KR20120106512A

KR20120106512A - 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박

Info

Publication number: KR20120106512A
Application number: KR1020110057074A
Authority: KR
Inventors: 요시키 사와이; 토미오 이와사키
Original assignee: 히타치 덴센 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2012-09-26
Also published as: JP5654911B2; KR20140053079A; CN102683713A; JP2012195192A

Abstract

<과제>
안정적이면서 효율적이고, 수지와의 밀착성을 향상시킨 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박을 제공한다.
<해결 수단>
리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박은, Cu를 주성분으로 하고, Cr, Zr, Sn, Mg, Ag, Fe, Co, Ni, Zn, Ti, Si, B, Bi, Sb, 및 Mn으로 구성되는 원소군 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가원소와 불가피 불순물을 함유하는 구리합금 조성을 구비하고, X선 회절 2θ/θ 측정에 의해 얻어지는 구리결정의 {220}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{220}와 {200}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{200}의 비가 I{220}/I{200}>2이다.

Description

리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박{ROLLED COPPER FOIL FOR LITHIUM ION SECONDARY BATTERY CURRENT COLLECTOR}

본 발명은, 리튬이온 이차전지의 집전체에 바람직한 수지밀착성을 갖는 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박에 관한 것이다.

리튬이온 이차전지는, 높은 전압을 얻을 수 있고, 에너지 밀도도 높기 때문에, 모바일 컴퓨터나 휴대단말 등 전자기기의 배터리로서 이용되고 있다. 또한, 하이브리드 자동차나 전기자동차의 구동용 전지로서도 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

이 리튬이온 이차전지는, 전해질 중의 리튬 이온이 세퍼레이터에 의해 절연된 양극판과 음극판 사이를 이동하는 것에 의해 충방전을 반복하는 구조를 기본으로 하고 있다. 이 구조를 높은 사이클 특성으로 실현할 수 있는 전해질, 세퍼레이터, 양극판, 및 음극판의 재료를 찾아내는 것이 중요하다.

리튬이온 이차전지에 사용하는 음극판으로서는, 동박을 재료로 하는 음극 집전체와, 그 집전체 상에 형성되는 음극 활물질층에 의해 구성되는 것이 일반적이다. 이 음극 집전체를 구성하는 동박에는, 주조에 의해 제조한 두께가 두꺼운 띠모양의 기재(基材)에 압연 가공을 하여 제조하는 압연동박이나, 구리 이온을 포함하는 전해액으로 금속구리를 전해 석출시켜 제조하는 전해동박이 사용되고 있다. 이 압연동박에는, 압연 가공과 가열 처리를 조합하는 것에 의해, 동박이나 구리합금박의 구리결정 조직을 제어할 수 있는 특징이 있다.

동박의 표면에 형성되는 음극 활물질층은, 100㎛ 정도의 두께로 형성된다. 이 음극 활물질층은, 인공흑연, 천연흑연, 또는 코크스 등의 카본 입자를 폴리불화비닐리덴(PVdF) 등의 바인더 및 도전 조제와 함께 N-메틸2-피롤리돈(NMP) 등의 용제(溶劑)에 혼합하여 슬러리 형태로 한 후, 이를 동박의 표면에 도포하고, 건조 고착화시키는 것에 의해 얻어진다.

리튬이온 이차전지에서는, 충방전을 반복하면, 리튬의 흡장?방출에 동반한 카본 입자의 팽창?수축에 의해, 카본이 동박으로부터 박리하기 쉽고, 전극간의 단락 전지용량의 저하나 사이클 특성의 열화 등을 초래할 우려가 있다. 이 때문에, 음극 집전체용 동박으로서는, 음극 활물질층을 구성하는 카본과의 높은 밀착성이 요구된다. 카본과의 밀착성은, 슬러리 중의 바인더의 비율을 늘리면, 어느 정도 향상시킬 수 있지만, 전극의 도전성이 저하되기 때문에, 유효한 수단이 아니다.

여기서, 이 문제를 해결하기 위하여, 동박 표면에 요철을 형성하는 조화(粗化) 처리가 실시되고 있다. 이 조화 처리의 방법으로서는, 블라스트 처리, 조면(粗面) 롤에 의한 압연, 기계연마, 전해연마, 화학연마, 및 전착입자도금 등의 방법이 알려져 있고, 이들 중에서도, 특히 전착입자도금이 많이 이용되고 있다.

