ES2899082T3

ES2899082T3 - Lámina de cobre para colector de corriente de electrodo negativo de batería secundaria de iones de litio

Info

Publication number: ES2899082T3
Application number: ES20152064T
Authority: ES
Inventors: Huei-Fang Huang; Yao-Sheng Lai; Jui-Chang Chou; Kuei-Sen Cheng
Original assignee: Chang Chun Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Chang Chun Petrochemical Co Ltd
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2022-03-10
Anticipated expiration: 2040-01-15
Also published as: TW202030370A; JP2021524661A; EP3690082B1; KR20210024179A; ES2945215T3; KR102222382B1; CN111989989A; KR20200096419A; WO2020156186A1; US20210305580A1; KR102486639B1; TWI720784B; TW202030380A; EP3808876A4; ES2932464T3; WO2020156181A1; PH12021551552A1; KR20210016440A; CN111525138B; KR20210018478A

Abstract

Lámina de cobre electrodepositada que comprende: un lado de tambor; y un lado depositado opuesto al lado de tambor, en la que el lado de tambor y el lado depositado presentan, cada uno, un esfuerzo residual, que es un esfuerzo presente dentro del lado de tambor y el lado depositado después de haber retirado todas las fuerzas externas aplicadas, y en la que una diferencia en el esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada tiene una magnitud de como máximo 95 MPa, y en la que una resistencia al estiramiento a una extensión con carga al 0,5% de la lámina de cobre electrodepositada está en un intervalo de 11 kgf/mm2 (107,9 MPa) a 45 kgf/mm2 (441,3 MPa), y en la que el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos (Vv) de 0,15 mm3/mm2 a 1,30 mm3/mm2 y el valor de volumen de huecos (Vv) se obtiene obteniendo una curva de proporción de material mediante un procedimiento según la norma ISO 25178-2 (2012) y calculando con una proporción de material del 10%.

Description

DESCRIPCIÓN

Lámina de cobre para colector de corriente de electrodo negativo de batería secundaria de iones de litio Campo de la invención

La presente divulgación se refiere a láminas de cobre electrodepositadas que tienen una alta durabilidad y capacidad de mecanizado. La divulgación también se refiere a baterías secundarias de iones de litio realizadas usando dichas láminas de cobre electrodepositadas.

Antecedentes

Las baterías secundarias de iones de litio tienen una combinación de alta energía y alta densidad de potencia, haciendo que sea la tecnología de elección para dispositivos electrónicos portátiles, herramientas eléctricas, vehículos eléctricos (“EV”), sistemas de almacenamiento de energía (“ESS”), teléfonos celulares, ordenadores de tipo tableta, aplicaciones espaciales, aplicaciones militares y ferrocarriles, los vehículos eléctricos (EV) incluyen vehículos eléctricos híbridos (“HEV”), vehículos eléctricos híbridos enchufables (“PHEV”) y vehículos eléctricos de batería puros (“BEV”). Si los EV sustituyen a la mayor parte del transporte alimentado por combustibles fósiles (por ejemplo, gasolina, combustible diésel, etc.), las baterías secundarias de iones de litio reducirán significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero. La alta eficiencia energética de las baterías secundarias de iones de litio también puede permitir su uso en diversas aplicaciones de red eléctrica, incluyendo mejorar la calidad de la energía recogida a partir de fuentes eólica, solar, geotérmica y otras fuentes renovables, contribuyendo por tanto a su uso más extendido en la construcción de una economía de energía sostenible. Por tanto, las baterías secundarias de iones de litio presentan un gran interés para empresas comerciales así como en investigación básica en laboratorios gubernamentales y académicos. Aunque la investigación y el desarrollo en este campo ha abundado en los últimos años y actualmente se usan baterías secundarias de iones de litio, sigue existiendo una necesidad de mejoras con respecto a una capacidad superior, generación de corriente superior y baterías que puedan experimentar más ciclos de carga/descarga extendiendo de ese modo su vida útil. Adicionalmente, se necesitan mejoras en el peso de las baterías para mejorar aplicaciones en varios entornos, tales como vehículos, electrónica portátil y aplicaciones espaciales.

Las baterías secundarias de iones de litio incluyen normalmente un colector de corriente de electrodo negativo de una lámina de metal sobre la que se recubre un material activo de electrodo negativo. Con frecuencia se usan láminas de cobre como colector de corriente de electrodo negativo porque el cobre es un buen conductor de la corriente eléctrica. A medida que las demandas de baterías de peso inferior se vuelven cada vez más urgentes, el colector de corriente necesita ser más delgado para reducir el tamaño y el peso de la batería secundaria de iones de litio. Estos colectores de corriente más delgados son propensos a arrugarse, rasgarse, agrietarse y otras formas de daño. Adicionalmente, para aumentar la capacidad de la batería secundaria de iones de litio, materiales tales como silicio (Si), germanio (Ge) y estaño (Sn) se mezclan con, o rellenan, el material activo de capacidad superior en una batería, agravando la dilatación y contracción del material activo y esfuerzos sobre la lámina de cobre con la que está en contacto. Además, en algunos avances recientes, con el fin de aumentar la capacidad de las baterías, las láminas de cobre, mecanizadas como electrodos, se pliegan y se enrollan. Si la lámina de cobre no puede resistir la dilatación y contracción del material activo durante el uso de la batería, y el plegado y enrollado durante la producción de la batería, las características de ciclo de la batería se ven afectadas de manera adversa.

Por tanto, sigue existiendo una necesidad de láminas de cobre mejoradas para su uso en baterías secundarias de iones de litio. Esto incluye la necesidad de láminas de cobre más delgadas que tengan una capacidad de mecanizado y durabilidad mejoradas y que, cuando se combinen con los materiales activos de electrodo negativo para proporcionar baterías secundarias de iones de litio, no presenten fallos a altos ciclos de carga y descarga debido a la separación entre la lámina de cobre y los materiales activos de electrodo, o presenten fallos debido a fracturas de la lámina de cobre. Al mismo tiempo, estas láminas de cobre más delgadas necesarias deben cumplir los objetivos de reducir el peso y aumentar la capacidad de las baterías secundarias de iones de litio. El documento de patente 1 (documento KR 20150062230A) da a conocer una lámina de cobre electrolítica que tiene una resistencia a la tracción de 90 kgf/mm2 a 100 kgf/mm2 y un ángulo de rizado de esquina de 0° a 10°. El documento de patente 2 (documento US 2006/210823 A1) da a conocer una lámina de cobre electrodepositada con una baja rugosidad de superficie.

