳极集电器的韧性降低。结果，在制造阳极的过程中，在阳极中形成裂纹或在轧制过程中阳极产生变形。此外，当在二次电池中使用制造成具有过高能量密度的阳极时，由于在电池的可逆充电和放电过程中由阳极的裂纹或变形导致的内阻的增大而产生热量，这会造成安全问题。

对于具有高能量密度的用于汽车的二次电池，存在压缩和穿透的安全测试。此安全性测试高度取决于电解铜箔的性质。因此，当测量二次电池的伸长率时，不执行在一个轴上牵拉电池的常规测试，而是进行在三个方向上牵拉电池的安全测试。三维伸长率在多个方向上的三轴测试中起着重要作用。

在常规电解铜箔的情况下，当阳极活性材料的负载水平由于低抗拉强度和韧性而增大时，发生由裂纹、毛刺等引起的缺陷性变形。当增大抗拉强度以解决此问题时，在二次电池的三个轴的多向测试中发生故障。

可以使用以下电解液制造电解铜箔。电解液可以含有60至120g/L的铜含量、50至200g/L的硫酸含量、5至30ppm的氯含量和10ppm或更大的TOC含量。电解液还可以如下含有添加剂A、添加剂B、添加剂C和添加剂D中的至少一种。

添加剂A是选自由硫脲化合物和其中硫醇基团键合到含氮杂环的化合物组成的群组中的至少一种。

添加剂B是含有硫原子的化合物的磺酸或其金属盐。添加剂B可以包含双-(3-磺丙基)-二硫化物二钠盐、3-巯基-1-丙磺酸、3-(N,N-二甲基硫代氨基甲酰基)-硫代丙磺酸钠盐、3-[(氨基-亚氨基甲基)硫代]-1-丙磺酸钠盐，或邻乙基二硫代碳酸酯-S-(3-磺丙基)-酯钠盐。

添加剂C是磺酸或含硫原子的化合物的金属盐，不包含添加剂B。添加剂C包括硫脲和硫脲衍生物。添加剂C可以包含2-巯基-5-苯并咪唑磺酸、3(5-巯基-1H-四唑基)苯磺酸盐，或3-(苯并噻唑基-2-巯基)-丙基-磺酸钠盐。

添加剂D是非离子水溶性聚合物。添加剂D选自由胶、明胶、聚乙二醇、聚丙二醇、淀粉、聚合多糖如纤维素水溶性聚合物(羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等)、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺等组成的群组。

硫脲和硫脲衍生物可以是可溶的硫脲和硫脲衍生物，其可以选自由硫脲(CH4N2S)、N,N'-二甲基硫脲(C3H8N2S)、N,N'-二乙基硫脲(C5H12N2S)、四甲基硫脲(C5H12N2S)、氨基硫脲(CH5N3S)、N-烯丙基硫脲(C4H8N2S)或乙烯硫脲(C3H6N2S)等组成的群组。

这些添加剂A、B、C和D不必限于上述那些添加剂。任何添加剂都可以用作相关领域中的添加剂。

图1是用于对二次电池执行三轴多向测试的设备的示意图。图2是电解铜箔的埃里克森测试的示意性表示。

参考图1和图2，二次电池的三轴多向测试可以体现为电解铜箔的埃里克森测试。当根据本公开的实施例的电解铜箔经受对应于三轴多向测试的埃里克森测试时，电解铜箔断裂的断裂高度增大。因此，包含根据本发明实施例的电解铜箔的二次电池可以在三轴多向测试中具有改善的强度和三轴伸长率，从而提高安全性。在KS B 0812、ISO 1520中描述的埃里克森测试中，根据本发明实例的埃里克森测试使用B测试来施加0.8066 KN的防皱力，这是不同于材料规格的测试方法。

根据所述实施例的电解铜箔用作构成二次电池的阳极的阳极集电器。就此而言，当埃里克森测试中的断裂高度小于3mm时，使用电解铜箔作为阳极集电器的二次电池具有低的抗拉强度和三轴伸长率，这在二次电池的安全性方面是一个问题。埃里克森测试基于KS B0812和ISO 8490进行。