하지만, 불균일하고 조도(粗度)가 높은 조화 입자는 오히려 앵커 효과가 약해져서, 음극 집전체와 음극 활물질 사이에 높은 밀착성을 얻을 수 없게 된다. 여기서, 조도가 낮은 조화 입자로, 동박 표면 상에 복잡한 구조를 갖도록 하기 위해, 복수회의 도금 처리나 리플로우 처리를 하는 수법이 취해지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).

특허문헌 1: 일본국 특허출원공개 2009-87561호 공보

하지만, 상기 특허문헌 1에 기재의 수법은, 비용이 높기 때문에, 리튬이온 이차전지의 고가격화로 이어지고, 전자기기나 전기자동차 등에 대한 리튬이온 이차전지의 일반보급을 방해한다.

본 발명, 안정적이면서 효율적이고, 수지와의 밀착성을 향상시킨 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원의 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 열의 검토를 한 결과, 압연동박에 있어서의 압연면의 결정 입자의 방위?배향 상태와 동박의 수지밀착성 사이에, 소정의 특정한 상관관계를 이용하면, 예를 들면 동박 표면에 전착입자도금 등의 조화 처리를 하지 않고, 동박의 수지밀착성이 높아지는 것이 판명되어, 예상밖의 성과를 거둘 수 있었고, 실용상에 문제가 없는 우수한 제품을 형성할 수 있음을 알았다.

[1] 즉, 본 발명은, Cu를 주성분으로 하고, Cr, Zr, Sn, Mg, Ag, Fe, Co, Ni, Zn, Ti, Si, B, Bi, Sb, 및 Mn으로 구성되는 원소군 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가원소와 불가피 불순물을 함유하는 구리합금 조성을 구비하고, X선 회절 2θ/θ 측정에 의해 얻어지는 구리결정의 {220}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{220}와 {2O0}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{200}의 비가 I{220}/I{200}>2인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박이다.

[2] 상기 [1]에 기재의 발명에 있어서, 200℃ 이하의 온도로 1분?20시간 가열한 후에, X선 회절 2θ/θ 측정에 의해 얻어지는 구리결정의 {220}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{220}와 {200}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{200}의 비가 I{220}/I{200}>2인 것을 특징으로 한다.

[3] 상기 [1] 또는 [2]에 기재의 발명에 있어서, 상기 첨가원소의 총량이 0.5중량% 이하인 것을 특징으로 한다.

[4] 상기 [1] 내지 [3] 중의 어느 하나에 기재의 발명에 있어서, 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박이 20㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 수지와의 밀착성이 양호하고, 안정적이면서 효율적으로 실현할 수 있는 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 리튬이온 이차전지 집전체용 구리합금박의 제조공정의 흐름을 나타내는 흐름도.
도 2는 X선 회절에 있어서의 입사 X선, 검출기, 시료, 및 주사축의 관계를 나타내는 개략도.
도 3은 {200}Cu면 배향시의 압연면의 원자배열을 모식적으로 나타내는 도면.
도 4는 {220}Cu면 배향시의 압연면의 원자배열을 모식적으로 나타내는 도면.
도 5는 박리 시험편의 제작 순서의 일례를 모식적으로 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

(압연동박의 성분) 본 실시형태에 있어서의 압연동박은, 리튬이온 이차전지 집전체용 재료로서 바람직하게 사용된다. 이 압연동박은, Cu(구리)를 모상(母相)으로 하여, Cr(크롬), Zr(지르코늄), Sn(주석), Mg(마그네슘), Ag(은), Fe(철), Co(코발트), Ni(니켈), Zn(아연), Ti(티탄), Si(규소), B(붕소), Bi(비스머스), Sb(안티몬), 및 Mn(망간)으로 구성되는 원소군 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가원소를 함유하고, 잔부(殘部)가 불가피 불순물로 구성되는 구성을 기본 조성성분으로 하고 있다. Cu로서는, 터프 피치 구리(Tough Pitch Copper)나 무산소 구리를 이용할 수 있다.

(첨가원소의 더욱 바람직한 상한값에 대해서) Cr, Zr, Sn, Mg, Ag, Fe, Co, Ni, Zn, Ti, Si, B, Bi, Sb, 및 Mn으로 구성되는 원소군 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가원소의 총량은 0.5중량% 이하인 것이 바람직하다. 이 첨가원소의 총량을 0.5중량%보다 많이 첨가해도, 그 이상 내열성을 향상시키는 효과가 없다.