El documento de patente 3 (documento WO 2014/065431 A1) da a conocer una lámina de cobre electrolítica recubierta que comprende un soporte de lámina de cobre, una capa intermedia laminada sobre el soporte de lámina de cobre y una capa de cobre ultradelgada laminada sobre la capa intermedia.

Sumario

En general, las divulgaciones descritas en el presente documento se refieren a una lámina de cobre tal como láminas de cobre electrodepositadas que puede usarse como colector de corriente de electrodo negativo en baterías secundarias de iones de litio. Se han preparado láminas de cobre que tienen propiedades controladas tales como una resistencia al estiramiento controlada y una diferencia controlada entre el esfuerzo residual en el lado depositado y el lado de tambor de la lámina de cobre. Las láminas de cobre tienen una excelente capacidad de mecanizado, baja formación de arrugas y agrietamiento.

En un primer aspecto, la divulgación comprende una lámina de cobre electrodepositada que comprende un lado de tambor y un lado depositado opuesto al lado de tambor. El lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada presentan, cada uno, un esfuerzo residual, que es un esfuerzo presente dentro del lado de tambor y el lado depositado después de haber retirado todas las fuerzas externas aplicadas, en el que la diferencia en esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada tiene una magnitud de, como máximo, 95 MPa.

Además, la resistencia al estiramiento a una extensión con carga al 0,5% de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de 11 kgf/mm2 (107,9 MPa) a 45 kgf/mm2 (441,3 MPa), tal como en el intervalo de aproximadamente 16 kgf/mm2 (156,9 MPa) a aproximadamente 36 kgf/mm2 (353,0 MPa), y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos (Vv) de aproximadamente 0,15 |im3/|im2 a aproximadamente 1,30 |im3/|im2 tal como de aproximadamente 0,18 |im3/|im2 a aproximadamente 1,11 |im3/|im2 o de aproximadamente 0,25 |im3/|im2 a aproximadamente 1,00 |im3/|im2 y el valor de volumen de huecos (Vv) se obtiene obteniendo una curva de proporción de material mediante un procedimiento según la norma ISO 25178-2 (2012) y calculando con una proporción de material del 10%.

Opcionalmente, la diferencia en esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada es como máximo de 85 MPa, tal como, como máximo, de 81 MPa.

Opcionalmente, la diferencia en esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de 7,4 MPa a 95 MPa, tal como en el intervalo de 7,4 MPa a 85 MPa o en el intervalo de 7,4 MPa a 81 MPa.

Opcionalmente, el grosor de la lámina de cobre electrodepositada es de desde aproximadamente 3 |im hasta aproximadamente 20 |im.

En algunas opciones, el esfuerzo residual en el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de -40 MPa a 100 MPa.

En algunas otras opciones, el esfuerzo residual en el lado de tambor de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de -47 MPa a 42 MPa.

Opcionalmente, el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos de núcleo (Vvc) de 0,14 |im3/|im2 a 1,15 |im3/|im2 y el valor de volumen de huecos de núcleo (Vvc) se calcula con proporciones de material de p y q donde p es el 10% y q es el 80%.

Opcionalmente, el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos de hondonada (Vvv) de como máximo 0,15 |im3/|im2 y el valor de volumen de huecos de hondonada (Vvv) se calcula con una proporción de material del 80%.

En un segundo aspecto, la divulgación comprende un colector de corriente de electrodo negativo que comprende la lámina de cobre electrodepositada según el primer aspecto de la divulgación.

En un tercer aspecto, la divulgación comprende el electrodo negativo que comprende el colector de corriente de electrodo negativo del segundo aspecto de la divulgación y que comprende además un material activo de electrodo negativo recubierto sobre el colector de corriente de electrodo negativo.

En un cuarto aspecto, la divulgación comprende una batería secundaria de iones de litio que comprende el electrodo negativo según el tercer aspecto de la divulgación.

Opcionalmente, dicha batería secundaria de iones de litio muestra una vida útil de ciclos de carga-descarga de al menos 900.

En un quinto aspecto, la divulgación comprende un dispositivo que comprende la batería secundaria de iones de litio según el cuarto aspecto de la divulgación.

La lámina de cobre electrodepositada tal como se describe en el presente documento muestra excelentes propiedades cuando se usa en baterías secundarias de iones de litio. Además de permitir la fabricación de baterías secundarias de iones de litio ligeras con una alta capacidad, tales baterías secundarias de iones de litio realizadas de estas láminas de cobre electrodepositadas tienen excelentes propiedades de ciclos. Por ejemplo, las láminas de cobre no se agrietan, no se arrugan o incluso no se rompen durante o antes de los ensayos de ciclos de carga-descarga. Adicionalmente, las láminas electrodepositadas tienen excelentes propiedades de adhesión a los materiales activos usados en baterías, tales como materiales de carbono.

No se pretende que el sumario anterior represente todas las realizaciones o todos los aspectos de la presente divulgación. En vez de eso, el sumario anterior simplemente proporciona un ejemplo de algunos de los aspectos y características novedosos expuestos en el presente documento. Las características y ventajas anteriores, y otras características y ventajas de la presente divulgación, resultarán fácilmente evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones representativas y modos de llevar a cabo la presente divulgación, cuando se toma junto con los dibujos adjuntos y las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La divulgación se entenderá mejor a partir de la siguiente descripción de realizaciones a modo de ejemplo junto con la referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 muestra un gráfico de esfuerzo-deformación para un material tal como un acero dulce.

La figura 2 muestra un gráfico de esfuerzo-deformación para un material tal como un acero de alta resistencia o acero inoxidable.

La figura 3 muestra un gráfico de esfuerzo-deformación para un metal de baja resistencia tal como lámina de cobre delgada.

La figura 4 muestra un gráfico de esfuerzo-deformación que ilustra el método de extensión con carga para cuantificar la resistencia al estiramiento.

