KR20110097410A - Multilayer metal foil for lithium-battery and producing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬 전지용 소재로 사용되는 금속박막에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 구리(Cu) 이외의 금속으로 이루어진 코어층; 상기 코어층의 일면에 형성된 제1 구리층: 및 상기 코어층의 타면에 형성된 제2 구리층;을 포함하는 리튬 전지용 다층 금속박막이 제공된다.The present invention relates to a metal thin film used as a lithium battery material. According to the present invention a core layer made of a metal other than copper (Cu); A multi-layer metal thin film for a lithium battery is provided, including: a first copper layer formed on one surface of the core layer; and a second copper layer formed on the other surface of the core layer.

Description

리튬 전지용 다층 금속박막 및 그 제조방법{MULTILAYER METAL FOIL FOR LITHIUM-BATTERY AND PRODUCING METHOD THEREOF}Multi-layered metal thin film for lithium battery and manufacturing method thereof {MULTILAYER METAL FOIL FOR LITHIUM-BATTERY AND PRODUCING METHOD THEREOF}

본 발명은 리튬 전지용 소재로 사용되는 금속박막에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재료의 절감이나 물성 개선이 가능한 구조를 가진 리튬 전지용 다층 금속박막 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal thin film used as a material for lithium batteries, and more particularly, to a multilayer metal thin film for lithium batteries having a structure capable of reducing materials and improving physical properties and a method of manufacturing the same.

리튬 이차전지는 여타의 이차전지에 비해 상대적으로 에너지 밀도가 높고, 작동전압이 높을 뿐만 아니라 우수한 보존 및 수명특성을 보이는 등 많은 장점이 있어 개인용 컴퓨터, 캠코더, 휴대용 전화기, 휴대용 CD 플레이어, PDA 등 각종 휴대용 전자기기에 널리 사용되고 있다.Lithium secondary battery has many advantages such as high energy density, high operating voltage and excellent storage and lifespan characteristics compared to other secondary batteries, which can be used for personal computers, camcorders, portable phones, portable CD players, PDAs, etc. Widely used in portable electronic devices.

일반적으로 리튬 이차전지는 전해질을 사이에 두고 배치된 양극 및 음극과, 상기 양극과 음극에 각각 포함된 양극 활물질 및 음극 활물질과, 상기 양극 활물질과 음극 활물질에 각각 접촉하는 양극 집전체 및 음극 집전체를 구비한 구조를 갖는다.In general, a lithium secondary battery includes a positive electrode and a negative electrode disposed with an electrolyte interposed therebetween, a positive electrode active material and a negative electrode active material included in the positive electrode and the negative electrode, and a positive electrode current collector and a negative electrode current collector in contact with the positive electrode active material and the negative electrode active material, respectively. It has a structure provided with.

리튬 이차전지에 있어서 음극 집전체 등의 소재로 사용되는 금속박막으로는 주로 전해동박이 채용되며, 이 전해동박에는 카본(Carbon)계 슬러리의 활물질이 코팅된다. 통상적으로 전해동박은 전기 도금법으로 원박을 제조하는 제박공정과 원박에 박리강도(Peel strength) 등을 부여하기 위한 후처리 공정을 통하여 제조된다. 전기도금 과정에서 전해동박의 일면에는 상대적으로 조도가 낮아 광택이 나는 샤이니 면(Shiny side)이 형성되고, 타면에는 이른바, 산(Mountain) 구조에 의해 상대적으로 조도가 높으며 광택이 나지 않는 매트면(Matte Side)이 형성된다. 또한, 전해동박은 후처리 공정에서 매트면에 구리 노듈 클러스터(Cu-Nodule Cluster)를 형성하는 표면처리를 거침으로써 집전체로서 적합한 물리적, 화학적 특성이 부여된다.Electrolytic copper foil is mainly used as a metal thin film used as a material of a negative electrode current collector in a lithium secondary battery, and the electrolytic copper foil is coated with an active material of a carbon-based slurry. Typically, the electrolytic copper foil is manufactured through a process for producing a raw foil by electroplating and a post-treatment process for imparting peel strength to the raw foil. In the electroplating process, the surface of the electrolytic copper foil has a relatively low roughness to form a shiny Shiny side, and on the other side, a so-called mountain structure has a relatively high roughness and a matt surface that is not glossy. Side is formed. In addition, the electrolytic copper foil undergoes a surface treatment of forming a copper nodule cluster on a mat surface in a post-treatment process to impart physical and chemical properties suitable as a current collector.

