KR20170126775A - Electrolytic Copper Foil Having Low Surface Roughness, Method for Manufacturing The Same, Flexible Copper Clad Laminate Comprising The Same, Anode Comprising The Same, and Secondary Battery Comprising The Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 낮은 표면조도를 갖는 전해동박 및 그 제조방법에 관한 것이며, 또한 전해동박과 비전도성 고분자막 사이의 우수한 박리강도를 갖는 연성동박적층필름, 전해동박과 음극 활물질 사이의 우수한 접착력을 갖는 음극, 및 우수한 충방전 용량유지율을 갖는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic copper foil having a low surface roughness and a method for producing the same, and also relates to a flexible copper foil laminated film having excellent peel strength between an electrolytic copper foil and a nonconductive polymer membrane, a negative electrode having excellent adhesion strength between an electrolytic copper foil and a negative active material, To a secondary battery having a discharge capacity retention ratio.
노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA, 소형 비디오 카메라 및 전자수첩 등의 전자기기들이 점점 소형화 및 경량화됨에 따라 TAB(Tape Automated Bonding), COF(Chip On Film) 등에 적용될 수 있는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB)에 대한 수요가 증가하고 있다. 그 결과, FPCB 제조에 이용되는 연성동박적층필름(Flexible Copper Clad Laminate: FCCL)에 대한 수요도 증가하고 있다. Electronic devices such as notebook computers, mobile phones, PDAs, compact video cameras, and electronic notebooks have become increasingly smaller and lighter, flexible printed circuit boards (TABs) that can be applied to TAB (Tape Automated Bonding) and COF : FPCB) is increasing. As a result, demand for a flexible copper clad laminate (FCCL) used for manufacturing FPCB is also increasing.
연성동박적층필름은 비전도성 고분자막과 동박의 적층체이다. 연성동박적층필름의 동박을 선택적으로 제거하여 상기 비전도성 고분자막 상에 소정의 회로 패턴을 형성함으로써 연성인쇄회로기판이 얻어질 수 있다.The flexible copper foil laminated film is a laminate of a nonconductive polymer film and a copper foil. A flexible printed circuit board can be obtained by selectively removing the copper foil of the flexible copper-clad laminate film and forming a predetermined circuit pattern on the nonconductive polymer membrane.
회로 패턴을 형성할 때 제거되어야 할 동박 부분이 완전히 제거되지 않고 그 일부가 잔존하게 되면[즉, 잔동(remaining copper)이 존재하면], 회로의 단락이 유발되어 연성인쇄회로기판(FPCB) 자체는 물론이고 그것이 적용되는 전자기기의 수율 및 신뢰성을 저하시킨다.If the copper foil to be removed when forming the circuit pattern is not completely removed and a part of it remains (i.e., remaining copper exists), a short circuit is caused and the flexible printed circuit board (FPCB) Of course, reduces the yield and reliability of the electronic device to which it is applied.
한편, 상기 비전도성 고분자막과 동박 사이의 박리강도가 낮으면, 상기 비전도성 고분자 기재 상에 회로 패턴을 형성하기 위하여 상기 동박을 선택적으로 식각할 때 식각액이 상기 회로 패턴과 비전도성 고분자막 사이로 침투함으로써 상기 회로 패턴이 상기 비전도성 고분자 기재로부터 박리될 위험이 있다.On the other hand, when the peeling strength between the nonconductive polymer membrane and the copper foil is low, when the copper foil is selectively etched to form a circuit pattern on the nonconductive polymer substrate, the etchant penetrates between the circuit pattern and the non- There is a risk that the circuit pattern peels off from the nonconductive polymer base material.
연성동박적층필름은, i) 동박을 제조한 후 코팅 또는 라미네이팅 공정을 통해 상기 동박 상에 비전도성 고분자막을 형성하거나, 또는 ii) 비전도성 고분자막 상에 구리를 증착함으로써 형성될 수 있다. 일반적으로, 비전도성 고분자막과 동박 사이의 박리강도 측면에서, 전자의 방법이 후자의 방법에 비해 더 우수한 연성동박적층필름을 제공할 수 있다.The flexible copper clad laminate film can be formed by: i) forming a nonconductive polymer film on the copper foil by i) producing a copper foil and then coating or laminating the film or ii) depositing copper on the nonconductive polymer film. Generally, in terms of the peel strength between the nonconductive polymer membrane and the copper foil, the former method can provide a flexible copper-clad laminate film which is superior to the latter method.
그러나, 전자의 방법에 의해 제조되는 연성동박적층필름이라고 하더라도 비전도성 고분자막과 동박 사이의 박리강도가 만족스러운 수준은 아니다.However, even in the case of the flexible copper-clad laminate film produced by the former method, the peel strength between the nonconductive polymer film and the copper foil is not satisfactory.