La figura 5 muestra un gráfico de superficie en 3D y un gráfico de proporción de material.

La figura 6 muestra detalles de un gráfico de proporción de material.

La presente divulgación es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas. Se han mostrado algunas realizaciones representativas a modo de ejemplo en los dibujos y se describirán en detalle en el presente documento. Sin embargo, debe entenderse que no se pretende que la divulgación se limite a las formas particulares dadas a conocer. En vez de eso, la divulgación debe cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que se encuentren dentro del alcance de la divulgación tal como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada

Artículos de fabricación en el presente documento se refieren a láminas de cobre electrodepositadas que tienen características cuantificables y que proporcionan un buen rendimiento cuando se usan como colectores de corriente. Por ejemplo, estas láminas de cobre electrodepositadas pueden combinarse con materiales activos para proporcionar electrodos negativos para baterías secundarias de iones de litio. Algunas realizaciones de las láminas de cobre electrodepositadas tienen una baja diferencia de esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada así como una resistencia al estiramiento que equilibra la necesidad de resistencia al tiempo que evita la fragilidad. Algunas otras realizaciones de la lámina de cobre electrodepositada presentan un volumen de huecos en las láminas de cobre modulado a cantidades específicas. Tal como se usa en el presente documento, el “lado de tambor” de la lámina de cobre electrodepositada es la superficie de la lámina de cobre electrodepositada que está en contacto con un tambor de cátodo usado durante la electrodeposición, mientras que el “lado depositado” es el lado opuesto al lado de tambor, o la superficie de la lámina de cobre electrodepositada que está en contacto con una disolución de electrolito durante la electrodeposición que forma la lámina de cobre electrodepositada. Estos términos se refieren a un procedimiento de fabricación para producir láminas de cobre electrodepositadas que incluye sumergir parcialmente el conjunto de tambor de cátodo rotatorio en la disolución de electrolito que contiene iones de cobre. Por tanto, bajo la acción de una corriente eléctrica, se atraen iones de cobre al tambor de cátodo y se reducen, dando como resultado revestimiento con metal de cobre sobre la superficie del tambor de cátodo formando una lámina de cobre electrodepositada sobre la superficie del tambor de cátodo. Esta lámina de cobre electrodepositada así formada y retirada del tambor de cátodo en un procedimiento continuo haciendo girar el tambor de cátodo y retirando la lámina de cobre electrodepositada a medida que la lámina de cobre formada gira con el tambor de cátodo fuera de la disolución de electrolito. Por ejemplo, la lámina de cobre electrodepositada puede extraerse mediante tracción a partir del tambor de cátodo a medida que se forma y hacerse pasar sobre o a través de rodillos en un procedimiento continuo.

Tal como se usa en el presente documento, el “esfuerzo residual” es el esfuerzo presente dentro de un objeto, componente o estructura después de haber retirado todas las fuerzas externas aplicadas. Cuando el esfuerzo residual es un esfuerzo de compresión, el valor se designa con un signo negativo (“-”) antes del valor. Cuando el esfuerzo residual es un esfuerzo de tracción, se usa un signo positivo (“+”) antes del valor.

En algunas realizaciones, minimizando la diferencia en esfuerzo residual de la lámina de cobre electrodepositada entre el lado de tambor y el lado depositado (ARS), se prolonga la vida útil de ciclos de una batería que incorpora la lámina de cobre electrodepositada. Es decir, una batería que usa una lámina de cobre electrodepositada que tiene una ARS mayor tendrá una vida útil más corta que una batería que usa una lámina de cobre electrodepositada que tiene una ARS menor. Por tanto, se minimiza la ARS (por ejemplo, menos de aproximadamente 95 MPa, menos de aproximadamente 85 MPa o menos de aproximadamente 81 MPa).

Si la ARS de la lámina de cobre electrodepositada es demasiado grande, tal como mayor de 95 MPa, la lámina de cobre electrodepositada puede romperse más fácilmente que si la diferencia en esfuerzo residual se mantiene baja, tal como menos de aproximadamente 95 MPa. Por tanto, el rendimiento de la batería se verá afectado negativamente si la ARS de la lámina de cobre electrodepositada es demasiado alta debido a un fallo de la lámina de cobre electrodepositada debido a una dilatación y contracción excesivas durante los ciclos de batería. Por tanto, si la ARS de la lámina de cobre electrodepositada es demasiado grande, la vida útil de ciclos de la batería es mala y la lámina de cobre electrodepositada puede romperse fácilmente durante el ensayo de vida útil de ciclos debido a una dilatación y contracción excesivas.

En algunas realizaciones, la diferencia en esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de 7,4 MPa a 95 MPa. En algunas realizaciones, la diferencia en esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de 7,4 MPa a 85 MPa. En algunas realizaciones, la diferencia en esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de 7,4 MPa a 81 MPa.

Tal como se usa en el presente documento, “resistencia al estiramiento” es una propiedad de material definida como el esfuerzo al que un material comienza a experimentar deformación plástica. Generalmente, se determina midiendo la deformación a un esfuerzo aplicado y analizando los datos, por ejemplo mediante un gráfico de esfuerzo-deformación. Dado que la forma de curvas en gráficos de esfuerzo-deformación puede variar ampliamente según las propiedades del material sometido a ensayo, pueden usarse diferentes métodos de medición e identificación de la resistencia al estiramiento a partir de gráficos de esfuerzo-deformación dependiendo del material.

En la figura 1 se muestra un gráfico de esfuerzo-deformación para un material tal como un acero dulce. Estos materiales muestran una disminución característica en la curva 110 de esfuerzo-deformación al final de la región elástica (o principalmente elástica). Por tanto, esta clase de material ilustra un punto 112 característico específico. El esfuerzo en el punto 112 se conoce como el “límite de elasticidad” o “límite de elasticidad superior”. La figura 2 muestra una curva de esfuerzo-deformación para un material tal como un acero de alta resistencia o acero inoxidable. Estas clases de materiales no muestran ningún límite de elasticidad específico y, en vez de eso, producen una curva 210 suave con una porción inicial lineal, indicada mediante una línea tangente A-A' en la figura. En este caso, el esfuerzo requerido para producir una cantidad de desviación del 0,2 por ciento puede usarse para la resistencia convencional equivalente al límite de elasticidad. Es decir, la resistencia al estiramiento a una desviación del 0,2%, conocida como “resistencia al estiramiento con una desviación del 0,2%”, se determina trazando una línea recta B-B' paralela a la línea tangente A-A' en la sección lineal y desviada de la línea tangente A-A' en un 0,2%, alcanzando la intersección en el eje de las x a una deformación igual a 0,002 e intersecando la curva 210 en el punto C. Por tanto, la resistencia al estiramiento con una desviación del 0,2% es el esfuerzo leído en el punto C en la curva 210.