图3是用于描述如本公开的实施例中所描述的TOC的示意图。电解铜箔的TOC(总有机碳)含量为4ppm或更小，且Cl(氯)含量为10ppm或更小。

参考图3，TOC代表总有机碳，且在DIN EN 1484规范中指定。

TOC包含在铜电解液中并且用于降低电解铜箔的内部晶粒大小。相反，铜电解液中可能存在溶解的二氧化碳(称为总无机碳：TIC)，而非TOC。在这种情况下，当电池在电池制造过程期间在真空干燥步骤中长时间处于高温下时，存在于晶粒中的添加剂扩散到晶界中，从而导致晶粒的异常生长和晶体结构的变化。此外，真空干燥后电解铜箔的物理性质的变化改变了电解铜箔与阳极活性材料之间的粘附力和应力，从而导致阳极活性材料被去除并且在二次电池的充电和放电期间具有裂纹。

如上所述，TOC在晶界中产生杂质，从而抑制晶粒的异常生长并且增大抗拉强度。另一方面，当电解铜箔中的TOC含量超过4ppm时，伸长率降低。因此，当阳极活性材料涂布在电解铜箔上时，产生裂纹，或电解铜箔断裂。

此外，当电解铜箔中Cl的含量大于10ppm时，使用电解铜箔的二次电池的循环特性降低，并且埃里克森测试的可塑性降低。因此，存在二次电池的安全性问题。因此，优选地，TOC含量为4ppm或更小，并且Cl含量为10ppm或更小。在这种情况下，电解铜箔可以用作具有高密度的阳极集电器。这改善了二次电池的寿命特性和稳定性。

在一个实施例中，电解铜箔的厚度为2μm到35μm。电解铜箔可以由单层或两层或更多层的堆叠组成，其中电解铜箔的总有机碳(TOC)含量等于或小于4ppm，并且氯(Cl)含量等于或小于10ppm，其中电解铜箔的厚度、抗拉强度和伸长率满足以下关系1：

关系1：厚度(μm)/(抗拉强度(kgf/mm²)*伸长率(％))≤0.1。

当电解铜箔的厚度小于2μm时，在电解铜箔上涂布阳极活性材料并且卷绕箔的过程中，箔中产生裂纹或箔变形。此外，存在以下问题：在使用滚筒将阳极活性材料涂布在电解铜箔上的过程中电解铜箔下垂。因此，大规模生产可能是困难的。另一方面，如果电解铜箔的厚度大于35μm，并且当电解铜箔用作阳极集电器时，不产生电能的部分的体积增大以降低二次电池的单位容量。

此外，抗拉强度和伸长率取决于电解铜箔的厚度。因此，抗拉强度和伸长率与电解铜箔的厚度具有权衡关系。因此，优选的是，电解铜箔的抗拉强度和伸长率和厚度符合关系1。当在关系1中，厚度(μm)/(抗拉强度(kgf/mm²)*伸长率(％)时))>0.1时，在上述埃里克森测试中断裂高度降低，从而在三轴变形中导致伸长率出现问题。

电解铜箔的抗拉强度为30kgf/mm²或更大，并且其伸长率为3％或更大。

当电解铜箔的抗拉强度低于30kgf/mm²时，当电解铜箔上的阳极活性材料的负载水平增大时，会发生例如变形和毛刺等问题。

此外，当伸长率低于3％时，存在以下问题：在将阳极活性材料涂布在箔上并且使箔卷起的过程中，在电解铜箔中产生裂纹。

电解铜箔的光泽度(Gs(60°))为100或更大。

当电解铜箔的光泽度(Gs(60°))小于100时，由于电解铜箔的表面粗糙度，阳极活性材料不会均匀涂布。

电解铜箔可以用作锂二次电池的阳极集电器。涂布在阳极集电器的一个面上的阳极活性材料的负载水平为1.0g/cm³或更大。除阳极活性材料外的电解铜箔的厚度大于或等于2μm。

如果电解铜箔的厚度小于2μm，则这不能稳定地支持阳极活性材料的高负载水平。如果厚度超过35μm，则增大二次电池的体积可能无法实现小而薄的二次电池，并且可能降低二次电池的比容量。

此外，阳极活性材料的负载水平可能取决于电解铜箔的厚度。当在上述厚度范围内的阳极活性材料的负载水平为1.0g/cm³或更大时，这在维持安全性的同时有效地产生电能。

根据本公开的另一实施例，本公开提供了一种使用如上所述的电解铜箔的二次电池。所述二次电池使用电解铜箔作为阳极集电器。所述电池包含具有作为电解铜箔的阳极集电器的阳极和作为电解铜箔涂布在阳极集电器上的阳极活性材料。