그런데, 전해동박의 원박은 도 1에 도시된 바와 같이 단일의 구리층(10)으로 이루어지는 구조로 인해 구리 성분이 많이 소요되고, 이에 따라 재료비가 많이 들어 리튬 전지용 소재의 제조단가를 낮추는 데 걸림돌이 되고 있다.However, since the copper foil of the electrolytic copper foil is composed of a single copper layer 10 as shown in FIG. 1, a large amount of copper is required, and thus, a lot of material costs become obstacles to lowering the manufacturing cost of the lithium battery material. have.

한편, 리튬 이차전지는 집전체로 사용되는 동박의 상태에 따라 동박과 활물질 간의 밀착력이 크게 변하는 특성을 나타낸다. 즉, 동박의 표면이 매끈하여 밀착력이 좋지 않은 경우에는 전지 조립작업 중 또는 전지 동작 중에 활물질이 동박의 표면으로부터 탈리되어 전지용량이 감소하거나 음극이 부식되는 문제가 발생하게 된다.On the other hand, the lithium secondary battery exhibits a property in which adhesion between the copper foil and the active material is greatly changed depending on the state of the copper foil used as the current collector. That is, when the surface of the copper foil is smooth and the adhesion is not good, there is a problem that the active material is detached from the surface of the copper foil during battery assembly work or during battery operation, resulting in a decrease in battery capacity or corrosion of the negative electrode.

특히, 집전체용 동박은 카본(Carbon)계 슬러리와 같은 활물질과 접촉을 이루게 되므로 그에 걸맞는 밀착력이 부여되어야 하며, 충, 방전 전류를 특정 지점에 집중시키는 결함을 방지할 수 있는 표면 특성을 갖는 것이 중요하다.In particular, the current collector copper foil is in contact with an active material such as a carbon-based slurry, and thus should be given an appropriate adhesion force, and has a surface property to prevent defects that concentrate charge and discharge currents at specific points. It is important.

본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 창안된 것으로서, 구리 재료의 절감이나 박막의 물성 개선이 가능한 적층 구조를 가진 리튬 전지용 다층 금속박막 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a multilayer metal thin film for a lithium battery having a laminated structure capable of reducing copper material and improving physical properties of a thin film and a method of manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 전극의 부식이나 활물질의 탈리를 방지할 수 있는 구성을 가진 리튬 전지용 다층 금속박막 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a multilayer metal thin film for lithium batteries having a structure capable of preventing corrosion of electrodes and desorption of active materials, and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 구리(Cu) 이외의 금속으로 이루어진 코어층; 상기 코어층의 일면에 형성된 제1 구리층: 및 상기 코어층의 타면에 형성된 제2 구리층;을 포함하는 리튬 전지용 다층 금속박막을 제공한다.The present invention to achieve the above object is a core layer made of a metal other than copper (Cu); It provides a multi-layer metal thin film for a lithium battery comprising a first copper layer formed on one surface of the core layer; and a second copper layer formed on the other surface of the core layer.

상기 코어층은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 망간(Mn), 아연(Zn), 주석(Sn) 및 철(Fe) 중 선택된 어느 하나, 또는 둘 이상의 합금으로 이루어질 수 있다.The core layer may be made of any one selected from aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), zinc (Zn), tin (Sn), and iron (Fe), or two or more alloys.

상기 코어층은 양면 중 적어도 어느 한 쪽의 표면조도(Rz)가 0.5~3.0㎛인 것이 바람직하다.It is preferable that the surface roughness Rz of at least one of both surfaces of the said core layer is 0.5-3.0 micrometers.

금속박막 전체 두께에 대한 상기 제1 구리층 또는 상기 제2 구리층의 두께 비율은 0.5~50%인 것이 바람직하다.It is preferable that the thickness ratio of the said 1st copper layer or the said 2nd copper layer with respect to the metal thin film whole thickness is 0.5 to 50%.

상기 제1 구리층 및 상기 제2 구리층 중 선택된 적어도 어느 하나의 표면은 방청처리될 수 있다.At least one surface selected from the first copper layer and the second copper layer may be rust treated.