또한, 0.5중량%보다 많이 첨가한 경우, 저항은 상승하기 때문에, 이 동박을 이용하여 제조된 리튬이온 이차전지의 방전 레이트 특성 등의 리튬이온 이차전지의 특성 열화를 초래할 우려가 있다.

(첨가원소의 더욱 바람직한 하한값에 대해서) 이들의 첨가원소 중, Cr, Zr, Sn, Ag, Ti, 및 Sb의 함유량을 0.02중량% 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 이들의 첨가원소의 함유량이 0.02중량%보다 적어지면, 충분한 내열성을 얻을 수 없게 된다.

한편, Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Si, B, Bi, 및 Mn의 함유량은, 0.1중량% 이상으로 설정하는 것이 더욱 바람직하다. 이들의 첨가원소가 0.1중량%보다 적은 경우에는, 내열성이 저하될 우려가 있기 때문이다.

압연동박의 두께는 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 압연동박의 두께가 20㎛를 넘는 압연동박을 이용하여 제조된 리튬이온 이차전지는, 압연동박이 차지하는 부피율이 커져, 음극 활물질을 충분히 충전할 수 없다. 그 때문에, 부피 에너지 밀도의 저하를 초래할 우려가 있어, 바람직하지 못하다.

(압연동박의 제조 방법) 도 1을 참조하면, 도 1에는, 본 실시형태에 따른 압연동박을 제조하기 위한 전형적인 제조공정이 도시되어 있다. 이 압연동박을 제조하는 공정은, 용제(溶制)공정, 열간압연공정, 냉간압연공정, 중간어닐링공정, 소재 어닐링공정, 최종 냉간압연공정(마무리 압연공정), 및 음극판 제조공정으로 이루어지는 일련의 공정(스텝100?106, 이하, 스텝을 "S"로 칭한다)을 포함한다. 이들의 공정으로 차례로 처리를 행하는 것에 의해, 초기의 목적으로 하는 압연동박이 효과적으로 얻어진다.

(용제공정) 이 용제공정에서는, Cu와, 0.5중량% 이하의 Cr, Zr, Sn, Mg, Ag, Fe, Co, Ni, Zn, Ti, Si, B, Bi, Sb, 및 Mn으로 구성되는 원소군 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가원소를, 용해로를 이용하여 용제하여, 구리합금소재가 되는 잉곳(주괴)을 제조한다(도 1의 S100).

(열간압연공정) 이 열간압연공정에 있어서는, 잉곳을 소정의 온도로 열간압연하여 판재를 형성한다(도 1의 S101).

(냉간압연공정, 중간어닐링공정, 및 소재 어닐링공정) 이 냉간압연공정, 및 중간어닐링공정에 있어서는, 열간압연 후의 판재에, 냉간압연과, 냉간압연에 의한 가공 경화를 완화하는 중간어닐링을 적절히 반복 실시한다(도 1의 S102?S104). 이에 의해, "소재"로 불리는 띠모양의 구리를 제조한다. 이 소재 어닐링공정에 있어서는, 소재 어닐링공정 이전의 가공 변형이 충분히 완화되는 것이 바람직하다.

(최종 냉간압연공정) 이 최종 냉간압연공정에서는, 어닐링한 소재에 대해 마무리 압연공정을 실시한다(도 1의 S105). 이에 의해, 소정 두께의 압연동박(완성 동박)이 제조된다. 총가공도로서는 85% 이상 95% 미만으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 종래의 고가공도 압연동박에 비해 압연공정의 총 패스수를 줄일 수 있다. 이에 더하여, 과도한 가공 경화에 의한 압연 가공 제어의 곤란성을 회피할 수 있으면서, 제조 설비에 대한 부하 경감과 제조의 저비용화에 기여할 수 있다. 압연동박에 있어서의 높은 수지밀착성과 저비용화를 양립할 수 있다.

(음극판 제조공정) 최종 냉간압연공정 후의 압연동박은, 전착입자도금 등의 조화 처리를 하지 않고, 다음 음극판의 제조를 행한다. 이 음극판 제조공정에 있어서는, 예를 들면 음극 활물질 도포 후의 건조공정이나 리튬이온 이차전지 도입 후의 건조공정에 있어서, 100?200℃의 열처리가 실시된다(도 1의 S106).