Para algunos materiales, por ejemplo con metal de baja resistencia (tal como lámina de cobre delgada), el material tiene una relación de esfuerzo-deformación no lineal que hace difícil medir con precisión la deformación plástica. La figura 3 muestra una curva de esfuerzo-deformación de un metal de baja resistencia. La curvatura suave sin características representada en esta figura ilustra la dificultad para medir con precisión la deformación plástica. Concretamente, la dificultad se encuentra en el hecho de que no hay ningún límite de elasticidad y es difícil calcular una resistencia al estiramiento con una desviación del 0,2% porque la curva no tiene una porción lineal inicial bien definida.

Por tanto, para materiales de baja resistencia, tales como una lámina de cobre electrodepositada, puede usarse el enfoque tal como se muestra con referencia a la figura 4. Este método requiere, en el gráfico de esfuerzodeformación, trazar una línea 410 de ordenadas (línea E-F), que interseca la curva 412 desde un punto en el eje de las x en el que la elongación es igual a la extensión especificada. El valor de esfuerzo en la intersección de la línea E-F, el punto Z, se define como la “resistencia al estiramiento a una extensión con carga al 0,5%” o “EUL al 0,5%” designado como 414 en el gráfico. En algunas realizaciones, la resistencia al estiramiento es la resistencia al estiramiento a una EUL al 0,5%.

Si la resistencia al estiramiento de una lámina de cobre electrodepositada es demasiado alta, tal como más de aproximadamente 45 kgf/mm2 (441,3 MPa), la lámina de cobre electrodepositada es frágil (por ejemplo, tenacidad inferior) y tenderá a agrietarse y romperse más fácilmente. Por ejemplo, cuando la resistencia al estiramiento es demasiado alta, una batería realizada usando la lámina de cobre electrodepositada puede presentar un fallo durante los ciclos debido a agrietamiento o rotura. A la inversa, cuando la resistencia al estiramiento de la lámina de cobre electrodepositada es demasiado baja, tal como menos de aproximadamente 11 kgf/mm2 (107,9 MPa), la lámina de cobre electrodepositada tenderá a combarse y arrugarse demasiado fácilmente, proporcionando también propiedades de ciclos de batería inferiores.

La resistencia al estiramiento y el esfuerzo residual tanto del lado de tambor como del lado depositado de una lámina de cobre electrodepositada pueden modularse mediante múltiples métodos. Por ejemplo, el esfuerzo residual del lado de tambor puede modularse mediante pulido o bien mecánico o bien químico de la superficie del tambor de cátodo. La resistencia al estiramiento y el esfuerzo residual en ambos lados de la lámina de cobre electrodepositada también pueden modularse cambiando las condiciones de electrodeposición, tales como modificaciones en el método de revestimiento con corriente pulsada o de revestimiento con corriente inversa pulsada usado. La resistencia al estiramiento y la diferencia del esfuerzo residual de la lámina de cobre también pueden ajustarse añadiendo aditivos orgánicos a la disolución de galvanoplastia, tal como 3-(benzotiazol-2-iltio)-1-propanosulfonato de sodio (“ZPS”), 3-(1-piridinio)-1-propanosulfonato (“PPS”), ácido anilina-2-sulfónico, ácido 5-amino-2-clorobencenosulfónico, 1,1-dioxo-1,2-benzotiazol-3-ona (sacarina), pegamento animal, gelatina, polietilenglicol, polipropilenglicol, almidón, carboximetilcelulosa (“CMC”), hidroxietilcelulosa (“HEC”), polietilenimina (“PEI”), poliacrilamida y combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, las concentraciones de PEI y de sacarina en la disolución de galvanoplastia pueden modularse para controlar las propiedades de una lámina de cobre electrodepositada.

La figura 5 muestra una superficie en 3D y la derivación del gráfico de proporción de material para obtener parámetros de volumen. La figura 5, en el lado izquierdo, es una representación gráfica tridimensional de la geometría de superficie de una superficie, tal como un lado de tambor o un lado depositado de una lámina de cobre electrodepositada. La figura 5, en el lado derecho, muestra la derivación de una curva de proporción de material tal como puede obtenerse usando el método según la norma ISO, ISO 25178-2:2012, que abarca una proporción de material (mr) del 0%, en la parte superior del pico 510 más alto, hasta la parte inferior del valle 512 más bajo al que la mr es del 100%. El volumen de huecos (Vv) se calcula integrando el volumen de los huecos encerrados por encima de la superficie y por debajo de un plano de corte horizontal establecido a una altura correspondiente a una proporción de material especificada (mr) entre el 0% (la parte superior del pico 510) y el 100% (la parte inferior del valle 512). Por ejemplo, el Vv al 70% de mr se muestra como la zona 514 sombreada en el gráfico de la derecha de la figura 5.

La figura 6 muestra más detalles de un gráfico de proporción de material con alguna relación referente a diferentes clases de parámetros de volumen definida. El volumen de huecos de núcleo (Vvc) es la diferencia en volumen de huecos entre dos proporciones de material, tales como mr1 y mr2, mostrado como la zona 610. Por ejemplo, puede elegirse el Vvc en el que mr1 es el 10% y mr2 es el 80%. El volumen de huecos de hondonada (Vvv), que también se denomina volumen de huecos de valle, es el volumen de huecos a un valor de mr especificado, tal como mr al 80%, mostrado como la zona 612. el volumen de huecos (Vv) a mr1 es la suma del volumen de huecos de núcleo (Vvc) entre mr1 y mr2, la zona 610, y el volumen de huecos de hondonada (Vvv), zona 612, a mr2. Otras regiones incluyen el volumen de material de pico (Vmp), zona 614, y el volumen de material de núcleo (Vmc), zona 616.