상기 방청처리는 크롬(Cr), 실란 화합물 및 질소 화합물 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.The rust preventive treatment is preferably performed by any one or two or more selected from chromium (Cr), a silane compound and a nitrogen compound.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 구리(Cu) 이외의 금속으로 이루어진 코어층을 형성하는 제1 단계; 및 상기 코어 박막의 양면에 구리층을 형성하는 제2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, the first step of forming a core layer made of a metal other than copper (Cu); And a second step of forming a copper layer on both surfaces of the core thin film. A method of manufacturing a multilayer metal thin film for a lithium battery is provided.

상기 제1 단계에서는, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 망간(Mn), 아연(Zn), 주석(Sn) 및 철(Fe) 중 선택된 어느 하나, 또는 둘 이상의 합금을 이용하여 상기 코어층을 형성할 수 있다.In the first step, the core layer using any one selected from aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), zinc (Zn), tin (Sn), and iron (Fe), or two or more alloys. Can be formed.

상기 제1 단계에서, 상기 코어층은, 적어도 어느 한 쪽 면의 표면조도(Rz)가 0.5~3.0㎛가 되도록 형성하는 것이 바람직하다. In the first step, the core layer is preferably formed so that the surface roughness (Rz) of at least one surface is 0.5 ~ 3.0㎛.

상기 제2 단계에서는 상기 구리층의 표면을 방청처리하는 단계를 더 수행할 수 있다.In the second step, the step of rust-proof the surface of the copper layer may be further performed.

본 발명에 따르면 구리층이 코어층의 양면에만 형성되는 구조에 의해 구리의 재료비가 절감되므로 리튬 전지용 집전체 등의 제조단가를 낮출 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the material cost of copper is reduced due to the structure in which the copper layer is formed only on both sides of the core layer, thereby reducing the manufacturing cost of a current collector for a lithium battery.

또한, 본 발명에 따라 제공되는 리튬 전지용 다층 금속박막은 음극 활물질과의 접촉시 밀착력이 충분히 확보되므로 탈리가 발생하지 않으며, 구리층에 핀홀(Pinhole)이 발생하지 않으므로 전지의 전해액이 내부 코어층으로 침투하여 부식을 초래하는 문제를 방지할 수 있다.In addition, the multilayer metal thin film for lithium batteries provided in accordance with the present invention does not cause detachment because sufficient adhesion is ensured when contacting with the negative electrode active material, and no pinholes are generated in the copper layer, so that the electrolyte of the battery is transferred to the inner core layer. The problem of infiltration and causing corrosion can be prevented.

또한, 활물질의 코팅시 보이드의 발생을 방지할 수 있으므로 집전체의 특정 지점으로 전류가 집중되는 현상을 방지할 수 있다.In addition, since it is possible to prevent the generation of voids during the coating of the active material, it is possible to prevent the phenomenon that the current is concentrated to a specific point of the current collector.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래기술에 따른 리튬 전지용 금속박막의 구성을 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬 전지용 금속박막의 구성을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬 전지용 금속박막의 제조과정을 도시한 흐름도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a cross-sectional view showing the configuration of a metal thin film for a lithium battery according to the prior art;
2 is a cross-sectional view showing the configuration of a metal thin film for a lithium battery according to a preferred embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a metal thin film for a lithium battery according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬 전지용 금속박막의 구성을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of a metal thin film for a lithium battery according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬 전지용 금속박막은 적어도 한 층 이상으로 이루어진 코어층(100)과, 코어층(100)의 최외부 양면에 형성된 제1 구리층(101) 및 제2 구리층(102)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the metal thin film for a lithium battery according to an exemplary embodiment of the present invention includes a core layer 100 formed of at least one layer and a first copper layer 101 formed on both outermost surfaces of the core layer 100. And a second copper layer 102.