상기 압연동박의 제조 방법에 있어서는, 최종 냉간압연공정 직후, 또는 그 후에 200℃ 이하의 온도로 1분?20시간 가열된 상태에 있어서, X선 회절 2θ/θ 측정에 의해 얻어지는 구리결정의 {220}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{220}와 {200}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{200}의 비(이하, "회절강도비"라고 한다)가 I{220}/I{200}>2의 관계를 갖도록 제어하는 것이 중요하다. 여기서, I{220} 및 I{200}은, 압연동박의 압연면에 있어서의 {220}결정면 및 {200}결정면의 X선 회절강도이다.

상기 최종 냉간압연공정에 있어서, 85% 이상 95% 미만의 고가공도에서의 냉간압연을 실시하는 것에 의해, 최종 냉간압연공정 직후의 상태에 있어서, 동박의 압연면에서 {220}Cu면의 배향이 강하고, {200}Cu면의 배향이 약해져, 회절강도비의 상한은 특히 제한은 없지만, 회절강도비 I{220}/I{200}>2의 관계가 충족된다. 더욱 바람직하게는, 회절강도비 I{220}/I{200}>5의 관계를 충족하는 것이 바람직하다. 이 배향성은, θ-2θ법 등의 X선 회절법 등으로 구할 수 있다.

도 2를 참조하면, 도 2에는 X선 회절에 있어서의 입사 X선, 검출기, 시료, 및 주사축의 관계가 도시되어 있다. X선 회절 장치에 있어서, θ축은 일반적으로 시료축으로 불리고 있다. 입사 X선에 대하여, 시료(1)와 검출기(2)를 θ축으로 주사하고, 시료(1)의 주사각을 θ, 검출기(2)의 주사각을 2θ로 주사하는 측정을 2θ/θ 측정이라고 한다. 이 2θ/θ 측정에 의한 회절 피크의 강도에 의해, 다결정체인 압연동박의 시료면(압연면)에 있어서, 어느 결정면이 우세한 것인지를 평가할 수 있다. 또, 구리의 결정 구조는 입방정이기 때문에, {200}Cu면과 {220}Cu면이 이루는 각도는 45°이다. 또한, "{}"은 등가인 면을 나타낸다.

이 압연동박은, 상술한 바와 같이, Cr, Zr, Sn, Mg, Ag, Fe, Co, Ni, Zn, Ti, Si, B, Bi, Sb, 및 Mn으로 구성되는 원소군 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가원소의 총량을 0.5중량% 이하로 첨가하는 것에 의해 내열성의 향상이 얻어진다. 그 때문에, 최종 냉간압연공정 후에 200℃ 이하의 온도로 1분?20시간 가열된 후의 상태에 있어서도, {200}Cu 방향으로의 배향이 쉽게 일어나지 않고, 회절강도비 I{220}/I{200}>2의 관계가 충족된다.

최종 냉간압연공정에 있어서, 압연집합조직 {220}Cu 방향으로의 더욱 강한 배향을 얻는 것에 의해, 최종 냉간압연공정 직후, 또는 그 후에 200℃ 이하의 온도로 1분?20시간 가열된 상태에 있어서도, 압연면에 {200}Cu 방향에의 배향이 쉽게 일어나지 않고, 양호한 수지밀착성 특성을 갖는 압연동박이 안정적으로 얻어진다.

(높은 수지밀착성의 메커니즘에 관한 고찰) 압연동박에 있어서의 압연면의 결정 입자의 방위?배향 상태에 따라, 동박 표면에서 보이는 원자배열의 상태가 상이하고, 동박 표면의 원자간 거리가 변화한다. {220}Cu면에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 소정의 방향과 그에 수직되는 방향에 대하여 최근접 원자간 거리로 원자가 배열된다. 한편, {200}Cu면에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 소정의 방향에 대해서는 최근접 원자간 거리, 그에 수직되는 방향에 대해서는 다음 최근접 원자간 거리로 원자가 배열된다.

동박 표면에 도포된 수지는, 동박 표면의 원자와 수지를 구성하는 원자 사이의 원자간력, 및 수지끼리의 분자간력에 의해 결정되는 안정 상태로 동박 표면 상에 고착화되는 것으로 생각된다.