Además, la lámina de cobre electrodepositada tiene un Vv en un intervalo controlado entre un valor bajo y uno alto, tal como entre un valor bajo de aproximadamente 0,15 |im3/|im2 y un valor alto de aproximadamente 1,30 |im3/|im2. Cuando el Vv es demasiado pequeño, tal como menos de aproximadamente 0,15 |im3/|im2, la adhesión de la lámina de cobre electrodepositada al material activo es mala debido a un débil efecto de anclaje. Es decir, el material no puede anclarse muy bien a la superficie de modo que la adherencia es mala. A la inversa, si el Vv es demasiado grande, tal como por encima de aproximadamente 1,30 |im3/|im2 el material activo no se recubre de manera uniforme sobre la superficie de la lámina de cobre electrodepositada. Es decir, un Vv grande corresponde a grandes huecos en la superficie de la lámina de cobre electrodepositada y el material activo no puede rellenar eficazmente todos esos huecos, dejando algunos huecos sin cubrir y cubiertos que quedan entre la lámina de cobre electrodepositada y la capa de material activo. Por consiguiente, tanto en la región demasiado baja como en la región demasiado alta, la adhesión del material activo a la lámina de cobre electrodepositada es mala, y baterías realizadas con las láminas de cobre electrodepositadas anteriormente mencionadas que no tienen un Vv en el intervalo controlado muestran malas características de batería.

Se describe un valor de Vv en el intervalo de 0,15 a 1,30 |im3/|im2 para el lado depositado y el lado de tambor de la lámina de cobre electrodepositada, y se seleccionan independientemente entre el lado depositado y lado de tambor. Debe entenderse expresamente que estos intervalos son continuos y pueden representarse como: 0,15, 0,16, 0,17, 0,18, 0,19, 0,20, 0,21, 0,22, 0,23, 0,24, 0,25, 0,26, 0,27, 0,28, 0,29, 0,30, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39, 0,40, 0,41, 0,42, 0,43, 0,44, 0,45, 0,46, 0,47, 0,48, 0,49, 0,50, 0,51, 0,52, 0,53, 0,54, 0,55, 0,56, 0,57, 0,58, 0,59, 0,60, 0,61, 0,62, 0,63, 0,64, 0,65, 0,66, 0,67, 0,68, 0,69, 0,70, 0,71, 0,72, 0,73, 0,74, 0,75, 0,76, 0,77, 0,78, 0,79, 0,80, 0,81, 0,82, 0,83, 0,84, 0,85, 0,86, 0,87, 0,88, 0,89, 0,90, 0,91, 0,92, 0,93, 0,94, 0,95, 0,96, 0,97, 0,98, 0,99, 1,00, 1,01, 1,02, 1,03, 1,04, 1,05, 1,06, 1,07, 1,08, 1,09, 1,10, 1,11, 1,12, 1,13, 1,14, 1,15, 1,16, 1,17, 1,18, 1,19, 1,20,1,21, 1,22, 1,23, 1,24, 1,25, 1,26, 1,27, 1,28, 1,29 ó 1,30 |im3/|im2, representando cada uno de estos valores un punto final en un intervalo de valores. En algunas realizaciones, los intervalos de Vv en el lado depositado se encuentran dentro del intervalo de 0,18 a 1,11 |im3/|im2. En algunas otras realizaciones, los intervalos de Vv en el lado depositado se encuentran dentro del intervalo de valores de entre 0,25 y 1,00 |im3/|im2

En algunas realizaciones, el valor de volumen de huecos de núcleo (Vvc) en el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada se encuentra en el intervalo de 0,14 a 1,15 |im3/|im2

En algunas realizaciones, la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos de hondonada (Vvv) en el lado depositado de como máximo 0,15 |im3/|im2

En algunas realizaciones, valor de volumen de huecos de núcleo (Vvc) en el lado de tambor de la lámina de cobre electrodepositada se encuentra en el intervalo de 0,14 a 1,15 |im3/|im2

En algunas realizaciones, la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos de hondonada (Vvv) en el lado de tambor de como máximo 0,15 |im3/|im2

Tal como se usa en el presente documento, “recubrimiento antideslustrante” es un recubrimiento aplicado a un metal que puede proteger el metal recubierto frente a la degradación tal como debida a la corrosión. En algunas realizaciones, la lámina de cobre electrodepositada incluye un recubrimiento antideslustrante formado sobre la superficie de la lámina de cobre electrodepositada. Esto puede realizarse mediante cualquier método e incluye sumergir o hacer pasar la lámina electrodepositada formada a través de una disolución que contiene aditivos de formación antideslustrante. Por ejemplo, un baño que incluye uno cualquiera o más de cinc (Zn), cromo (Cr), níquel (Ni), cobalto (Co), molibdeno (Mo), vanadio (V) y combinaciones de los mismos; o un compuesto orgánico tal como un compuesto de azol que forma una capa antideslustrante. El procedimiento puede ser continuo y formar parte del procedimiento global en la preparación de la lámina de cobre electrodepositada.

Los ensayos de carga-descarga se refieren a ensayos en los que se aplica un potencial a través de los electrodos positivo y negativo de una batería para cargar la batería y después se conectan los electrodos positivo y negativo a través de una carga y se deja que pase una corriente a través de la carga para descargar la batería. Esta carga y descarga representa un ciclo de carga-descarga. Los ensayos pueden realizarse para simular lo bien que funciona una batería con respecto al uso repetido (por ejemplo, cargar y descargar de manera repetida) y se correlaciona a la vida útil. La “vida útil de ciclos” o “vida útil de ciclos de carga-descarga” se define como el número de ciclos de carga-descarga que puede realizar una batería antes de que su capacidad nominal disminuya por debajo del 80% de su capacidad nominal inicial.