코어층(100)은 구리(Cu) 이외의 금속으로 이루어진다. 코어층(100)을 이루는 금속이 구리(Cu)에 비해 상대적으로 가격이 저렴한 금속인 경우에는 리튬 전지용 소재의 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 코어층(100)을 이루는 금속이 구리(Cu)에 비해 상대적으로 인장강도나 기계적 신뢰성이 우수한 금속인 경우에는 리튬 전지용 소재의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.The core layer 100 is made of a metal other than copper (Cu). When the metal constituting the core layer 100 is a metal having a relatively low cost compared to copper (Cu), the manufacturing cost of the lithium battery material may be reduced. In addition, when the metal constituting the core layer 100 is a metal that is relatively superior in tensile strength or mechanical reliability compared to copper (Cu), the mechanical properties of the lithium battery material may be improved.

상기와 같은 점들을 고려할 때, 코어층(100)을 이루는 금속으로는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 망간(Mn), 아연(Zn), 주석(Sn) 및 철(Fe) 중 어느 하나, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 합금이 채용되는 것이 바람직하다.Considering the above points, any one of the metals constituting the core layer 100 is aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), zinc (Zn), tin (Sn), and iron (Fe). At least two or more alloys thereof are preferably employed.

또한, 코어층(100)의 일면 및/또는 타면의 표면조도는 JIS 십점평균거칠기(Rz) 기준으로 0.5~3.0㎛인 것이 바람직하다. 코어층(100)의 표면조도가 3.0㎛ 이상이면 제1 구리층(101)이나 제2 구리층(102)의 형성 공정에서 핀홀이 발생하여 연료전지에 적용시 전해액이 코어층(100)에 침투하게 되며, 이로 인해 코어층(100)의 부식이 초래된다. 또한, 코어층(100)의 표면조도가 0.5㎛ 이하인 경우에는 계면의 접착력이 저하되어 연료전지 제조공정에서 음극 활물질이 제1 구리층(101)이나 제2 구리층(102)과 함께 탈리되는 불량이 발생하게 된다.In addition, it is preferable that the surface roughness of one surface and / or the other surface of the core layer 100 is 0.5 to 3.0 μm based on JIS ten point average roughness (Rz). If the surface roughness of the core layer 100 is 3.0 μm or more, pinholes are generated in the process of forming the first copper layer 101 or the second copper layer 102, and the electrolyte solution penetrates the core layer 100 when applied to the fuel cell. This results in corrosion of the core layer 100. In addition, when the surface roughness of the core layer 100 is 0.5 μm or less, the adhesive force at the interface is lowered, so that the negative electrode active material detaches together with the first copper layer 101 or the second copper layer 102 in the fuel cell manufacturing process. This will occur.

금속박막 전체 두께에 대한 제1 구리층(101)의 두께 비율, 또는 금속박막 전체 두께에 대한 제2 구리층(102)의 두께 비율은 0.5~50%인 것이 바람직하다. 상기 두께 비율 범위를 만족할 때 금속박막은 리튬 전지용 소재에 적합한 두께나 전기전도도, 재료비 조건 등을 충족시킬 수 있다.The thickness ratio of the first copper layer 101 to the total thickness of the metal thin film or the thickness ratio of the second copper layer 102 to the total thickness of the metal thin film is preferably 0.5 to 50%. When the thickness ratio range is satisfied, the metal thin film may satisfy a thickness, electrical conductivity, material cost condition, and the like suitable for a lithium battery material.

제1 구리층(101) 및/또는 제2 구리층(102)의 외부 표면은 크롬(Cr), 실란 화합물 및 질소 화합물 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로 방청처리되는 것이 바람직하다.The outer surface of the first copper layer 101 and / or the second copper layer 102 is preferably rust treated with any one or two or more of chromium (Cr), a silane compound and a nitrogen compound.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬 전지용 금속박막의 제조과정을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a metal thin film for a lithium battery according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬 전지용 금속박막은 코어 박막 제작 공정(단계 S100), 구리 박막 형성 공정(단계 S110) 및 방청 처리 공정(단계 S120)을 포함한다.Referring to FIG. 3, a metal thin film for a lithium battery according to a preferred embodiment of the present invention includes a core thin film manufacturing process (step S100), a copper thin film forming process (step S110), and an antirust treatment process (step S120).