여기서, 유기화합물인 수지가 갖는 소정의 특정한 주기적인 분자구조와 동박 표면의 원자간 거리의 매칭을 양호하게 하는 것에 의해, 동박 표면 상에 고착화되는 수지의 안정 상태의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있게 되어, 동박의 수지밀착성을 향상시키는 것에 이어진 것으로 생각된다.

[실시예] 이하, 본 발명의 더욱 구체적인 실시형태로서, 실시예 및 비교예를 들어 상세에 설명한다. 또, 이 실시예에서는, 상기 실시형태인 압연동박의 전형적인 일례를 제시하고 있고, 본 발명은, 이들의 실시예 및 비교예에 한정되지 않는다.

실시예 1?15의 압연동박, 및 비교예 1?4의 압연동박을 전착입자도금 등의 조화 처리를 하지 않고 제조하고, 얻어진 압연동박에 대해 비교와 평가를 하였다. 실시예 1?15, 및 비교예 1?4에 있어서의 압연동박의 조성과, 최종 냉간압연 후의 열처리 조건, X선 회절강도비 I{220}/I{200}, 박리강도(Peel strength), 및 크로스컷 테스트의 결과를 하기의 표 1에 정리하여 나타낸다.

밀착성의 평가 방법으로서는, 실시예 1?15의 압연동박, 및 비교예 1?4의 압연동박에 대하여, 바인더의 수지용매로서 대표적인 폴리불화비닐리덴(PVdF)을 도포한 후에 건조시키고, 동박 표면 상에 바인더를 건조 고착화시킨 것(이하, "바인더 도포 동박"이라고 칭한다.)에 대하여, 박리 시험과 크로스컷 테스트를 진행하였다.

(압연동박의 제작) 무산소 구리를 모재로 하여, 하기의 표 1에 나타내는 합금성분의 구리합금을 용제하여, 잉곳으로 주조하였다. 이 잉곳에 열간압연을 실시한 판재에 대하여, 냉간압연, 및 소재 어닐링을 차례로 실시한 후, 85% 이상 95% 미만의 고가공도로 최종 냉간압연을 실시하였다. 이에 의해, 두께 10㎛의 압연동박인 실시예 1?15, 및 비교예 1?4를 얻었다.

(압연동박에 대한 X선 회절) 압연동박의 압연면에 대한 X선 회절 2θ/θ 측정에는, X선 회절 장치(Rigaku제조, 형식 Ultima IV)를 사용하였다. 그 측정 결과를 하기의 표 1에 정리하여 나타낸다.

(박리 시험) 도 5에 박리 시험편의 제작 순서의 일례를 모식적으로 나타낸다. 바인더막(3)을 도포한 동박(바인더 도포 동박)(4)을 폭 12.5㎜×길이 80㎜의 단책(短冊) 모양의 직사각형으로 절단하여, 보강판(5)에 단책(短冊) 모양의 바인더 도포 동박(4)을 접착하였다. 강점착력 테이프(6)를 바인더 도포 동박(4)의 단책(短冊) 길이의 절반에 부착한다. 강점착력 테이프(6)를 당기는 것에 의해, 바인더 도포 동박(4)으로부터 바인더막(3)의 일부를 박리하여, 박리 시험편을 얻었다. 그리고, 박리한 부분의 바인더막(3)을 강점착력 테이프(6)와 함께 박리 시험기의 척으로 협지하여, 수직방향으로 인상할 때의 속도를 5㎜/분으로 하여 박리강도를 측정하였다. 그 측정 결과를 하기의 표 1에 정리하여 나타낸다.

(크로스컷 테스트) 실시예 1?15의 압연동박, 및 비교예 1?4의 압연동박을 시험편으로 하여, 100개씩 제작하였다. 각 시험편을 100개씩 사용하여, JIS H 8602에 준거하여, 커터로 바인더 도포 동박(4)의 바인더막(3)에 25개(1㎟)의 간을 만들고, 그 바인더막(3)에 셀로판 테이프를 접착하여 밀착시킨 후, 바인더막(3)을 박리하여, 박리되지 않은 칸의 개수에 의해 접착성을 평가했다. 여기서는, 1칸도 박리하지 않은 것을 ○으로 표시하고, 1?5칸만 박리한 것을 △으로 표시하고, 6칸 이상 박리한 것을 ×로 표시하여 평가했다. 그 평가 결과를 하기의 표 1에 정리하여 나타낸다.