박리강도를 증가시킬 목적으로, 상기 비전도성 고분자막과 접촉하는 상기 동박의 표면조도(Rz)를 높이는 것을 고려하여 볼 수도 있다. 그러나, 스마트폰과 같은 휴대 전자기기가 소형화됨에 따라 폴리이미드 필름과 같은 비전도성 고분자막의 두께가 감소되어야 하고, 이러한 비전도성 고분자막 두께의 감소는 낮은 표면조도(Rz)(예를 들어 3.0㎛ 이하)를 갖는 동박을 요구한다. 즉, 종래기술에 의하면, 비전도성 고분자막에 대한 동박의 박리강도를 높이면 휴대 전자기기 소형화에 부응할 수 없게 되는 것이다.In order to increase the peel strength, it may be considered to increase the surface roughness (R z ) of the copper foil in contact with the nonconductive polymer membrane. However, as a portable electronic device such as a smart phone is miniaturized, the thickness of a nonconductive polymer membrane such as a polyimide film must be reduced, and the reduction of the thickness of the nonconductive polymer membrane is required to have a low surface roughness (R z ) ). ≪ / RTI > That is, according to the prior art, if the peeling strength of the copper foil to the nonconductive polymer membrane is increased, the miniaturization of the portable electronic device can not be attained.
반대로, 휴대 전자기기의 소형화에 부응하기 위해 동박의 표면조도(Rz)를 낮추면 동박이 비전도성 고분자막으로부터 쉽게 박리되는 문제가 발생한다. 특히, 전자기기가 점점 더 소형화됨에 따라 연성인쇄회로기판(FPCB)이 전자기기 내에서 접히는 각도도 더욱 예리해지면서 회로 패턴의 박리 위험이 커지고 있다. 비전도성 고분자막과 동박 사이의 불충분한 박리강도로 인한 회로 패턴의 박리는 연성인쇄회로기판(FPCB) 자체는 물론이고 그것이 적용되는 전자기기의 수율, 내구성, 및 신뢰성을 저하시킨다.Conversely, if the surface roughness (R z ) of the copper foil is lowered in order to meet the miniaturization of the portable electronic device, there arises a problem that the copper foil is easily peeled off from the nonconductive polymer membrane. Particularly, as electronic equipment is getting smaller and smaller, the angle at which the flexible printed circuit board (FPCB) is folded in the electronic equipment becomes more sharp, and the risk of peeling of the circuit pattern is increasing. The peeling of the circuit pattern due to insufficient peel strength between the nonconductive polymer film and the copper foil lowers the yield, durability and reliability of the flexible printed circuit board (FPCB) itself as well as the electronic equipment to which it is applied.
한편, 리튬 이차전지는 음극을 포함하고, 상기 음극은 동박과 그 위에 코팅된 음극활물질을 포함한다. 리튬 이차전지의 충방전이 반복됨에 따라 음극 활물질의 수축 및 팽창이 번갈아 발생하고, 이것은 상기 동박과 음극 활물질의 분리를 유발하여 리튬 이차전지의 충방전 용량 유지율을 저하시킨다. 특히, 동박과 음극 활물질 사이의 접착 강도가 약할수록 리튬 이차전지의 충방전 용량 유지율이 심각하게 저하된다.Meanwhile, the lithium secondary battery includes a negative electrode, and the negative electrode includes a copper foil and a negative electrode active material coated thereon. As the charging and discharging of the lithium secondary battery is repeated, contraction and expansion of the negative electrode active material occur alternately. This causes separation of the copper foil and the negative electrode active material, thereby lowering the charge / discharge capacity retention rate of the lithium secondary battery. In particular, as the bonding strength between the copper foil and the negative electrode active material is weak, the charge / discharge capacity retention rate of the lithium secondary battery is seriously degraded.
따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 전해동박, 그 제조방법, 그것을 포함하는 연성동박적층필름, 그것을 포함하는 음극, 및 그것을 포함하는 이차전지에 관한 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electrolytic copper foil capable of preventing problems caused by limitations and disadvantages of the related art, a manufacturing method thereof, a flexible copper-clad laminated film including the same, a cathode including the same, and a secondary battery comprising the same will be.
본 발명의 일 관점은, 낮은 표면조도를 가지면서도 비전도성 고분자막과 또는 음극 활물질과의 접착력이 우수한 전해동박을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide an electrolytic copper foil having a low surface roughness and excellent adhesion between the nonconductive polymer membrane and the negative electrode active material.