코어 박막 제작 공정(단계 S100)에서는 구리(Cu) 이외의 금속을 압연하거나 회전식 드럼을 이용한 전해 도금을 실시하여 코어 박막을 제작함으로써 리튬 전지용 금속박막의 코어층(100)을 형성한다. 여기서, 구리(Cu) 이외의 금속으로는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 망간(Mn), 아연(Zn), 주석(Sn) 및 철(Fe) 중 어느 하나, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 합금이 채용되는 것이 바람직하다.In the core thin film production process (step S100), the core layer 100 of the lithium battery metal thin film is formed by rolling a metal other than copper (Cu) or electroplating using a rotary drum to produce a core thin film. Here, the metal other than copper (Cu) is any one of aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), zinc (Zn), tin (Sn) and iron (Fe), or at least two or more of these It is preferable that an alloy is employed.

구리 박막 형성 공정(단계 S110)에서는 코어층(100)의 양면에 구리 박막을 입혀서 제1 구리층(101)과 제2 구리층(102)을 형성한다. 코어층(100)의 표면에 구리 박막을 입히기 위한 공정으로는 무전해 도금법, 용융 도금법, 전해 도금법, 스퍼터링법, 화학증착법 등이 채용될 수 있다.In the copper thin film forming process (step S110), the first copper layer 101 and the second copper layer 102 are formed by coating a copper thin film on both surfaces of the core layer 100. As a process for coating a copper thin film on the surface of the core layer 100, an electroless plating method, a hot dip plating method, an electrolytic plating method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, or the like may be adopted.

방청 처리 공정(단계 S120)에서는 제1 구리층(101)과 제2 구리층(102)의 외부 표면에 크롬(Cr), 실란 화합물, 질소 화합물 중 어느 하나 또는 둘 이상을 코팅하여 방청기능을 부여한다.In the antirust treatment process (step S120), one or two or more of chromium (Cr), a silane compound, and a nitrogen compound are coated on the outer surfaces of the first copper layer 101 and the second copper layer 102 to impart a rust prevention function. do.

상기와 같은 제조 공정에 의해 제1 구리층(101)/코어층(100)/제2 구리층(102)의 적층 구조를 갖는 리튬 전지용 금속박막이 제공된다.By the manufacturing process as described above, a metal thin film for lithium battery having a laminated structure of the first copper layer 101 / core layer 100 / second copper layer 102 is provided.

아래의 표 1에는 본 발명의 실시예와 비교예에 따라 제조된 리튬 전지용 금속박막의 특성을 평가한 결과가 나타나 있다. 표 1에서 샘플 1 내지 4는 본 발명에 따라 제1 구리층(101)/코어층(100)/제2 구리층(102)의 적층 구조를 갖는 리튬 전지용 금속박막이며, 샘플 5 및 6은 종래기술에 따라 단일층의 동박 구조를 갖는 리튬 전지용 금속박막이다. 상기 리튬 전지용 금속박막의 샘플들은 음극집전체용으로 제작되었다.Table 1 below shows the results of evaluating the characteristics of the metal thin film for lithium batteries manufactured according to the examples and comparative examples of the present invention. Samples 1 to 4 in Table 1 are metal thin films for lithium batteries having a laminated structure of the first copper layer 101 / core layer 100 / second copper layer 102 according to the present invention, and samples 5 and 6 are conventionally It is a metal thin film for lithium batteries which has a single layer copper foil structure according to a technique. Samples of the metal thin film for lithium batteries were prepared for the negative electrode current collector.

Figure pat00001
Figure pat00001

표 1을 참조하면, 샘플 1 내지 4는 알루미늄(Al)으로 이루어진 내부금속층(코어층(100))의 양면에만 구리층이 형성되는 구조로 인해 샘플 5 및 6에 비해 동일 전체두께 대비 저렴한 가격으로 제조될 수 있음을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, Samples 1 to 4 are inexpensive compared to Samples 5 and 6 due to the structure in which a copper layer is formed only on both sides of an inner metal layer (core layer 100) made of aluminum (Al). It can be seen that it can be prepared.