所述二次电池可以包含电池壳体，以及容纳在电池壳体中的电极组合件和电解液。所述电极组合件可以包含：阳极；阴极，所述阴极电连接到所述阳极并且涂布有含有锂化合物的阴极活性材料；以及隔板，所述隔板插置于所述阳极与所述阴极之间。

本公开可以包含使用二次电池的电子装置，并且还包含使用二次电池的车辆。

根据本公开的另一实施例，本公开包含如上所述的电解铜箔和在其一侧上具有电解铜箔的印刷电路板。此外，本公开包含使用印刷电路板的电子设备。

在下文中，参考图4，描述了本公开的另一实施例。除了以下描述之外，以下实施例的内容类似于结合图1到图3描述的前一实施例中描述的内容。因此，将省略其详细描述。

参考图4，所述二次电池可以包含电池壳体、以及容纳在电池壳体中的电极组合件100和电解液。电极组合件100可以包含：阳极110，其中阳极110包含阳极集电器，其中如上限定的电解铜箔用作阳极集电器，其中阳极110包含涂布在电解铜箔上的阳极活性材料；阴极120，所述阴极电连接到阳极并且涂布有含锂化合物的阴极活性材料；隔板130，所述隔板插置于阳极与阴极之间。

阳极活性材料的负载水平为至少1.0g/cm³，并且除了阳极活性材料之外的电解铜箔的厚度为至少2μm。

电极片111和122分别焊接到阳极110和阴极120，并且因此连接到设置在电池壳体中的电极端子或用作电极端子本身。

阴极120可以按照如下方式制备：可以混合锂化合物、导电剂、粘合剂和溶剂以制备浆料形式的阴极活性材料组合物。接着，将阴极活性材料组合物直接涂布并且干燥于作为阴极集电器的铝集电器上，以制备其上涂布有阴极活性材料的阴极板。或者，可以将阴极活性材料组合物浇铸在单独的支撑件上。接着，将通过从支撑件剥离组合物而获得的膜层压在铝集电器上，以制备其上形成有阴极活性材料的阴极120板。

阳极110按照如下方式制造。除了使用阳极活性材料之外，以与阴极120的制造方式相同的方式制造阳极110。此外，阳极活性材料组合物中的导电材料、粘合剂和溶剂可以与用于阴极120的那些相同。

在一个实例中，阳极110可以按照如下方式制备：可以混合阳极活性材料、导电剂、粘合剂和溶剂以制备浆料形式的阳极活性材料组合物。接着，将阳极活性材料组合物直接涂布并且干燥于如上限定的作为阳极集电器的铜箔上，以制备其上涂布有阳极活性材料的阳极板。或者，可以将阳极活性材料组合物浇铸在单独的支撑件上。接着，将通过从支撑件剥离组合物而获得的膜层压在作为阳极集电器的铜箔上，以制备其上形成有阳极活性材料的阳极110板。

接下来，制备待插入于阳极110与阴极120之间的隔板130。隔板是可以使用的，只要它在锂电池中通常使用即可。隔板130可以对电解液中的电解离子迁移具有低阻力，并且可以具有极好的电解液润湿能力。