En algunas realizaciones, las láminas de cobre electrodepositadas pueden usarse como colectores de corriente para baterías (por ejemplo, baterías secundarias de iones de litio) y se usan en un dispositivo. Tal como se usa en el presente documento, un dispositivo comprende cualquier artículo o componente que requiere potencia eléctrica para su funcionamiento. Por ejemplo, componentes y dispositivos autónomos, aislados y móviles que requieren baterías pequeñas y ligeras. Sin limitación, pueden incluir vehículos (automóviles, tranvías, autobuses, camiones, barcos, submarinos, aviones), ordenadores (por ejemplo, para microcontroladores, ordenadores portátiles, ordenadores de tipo tableta), teléfonos (por ejemplo, teléfonos inteligentes, teléfonos fijos inalámbricos), equipos de monitorización y mantenimiento de la salud personal (por ejemplo, monitores de glucosa, marcapasos), herramientas (por ejemplo, taladros eléctricos, sierras eléctricas), dispositivos de iluminación (por ejemplo, linternas, iluminación de emergencia, señales), dispositivos de medición portátiles (por ejemplo, medidores de pH, dispositivos de monitorización del aire) y unidades de residencia (por ejemplo, en una nave espacial, en una caravana, en una casa, en un avión, en un submarino).

Dentro del alcance de la presente divulgación, debe entenderse que las características técnicas mencionadas anteriormente y características técnicas mencionadas a continuación (tales como ejemplos) pueden combinarse libremente y de manera mutua para formar soluciones técnicas nuevas o preferidas, que se omiten por motivos de brevedad.

Ejemplos

1. PREPARACIÓN DE LÁMINA DE COBRE ELECTRODEPOSITADA

Se disolvió alambre de cobre en una disolución acuosa de ácido sulfúrico (al 50% en peso) para preparar una disolución de electrolito de sulfato de cobre que contenía 320 g/l de sulfato de cobre (CuSO4-5H2O) y 80 g/l de ácido sulfúrico. Se añadió ácido clorhídrico (obtenido de RCI Labscan Ltd) para proporcionar una concentración de ión cloruro de 30 ppm en la disolución de electrolito de sulfato de cobre. Se añaden componentes adicionales incluyendo de 4,0 mg a 14,5 mg de PEI (polietilenimina, lineal, Mn=5000, disponible de Sigma-Aldrich Company) y de 2,3 mg a 8,3 mg de sacarina (1,1-dioxo-1,2-benzotiazol-3-ona, disponible de Sigma-Aldrich Company) en cada litro de la disolución de electrolito de sulfato de cobre para proporcionar varias disoluciones de electrolito diferentes.

El sistema para fabricar la lámina de cobre electrodepositada incluye un tambor de cátodo de metal y un ánodo de metal insoluble. El tambor de cátodo de metal es giratorio y tiene una superficie pulida. En este sistema, el ánodo de metal insoluble está dispuesto aproximadamente en la mitad inferior del tambor de cátodo de metal y rodea el tambor de cátodo de metal. La lámina de cobre electrodepositada se fabrica usando electrodeposición continua haciendo fluir la disolución de electrolito de sulfato de cobre entre el tambor de cátodo de metal y el ánodo de metal insoluble, aplicando una corriente eléctrica entre los mismos para permitir que los iones de cobre se atraigan al tambor de cátodo de metal y se reduzcan produciendo cobre electrodepositado sobre el tambor de cátodo de metal formando la lámina de cobre electrodepositada, y desprendiendo la lámina de cobre electrodepositada a partir del tambor de cátodo de metal cuando se obtiene un grosor predeterminado. Las condiciones de deposición de la temperatura de líquido de la disolución de electrolito de sulfato de cobre eran de aproximadamente 45°C y la densidad de corriente era de aproximadamente 40 A/dm2 Se prepararon láminas de cobre electrodepositadas que tenían un grosor de aproximadamente 6 |im.

Tras producirse la lámina de cobre electrodepositada, se trataron las superficies de la lámina de cobre electrodepositada con un material antideslustrante, tal como en un baño de revestimiento de cromo, de una manera continua mediante rodillos de guía que hacen pasar la lámina de cobre electrodepositada a través de un baño de revestimiento. El tratamiento antideslustrante se lleva a cabo en el baño de revestimiento que contiene 1,5 g de CrO3 por litro (obtenido de Sigma-Aldrich) a la temperatura de líquido de 25°C y la densidad de corriente de aproximadamente 0,5 A/dm2 durante 2 segundos.

Se hizo pasar la lámina electrodepositada a través de una cuchilla de aire para retirar cualquier exceso de recubrimiento y secar la lámina de cobre electrodepositada antes de enrollarse para dar un rollo al final del procedimiento. Después puede almacenarse el rollo y después pasarse a un procesamiento adicional tal como para su uso en la realización de baterías secundarias de iones de litio.

2. BATERÍA SECUNDARIA DE IONES DE LITIO LAMINADA

Se prepararon baterías secundarias de iones de litio de tipo laminado de la siguiente manera y se sometieron a ensayos de carga/descarga de alta tasa C.

Se prepararon una suspensión de electrodo positivo y una suspensión de electrodo negativo usando N-metil-2-pirrolidona (NMP) como disolvente. Se formuló la suspensión de electrodo positivo para tener una razón de líquido con respecto a sólido del 195% en peso (195 g de NMP : 100 g del material activo de electrodo positivo). Se preparó la suspensión de electrodo negativo para tener una razón de líquido con respecto a sólido del 60% en peso (60 g de ⁿM^p: 100 g del material activo de electrodo negativo). En la tabla 1 se muestran formulaciones del material activo de electrodo positivo y el material activo de electrodo negativo.

Tabla 1 - Formulaciones de material activo de electrodo positivo y material activo de electrodo negativo

Se recubrió la suspensión de electrodo positivo sobre una lámina de aluminio y se recubrió la suspensión de electrodo negativo sobre la lámina de cobre electrodepositada. Tras evaporarse el disolvente, se prensaron el electrodo negativo y el electrodo positivo y se cortaron para dar las dimensiones deseadas. Se apilan alternativamente los electrodos positivos y electrodos negativos con separadores (Celgard Company) intercalados entre los mismos y se colocan en un recipiente moldeado mediante película laminada. Se rellenó el recipiente con un electrolito y se selló para formar una batería. El tamaño de la batería de tipo laminado era de 41 mm x 34 mm * 53 mm.

Para ensayos de carga y descarga de alta tasa C (por ejemplo, ensayos de carga-descarga), el modo de carga fue un modo de corriente constante-tensión constante (CCCV), en el que la tensión de carga era de 4,2 V y la corriente de carga era de 5 C. El modo de descarga fue el modo de corriente constante (CC), la tensión de descarga aplicada era de 2,8 V y la corriente de descarga era de 5 C. El ensayo de carga-descarga en las baterías se llevó a cabo a alta temperatura (a 55°C).