한편, 샘플 3의 경우에는 내부금속층(코어층(100))의 표면조도가 0.5~3.0㎛의 하한을 벗어남으로 인해 음극 활물질의 탈리가 발생하게 됨을 확인할 수 있다. 여기서, 음극 활물질의 탈리 여부는 리튬 전지용 금속박막의 최외층 표면에 음극 활물질을 도포한 후 탈리 부분의 수를 카운트함으로써 판단하였다. 이를 위하여, 음극 활물질용으로 시판되는 카본 100중량부에 대해 SBR(스티렌부타디엔고무) 2중량부 및 CMC(카르복시메틸셀룰로오스) 2중량부를 혼합하고, 증류수를 용제로 이용하여 슬러리를 조제하고, 닥터 블레이드(Doctor blade)를 사용하여 20㎝ 폭의 샘플 상에 20~60㎛ 두께로 음극 활물질을 도포하고, 120℃에서 건조하여 1ton/㎠의 압력에서 프레스(Press) 처리하였다. 이어서, 프레스된 샘플을 10㎝×10㎝의 크기로 절단한 후 20 배율의 확대경을 이용하여 음극 활물질이 도포된 샘플의 표면을 조사하고, 음극 활물질이 탈리된 부분의 수를 카운트하여 음극 활물질이 탈리된 지점이 1개소 이상이면 불량으로 판단하였다.On the other hand, in the case of Sample 3, it can be seen that the detachment of the negative electrode active material occurs because the surface roughness of the inner metal layer (core layer 100) is out of the lower limit of 0.5 ~ 3.0㎛. Here, the detachment of the negative electrode active material was determined by applying the negative electrode active material to the outermost layer surface of the metal thin film for lithium battery, and counting the number of desorption portions. To this end, 2 parts by weight of SBR (styrene butadiene rubber) and 2 parts by weight of CMC (carboxymethylcellulose) are mixed with 100 parts by weight of carbon commercially available for the negative electrode active material, a slurry is prepared using distilled water as a solvent, and a doctor blade. Using a (Doctor blade) was applied to the negative electrode active material on a 20cm wide sample to a thickness of 20 ~ 60㎛, dried at 120 ℃ was pressed (Press) at a pressure of 1ton / ㎠. Subsequently, the pressed sample was cut into a size of 10 cm × 10 cm, and then the surface of the sample coated with the negative electrode active material was irradiated using a magnification of 20 magnification, and the number of portions from which the negative electrode active material was detached was counted. It was judged that it was defective when one or more points detached.

샘플 4의 경우에는 내부금속층(코어층(100))의 표면조도가 0.5~3.0㎛의 상한을 벗어남으로 인해 최외층에서 핀홀이 발생함을 확인할 수 있다. 여기서, 핀홀의 유무는 리튬 전지용 금속박막을 황산 수용액에 침적시켜 변색 부분의 수를 카운트함으로써 판단하였다. 이를 위하여, 10㎝×10㎝ 크기로 절단된 샘플을 황산 10% 수용액에 5초간 침적한 후 20배율의 확대경을 이용해 샘플의 양면을 검사하여 변색 부분의 수를 카운트 하였으며, 변색된 지점이 1개소 이상이면 불량으로 판단하였다.In the case of Sample 4, the surface roughness of the inner metal layer (core layer 100) is out of the upper limit of 0.5 ~ 3.0㎛ it can be seen that the pinhole occurs in the outermost layer. Here, the presence or absence of the pinhole was judged by counting the number of discoloration portions by depositing a lithium battery metal thin film in an aqueous sulfuric acid solution. To this end, a sample cut into 10 cm × 10 cm size was immersed in a 10% sulfuric acid aqueous solution for 5 seconds, and then inspected on both sides of the sample using a magnification of 20 times to count the number of discolored parts. If it was abnormal, it was judged to be defective.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 리튬 전지용 금속박막은 제1 구리층(101)과 제2 구리층(102) 사이에 코어층(100)이 개재된 구조에 의해 단일층의 동박에 비해 제조비용이 절감될 수 있으며, 제1 구리층(101) 및 제2 구리층(102)과 코어층(100) 간의 접착력이 커서 음극 활물질의 탈리가 방지될 수 있고, 최외층 표면에서의 핀홀 발생을 억제하여 코어층(100)의 부식을 방지할 수 있는 효과의 현저성이 있다.As described above, the metal thin film for lithium battery according to the present invention has a manufacturing cost higher than that of a single layer copper foil due to the structure in which the core layer 100 is interposed between the first copper layer 101 and the second copper layer 102. Since the adhesion between the first copper layer 101 and the second copper layer 102 and the core layer 100 is large, the detachment of the negative electrode active material can be prevented and the occurrence of pinholes on the outermost layer surface can be suppressed. There is remarkable effect of preventing the core layer 100 from corrosion.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