하기의 표 1에 나타내는 결과로부터, 실시예 1?15는, Cr, Zr, Sn, Mg, Ag, Fe, Co, Ni, Zn, Ti, Si, B, Bi, Sb, 및 Mn으로 구성되는 원소군 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가원소를 0.5중량% 이하로 설정하고, 최종 냉간압연공정 직후, 또는 그 후에 200℃ 이하의 온도로 1분?20시간 가열된 상태에서의 회절강도비가 I{220}/1(200)>2의 관계를 갖도록 제어하는 것에 의해, 초기의 목적으로 하는 압연동박이 안정적으로 얻어지고, 양호한 수지밀착성을 실현할 수 있음을 알았다.

한편, 비교예 1 및 2와 같이, 상기 Cr 등의 첨가원소를 함유하지 않는 경우에는, 최종 냉간압연공정 후에 200℃ 이하의 온도로 1분?20시간 가열된 후의 상태에 있어서도, {200}Cu 방향으로의 배향이 일어나, 회절강도비가 I{220}/I{200}>2의 관계를 충족할 수 없다. 그 결과, 비교예 1 및 2에 있어서는, 실시예 1?15에 비해 박리강도가 저하되어, 양호한 수지밀착성을 실현하기 곤란함을 이해할 수 있다.

또한, 비교예 3 및 4와 같이, 상기 Cr 등의 첨가원소를 규정 범위 내로 함유시켜도, 최종 냉간압연공정 후에 있어서의 열처리 조건이, 초기의 목적으로 하는 규정에서 벗어나면, 회절강도비가 I{220}/I{200}>2의 관계를 충족할 수 없다. 그 결과, 비교예 3 및 4에서는, 실시예 1?15에 비해 박리강도가 저하되어, 양호한 수지밀착성을 실현하기 곤란함을 이해할 수 있다.

따라서, 비교예 1?4와 같이, 상기 첨가원소의 함유량이 규정 범위 내에 있어도, 최종 냉간압연공정 후에 있어서의 열처리 온도?시간의 조건이, 초기의 목적으로 하는 규정에서 벗어나면, 수지와의 밀착성이 양호한 압연동박을 안정적으로 얻을 수 없음을 알았다.

이상으로, 본 발명의 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박은, 수지와의 밀착성이 양호한 동박이고, 리튬 이온 전지의 장수명화와 안전성에 기여할 수 있는 등 산업상 매우 유효한 효과를 갖는 것이 실증되었다.

이상의 설명으로부터도 명확한 바와 같이, 본 발명의 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박의 대표적인 구성예를 상기 실시형태, 실시예, 및 도시예를 들어 설명하였지만, 상기 실시형태, 실시예, 및 도시예는 특허청구범위에 따른 발명을 한정하는 것이 아니다. 상기 실시형태, 실시예, 및 도시예에서 설명한 특징의 조합의 모두가 본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단에 필수적인 것은 아닌 점에 유의해야 하고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 구성이 가능한 것은 물론이다.

1: 시료
2: 검출기
3: 바인더막
4: 동박
5: 보강판
6: 강점착력 테이프

Claims

Cu를 주성분으로 하고, Cr, Zr, Sn, Mg, Ag, Fe, Co, Ni, Zn, Ti, Si, B, Bi, Sb, 및 Mn으로 구성되는 원소군 중에서 선택되는 1종 이상의 첨가원소와 불가피 불순물을 함유하는 구리합금 조성을 구비하고,
X선 회절 2θ/θ 측정에 의해 얻어지는 구리결정의 {220}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{220}와 {200}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{200}의 비가 I{220}/I{200}>2인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박.
제 1항에 있어서,
200℃ 이하의 온도로 1분?20시간 가열한 후에, X선 회절 2θ/θ 측정에 의해 얻어지는 구리결정의 {220}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{220}와 {200}Cu 방향의 회절 피크 강도 I{200}의 비가 I{220}/I{200}>2인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 첨가원소의 총량이 0.5중량% 이하인 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박.
제 1항 내지 제 3항 중의 1항에 있어서,
20㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 리튬이온 이차전지 집전체용 압연동박.