La tabla 2 muestra datos a partir de un experimento diseñado que muestra a modo de ejemplo algunas realizaciones de una lámina de cobre electrodepositada. Se presentan en tabla las propiedades de lámina de cobre electroquímica de resistencia al estiramiento, Vvc, Vvv, Vv y esfuerzo residual. También se presentan en tabla las propiedades de vida útil de ciclos de carga-descarga en una batería de tipo laminado realizada usando la lámina de cobre electrodepositada. La tabla muestra en columnas de izquierda a derecha cinco experimentos (E.1 a E.5) y cuatro experimentos de control (C.1 a C.4). Los experimentos E.1 a E.5 muestran un excelente rendimiento de batería tal como se muestra mediante los ciclos de carga-descarga (entre aproximadamente 900 y 1200) en comparación con los experimentos de control C.1 a C.4 (menos de aproximadamente 900). El examen de los datos muestra que los altos números de ciclos obtenidos en E.1 a E.5 están asociados con las láminas de cobre electrodepositadas que tienen resistencia al estiramiento en el intervalo de 11 kgf/mm2 (107,9 MPa) a 45 kgf/mm2 (441,3 MPa) y la ARS entre el lado depositado y el lado de tambor de menos de 95 MPa. Los experimentos comparativos C.1 a C.4 tienen una o ambas de la resistencia al estiramiento y la ARS fuera del intervalo presentado en tabla para E.1 a E.5.

La tabla 2 también ilustra el efecto de los volúmenes de huecos. Además, los datos muestran el efecto del volumen de huecos. Por ejemplo, cuando el Vvc en el lado depositado es demasiado bajo, tal como por debajo de aproximadamente 0,14 (C.1 y C.2) o demasiado alto, tal como por encima de aproximadamente 1,15 (C.3 y C.4), el rendimiento de la batería no es tan bueno como cuando el Vvc está entre estos valores en el lado depositado (por ejemplo, entre 0,08 y 1,27 para E.1-E.5).

Cuando el Vvv es alto en el lado depositado, tal como por encima de aproximadamente 0,15 (C.3 y C.4), el rendimiento de batería tampoco es tan bueno como cuando el Vvv es bajo en el lado depositado, tal como por debajo de aproximadamente 0,15 (E.1-E.5).

Cuando el Vv es demasiado bajo en el lado depositado, tal como menos de aproximadamente 0,15 (C.1 y C.2) o demasiado alto en el lado depositado, tal como por encima de aproximadamente 1,3 (C.3 y C.4), el rendimiento de batería es malo, en comparación con cuando el Vv está entre los valores identificados en el intervalo controlado, tal como entre aproximadamente 0,09 y 1,48, en el que el rendimiento de batería es bueno (E.1-E.5). Tabla 2

3. METODOS DE ENSAYO

Resistencia al estiramiento (EUL al 0,5%)

Los valores de resistencia al estiramiento en la tabla 2 se obtuvieron a partir de los ejemplos y ejemplos comparativos mediante el método de IPC-TM-650 2.4.18. Se cortó la lámina de cobre electrodepositada para cada ejemplo y ejemplo comparativo para obtener una muestra de ensayo con un tamaño de 100 mm x 12,7 mm (longitud x anchura) y se midió la muestra de ensayo a temperatura ambiente (aproximadamente 25°C) en las condiciones de una distancia de mandril de 50 mm y una velocidad de cruceta de 50 mm/min usando una máquina de ensayos modelo AG-I fabricada por Shimadzu Corporation. La grabación de las medidas comenzó después de que la fuerza aplicada superara 0,075 kg. La resistencia al estiramiento (EUL al 0,5%) se obtuvo trazando una línea recta paralela al eje de las Y (esfuerzo) en un punto en el que la deformación es del 0,5% (€=0,005) en una curva de la relación entre deformación y esfuerzo similar a lo descrito anteriormente con referencia a la figura 4.

Esfuerzo residual

Los valores de esfuerzo residual en la tabla 2 se obtuvieron a partir de los ejemplos y ejemplos comparativos usando un sistema de rayos X Empyrean fabricado por Panalytical como aparato de medición. El tubo de rayos X era de Cu (longitud de onda = 1,54184 A), la tensión de tubo era de 45 kV y la corriente de tubo era de 20 mA. Los ejemplos y ejemplos comparativos se midieron en el sistema Empyrean con un ángulo de incidencia de rasante de 1° usando un espejo híbrido de rayos X en el haz incidente, un colimador de placas paralelas de 0,27 y un detector proporcional en el haz difractado.

Parámetros de volumen

Los valores de volumen de huecos (Vv) en la tabla 2 se obtuvieron a partir de los ejemplos y ejemplos comparativos mediante un procedimiento según la norma ISO 25178-2 (2012). Se realizó un análisis de textura de superficie de imágenes de un microscopio láser. El microscopio láser era un dispositivo LEXT OLS5000-SAF fabricado por Olympus y las imágenes se produjeron a una temperatura de aire de 24 ± 3°C y una humedad relativa del 63 ± 3%. El ajuste de filtro se ajustó a no filtrado. La fuente de luz era una fuente con una longitud de onda de 405 nm. Las lentes de objetivo tenían un aumento de 100x (MPLAPON-100xLEXT). El zoom óptico se ajustó a 1,0x. El área de imagen se ajustó a 129 |im * 129 |im. La resolución se ajustó a 1024 píxeles * 1024 píxeles. La condición se ajustó a retirada de inclinación automática.

El Vvc se calculó con las proporciones de material de p y q donde p es el 10% y q es el 80%, el Vvv se calculó con una proporción de material del 80% y el Vv se calculó con una proporción de material del 10%. La unidad del volumen de huecos es |im3/|im2

Tal como se usa en el presente documento el término “que comprende” o “comprende” se usa con referencia a composiciones, métodos y componente(s) respectivo(s) de los mismos, que son esenciales para la invención reivindicada, pero abierto a la inclusión de elementos no especificados, ya sean esenciales o no.