100: 코어층 101: 제1 구리층
102: 제2 구리층
100: core layer 101: first copper layer
102: second copper layer

Claims (10)

리튬 전지용 소재로 사용되는 금속박막에 있어서,
구리(Cu) 이외의 금속으로 이루어진 코어층;
상기 코어층의 일면에 형성된 제1 구리층: 및
상기 코어층의 타면에 형성된 제2 구리층;을 포함하는 리튬 전지용 다층 금속박막.
In the metal thin film used as a lithium battery material,
A core layer made of a metal other than copper (Cu);
A first copper layer formed on one surface of the core layer: and
And a second copper layer formed on the other surface of the core layer.
제1항에 있어서,
상기 코어층은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 망간(Mn), 아연(Zn), 주석(Sn) 및 철(Fe) 중 선택된 어느 하나, 또는 둘 이상의 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막.
The method of claim 1,
The core layer is any one selected from aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), zinc (Zn), tin (Sn) and iron (Fe), or a lithium battery, characterized in that made of two or more alloys Multilayer metal thin film.
제1항에 있어서,
상기 코어층의 양면 중 적어도 어느 한 쪽의 표면조도(Rz)가 0.5~3.0㎛인 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막.
The method of claim 1,
The surface roughness (Rz) of at least one of both surfaces of the said core layer is 0.5-3.0 micrometers, The multilayer metal thin film for lithium batteries characterized by the above-mentioned.
제1항에 있어서,
금속박막 전체 두께에 대한 상기 제1 구리층 또는 상기 제2 구리층의 두께 비율이 0.5~50%인 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막.
The method of claim 1,
The thickness ratio of the first copper layer or the second copper layer to the total thickness of the metal thin film is a lithium metal multilayer metal thin film, characterized in that 0.5 to 50%.
제1항에 있어서,
상기 제1 구리층 및 상기 제2 구리층 중 선택된 적어도 어느 하나의 표면이 방청처리된 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막.
The method of claim 1,
The surface of at least one selected from the first copper layer and the second copper layer is subjected to rust treatment, characterized in that the multilayer metal thin film for lithium batteries.
제5항에 있어서,
상기 방청처리는 크롬(Cr), 실란 화합물 및 질소 화합물 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막.
The method of claim 5,
The rust preventive treatment is a multilayer metal thin film for lithium batteries, characterized in that made of one or two or more selected from chromium (Cr), a silane compound and a nitrogen compound.
리튬 전지용 소재로 사용되는 금속박막의 제조방법에 있어서,
구리(Cu) 이외의 금속으로 이루어진 코어층을 형성하는 제1 단계; 및
상기 코어 박막의 양면에 구리층을 형성하는 제2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막의 제조방법.
In the method of manufacturing a metal thin film used as a lithium battery material,
A first step of forming a core layer made of a metal other than copper (Cu); And
Forming a copper layer on both sides of the core thin film; manufacturing method of a multilayer metal thin film for a lithium battery comprising a.
제7항에 있어서, 상기 제1 단계에서,
알루미늄(Al), 니켈(Ni), 망간(Mn), 아연(Zn), 주석(Sn) 및 철(Fe) 중 선택된 어느 하나, 또는 둘 이상의 합금을 이용하여 상기 코어층을 형성하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막의 제조방법.
The method of claim 7, wherein in the first step,
The core layer is formed using any one selected from aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), zinc (Zn), tin (Sn), and iron (Fe), or two or more alloys. Method for producing a multilayer metal thin film for a lithium battery.
제7항에 있어서, 상기 제1 단계에서,
상기 코어층은, 적어도 어느 한 쪽 면의 표면조도(Rz)가 0.5~3.0㎛가 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막의 제조방법.
The method of claim 7, wherein in the first step,
The core layer is a method for producing a multilayer metal thin film for lithium batteries, characterized in that the surface roughness (Rz) of at least one surface is formed to be 0.5 ~ 3.0㎛.
제7항에 있어서, 상기 제2 단계에서,
상기 구리층의 표면을 방청처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 전지용 다층 금속박막의 제조방법.
The method of claim 7, wherein in the second step,
The method of manufacturing a multilayer metal thin film for a lithium battery, characterized in that it further comprises; rust-treating the surface of the copper layer.
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