接下来，制备电解液。举例来说，除了有机电解液中的锂盐之外，电解液还可以含有少量添加剂。

卷绕或折叠阳极110和阴极120，同时将隔板130插置于其间并且收纳在电池壳体中。电池壳体可以是方形或圆柱罐类型或袋类型。

由如上所述的由阳极110、阴极120和隔板130组成的电极组合件100、电解液和电池壳体都是可以使用的，只要它们可以用作本领域中的二次电池的部件即可。

根据本公开的另一方面，本公开还包含使用如上所述的二次电池的电子装置和汽车。

以下描述本公开中的本发明实例和比较实例。然而，以下本发明实例仅是本公开的优选实例，并且本公开的范围不受以下本发明实例的限制。

1.电解铜箔的制造

在具有铜基基板并且含有具有以下组分的硫酸铜电解液的电解槽中制备具有表1所示厚度的电解铜箔：

(1)硫酸铜电解液

铜含量：60至120g/L

硫酸含量：50至200g/L

氯含量：5至30ppm

TOC含量：10ppm或更大

(2)电解槽的条件

电解液的温度：40℃至70℃

电流密度：20A/dm²至100A/dm²

【表1】

添加剂A：N,N'-二乙基硫脲，

添加剂B：3-巯基-1-丙磺酸，

添加剂C：3-(苯并噻唑基-2-巯基)-丙基-磺酸钠盐，

添加剂D：聚乙二醇(MW 1000)。

2.TOC和Cl含量的测量

如表1所示，将2.9g所制备的电解铜箔完全溶解在过硫酸盐膜溶液中，并且接着测量TOC含量，以及通过ICP测量Cl含量。

根据DIN EN 1484:1997规定，通过可购自日本Shimadzu Corporation的TOG-V装备测量TOC含量。根据IPC TM 650规定，通过可购自日本Dionex Co.,Ltd.的ICS-1000装备测量Cl含量。

【表2】

3.埃里克森测试测量

使用图5和图6中所示的装备执行埃里克森测试。埃里克森测试是最古老且最广泛部署的用于可成形性测试的测试方法。在此测试中，制备电解铜箔作为试样。对于每个本发明实例，将冲头压在试样上，以测量到破裂时的断裂高度(mm)作为埃里克森值。测量方法和标准参考KS B 0812和ISO 8490进行。

(1)测试条件

负载：10kN

冲头移动速度：10mm/min

球体大小：Φ20

(2)埃里克森测试结果和断裂高度测量方法

测量破裂发生时的高度(参见图4)

4.二次电池压缩测试

根据JIS C8714标准进行二次电池压缩测试。

【表3】

【表4】

图7示出了用于本发明实例和比较实例的具有不同数目的重叠片的埃里克森测试的结果。图8是图7中的本发明实例3和4以及比较实例2的放大图。

参考上述本发明实例和比较实例，比较实例1示出了厚度为35μm的情况。与具有不同厚度的本发明实例3或本发明实例5相比，比较实例1表现出较差的埃里克森测试结果。此外，对于厚度为50μm的比较实例2，与本发明实例3或本发明实例5相比，其埃里克森测试的结果较差，并且与本发明实例3或本发明实例5相比，其电池压缩测试较差。

本公开所属领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本公开的精神或基本特性的情况下，本公开可以按其它具体形式实施。因此，应理解，当前描述的实施例在所有方面都应认为是说明性的而非限制性的。本公开的范围由所附权利要求限定，而非由以上详细描述限定。落在权利要求的等效物的含义和范围内的所有变化或修改以及其等效物应解释为包含在本公开的范围内。

Claims

1.一种电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔由单层或两层或更多层的堆叠组成，其中所述电解铜箔的总有机碳(TOC)含量等于或小于4ppm，且氯(Cl)含量等于或小于10ppm，其中所述电解铜箔的厚度、抗拉强度和伸长率满足以下关系1：

关系1：厚度(μm)/(抗拉强度(kgf/mm²)*伸长率(％))≤0.1。

2.根据权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，其中当所述电解铜箔的所述厚度为35μm或更大时，通过埃里克森测试获得的断裂高度为3mm或更大。

3.根据权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，其中所述电解铜箔的所述抗拉强度为45kgf/mm²或更大，并且所述铜箔的所述伸长率为3％或更大。

4.根据权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，其中所述铜箔的光泽度(Gs(60°))为100或更大。

5.一种用于锂二次电池的阳极，其特征在于，其中所述阳极包含阳极集电器，其中根据权利要求1至4中任一项所述的电解铜箔用作所述阳极集电器，使得将阳极活性材料以1.0g/cm³或更大的负载水平涂布在所述电解铜箔上。

6.一种锂二次电池，其特征在于，其包含电池壳体、电极组合件和电解液，其中所述电极组合件和电解液容纳在所述电池壳体中，

其中所述电极组合件包含：

阳极，其中所述阳极包含阳极集电器，其中根据权利要求1至4中任一项所述的电解铜箔用作所述阳极集电器，其中所述阳极包含涂布在所述电解铜箔上的阳极活性材料；

阴极，所述阴极电连接到所述阳极并且涂布有含有锂化合物的阴极活性材料；以及

隔板，所述隔板插置于所述阳极与所述阴极之间。

7.一种印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板在其一个面上具有根据权利要求1至4中任一项所述的电解铜箔。