Tal como se usa en esta memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular “un”, “una” y “el/la” incluyen referencias en plural a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Por tanto, por ejemplo, referencias al “método” incluyen uno o más métodos y/o etapas del tipo descrito en el presente documento y/o que resultarán evidentes para los expertos en la técnica tras leer esta divulgación y así sucesivamente. De manera similar, se pretende que el término “o” incluya “y” a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

Aparte de en los ejemplos de realización, o cuando se indique lo contrario, debe entenderse que todos los números que expresan cantidades de componentes o condiciones de reacción usados en el presente documento están modificados en todos los casos por el término “aproximadamente”. El término “aproximadamente” cuando puede significar ±5% (por ejemplo, ±4%, ±3%, ±2%, ±1%) del valor al que hace referencia.

Cuando se proporciona un intervalo de valores, cada valor numérico entre e incluyendo los límites superior e inferior del intervalo se contempla como dado a conocer en el presente documento.

A menos que se defina lo contrario en el presente documento, los términos científicos y técnicos usados en relación con la presente solicitud tendrán los significados que entienden habitualmente los expertos habituales en la técnica. Además, a menos que el contexto requiera lo contrario, los términos en singular incluirán plurales y los términos en plural incluirán el singular.

Debe entenderse que esta divulgación no se limita a la metodología, protocolos y reactivos, etc., particulares descritos en el presente documento y como tal puede variar. La terminología usada en el presente documento es únicamente con fines de describir realizaciones particulares y no se pretende que limite el alcance de la presente divulgación, que se define únicamente por las reivindicaciones.

Cualquier patente, solicitud de patente y publicación incluyendo métodos de ASTM, JIS identificados que se dan a conocer en el presente documento se incorporan expresamente en el presente documento como referencia con el fin de describir y dar a conocer, por ejemplo, las metodologías descritas en tales publicaciones que pueden usarse en relación con la presente divulgación. Estas publicaciones se proporcionan únicamente por su divulgación antes de la fecha de presentación de la presente solicitud. Nada con respecto a esto debe interpretarse como una admisión de que los inventores no tienen derecho a anteceder a tal divulgación debido a una divulgación previa o por cualquier otro motivo. Todas las declaraciones en cuanto a la fecha o representación en cuanto al contenido de estos documentos se basan en la información disponible para los solicitantes y no constituyen ninguna admisión en cuanto a la exactitud de las fechas o el contenido de estos documentos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Lámina de cobre electrodepositada que comprende:

un lado de tambor; y

un lado depositado opuesto al lado de tambor,

en la que el lado de tambor y el lado depositado presentan, cada uno, un esfuerzo residual, que es un esfuerzo presente dentro del lado de tambor y el lado depositado después de haber retirado todas las fuerzas externas aplicadas, y en la que una diferencia en el esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada tiene una magnitud de como máximo 95 MPa, y

en la que una resistencia al estiramiento a una extensión con carga al 0,5% de la lámina de cobre electrodepositada está en un intervalo de 11 kgf/mm2 (107,9 MPa) a 45 kgf/mm2 (441,3 MPa), y

en la que el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos (Vv) de 0,15 |im3/|im2 a 1,30 |im3/|im2 y el valor de volumen de huecos (Vv) se obtiene obteniendo una curva de proporción de material mediante un procedimiento según la norma ISO 25178-2 (2012) y calculando con una proporción de material del 10%.

2. Lámina de cobre electrodepositada según la reivindicación 1, en la que la resistencia al estiramiento a una extensión con carga al 0,5% de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de 16 kgf/mm2 (156,9 MPa) a 36 kgf/mm2 (353,0 MPa).

3. Lámina de cobre electrodepositada según la reivindicación 1, en la que la diferencia en el esfuerzo residual entre el lado de tambor y el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de 7,4 a 95 MPa o de 7,4 a 85 MPa, preferiblemente de 7,4 a 81 MPa.

4. Lámina de cobre electrodepositada según la reivindicación 1, en la que el esfuerzo residual en el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de -40 MPa a 100 MPa y/o el esfuerzo residual en el lado de tambor de la lámina de cobre electrodepositada está en el intervalo de -47 MPa a 42 MPa.

5. Lámina de cobre electrodepositada según la reivindicación 1, que tiene un grosor de desde 3 |im hasta 20 |im.

6. Lámina de cobre electrodepositada según la reivindicación 1, en la que el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos (Vv) de 0,18 |im3/|im2 a 1,11 |im3/|im2, preferiblemente de 0,25 |im3/|im2 a 1,00 |im3/|im2

7. Lámina de cobre electrodepositada según la reivindicación 1, en la que el lado de tambor de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos (Vv) de 0,15 |im3/|im2 a 1,30 |im3/|im2

8. Lámina de cobre electrodepositada según la reivindicación 1, en la que el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos de núcleo (Vvc) de 0,14 |im3/|im2 a 1,15 |im3/|im2 y/ o el lado de tambor de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos de núcleo (Vvc) de 0,14 |im3/|im2 a 1,15 |im3/|im2 y el valor de volumen de huecos de núcleo (Vvc) se calcula con proporciones de material de p y q donde p es el 10% y q es el 80%.

9. Lámina de cobre electrodepositada según la reivindicación 1, en la que el lado depositado de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos de hondonada (Vvv) de como máximo 0,15 |im3/|im2 y/o el lado de tambor de la lámina de cobre electrodepositada muestra un valor de volumen de huecos de hondonada (Vvv) de como máximo 0,15 |im3/|im2 y el valor de volumen de huecos de hondonada (Vvv) se calcula con una proporción de material del 80%.

10. Colector de corriente de electrodo negativo que comprende la lámina de cobre electrodepositada según la reivindicación 1.

11. Electrodo negativo que comprende el colector de corriente de electrodo negativo según la reivindicación 10, y que comprende además un material activo de electrodo negativo recubierto sobre el colector de corriente de electrodo negativo.

12. Batería secundaria de iones de litio que comprende el electrodo negativo según la reivindicación 11.

13. Batería secundaria de iones de litio según la reivindicación 12, que muestra una vida útil de ciclos de cargadescarga de al menos 900.

14. Dispositivo que comprende la batería secundaria de iones de litio según la reivindicación 12.

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