본 발명의 다른 관점은, 낮은 표면조도를 가지면서도 비전도성 고분자막 또는 음극 활물질과의 접착력이 우수한 전해동박을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a method for producing an electrolytic copper foil having a low surface roughness and excellent adhesion to a nonconductive polymer membrane or an anode active material.
본 발명의 또 다른 관점은, 전해동박이 낮은 표면조도를 가짐으로써 전자기기의 소형화에 부응할 수 있을 뿐만 아니라 비전도성 고분자막과 전해동박 사이의 박리강도가 우수한 연성동박적층필름을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a flexible copper clad laminated film having an electrolytic copper foil having a low surface roughness not only capable of responding to miniaturization of electronic devices but also having excellent peel strength between a nonconductive polymer membrane and an electrolytic copper foil.
본 발명의 또 다른 관점은 전해동박과 음극 활물질 사이의 우수한 접착력을 갖는 음극을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a negative electrode having excellent adhesion strength between an electrolytic copper foil and a negative electrode active material.
본 발명의 또 다른 관점은 우수한 충방전 용량 유지율을 갖는 이차전지를 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a secondary battery having an excellent charge / discharge capacity retention ratio.
위에서 언급된 본 발명의 관점들 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 설명되거나, 그러한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be learned by those skilled in the art from the description.
위와 같은 본 발명의 일 관점에 따라, 매트면 및 그 반대편의 샤이니면을 갖는 전해동박으로서, 상기 매트면에 배치된 다수의 노듈들; 및 상기 노듈들 중 적어도 하나의 표면 상에 위치하며 0.2㎛ 이하의 최장직경을 갖는 다수의 미세노듈들 - 여기서, 상기 최장직경은 상기 샤이니면에 평행한 방향의 최대 직경을 의미함 - 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전해동박이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrolytic copper foil having a mat surface and a shinny surface opposite thereto, the electrolytic copper foil comprising: a plurality of nodules arranged on the mat surface; And a plurality of micro-nodes located on a surface of at least one of the nodules and having a maximum diameter of 0.2 탆 or less, wherein the longest diameter means a maximum diameter in a direction parallel to the shiny plane And an electrolytic copper foil is provided.
상기 미세노듈들은 Cu, Ni, Zn, Fe, Cr, 및 Mo 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The fine nodules may include at least one of Cu, Ni, Zn, Fe, Cr, and Mo.
상기 매트면의 Rz는 0.8 내지 3 ㎛일 수 있다.The R z of the matte surface may be 0.8 to 3 탆.
상기 미세노듈들은 구상 형태(spherical shape) 또는 침상 형태(needle shape)를 가질 수 있다.The fine nodules may have a spherical shape or a needle shape.
상기 전해동박의 두께는 1 내지 70 ㎛일 수 있다.The thickness of the electrolytic copper foil may be 1 to 70 탆.
상기 전해동박은, 메인 구리막(copper main film); 상기 메인 구리막 상의 구리 노듈층(copper nodule layer) - 상기 구리 노듈층은 상기 노듈들을 포함함 -; 상기 구리 노듈층 상의 미세노듈층(micro-nodule layer) - 상기 미세노듈층은 상기 미세노듈들을 포함함 -; 및 상기 미세노듈층 상의 베리어층(barrier layer)을 포함할 수 있다.The electrolytic copper foil may include a main copper film; A copper nodule layer on the main copper layer, the copper nodule layer including the nodules; A micro-nodule layer on the copper node layer, the micro node layer comprising the micro nodes; And a barrier layer on the fine nodule layer.
상기 베리어층은, 상기 미세노듈층 상의 제1 서브 베리어층; 및 상기 제1 서브 베리어층 상의 제2 서브 베리어층을 포함할 수 있다.Wherein the barrier layer comprises: a first sub-barrier layer on the fine nodal layer; And a second sub-barrier layer on the first sub-barrier layer.
상기 제1 서브 베리어층은 아연 또는 아연합금을 포함할 수 있고, 상기 제2 서브 베리어층은 크롬을 포함할 수 있다.The first sub-barrier layer may comprise zinc or a zinc alloy, and the second sub-barrier layer may comprise chromium.
상기 제2 서브 베리어층의 표면은 실란 커플링제로 개질될 수 있다.The surface of the second sub-barrier layer may be modified with a silane coupling agent.
본 발명의 다른 관점에 따라, 전해도금을 통해 메인 구리막을 형성하는 단계; 상기 메인 구리막 상에 구리 노듈층을 형성하는 단계; 및 0.2㎛ 이하의 최장직경을 갖는 다수의 미세노듈들을 포함하는 미세노듈층을 상기 구리 노듈층 상에 형성하는 단계 - 여기서, 상기 최장직경은 상기 샤이니면에 평행한 방향의 최대 직경을 의미함 - 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전해동박의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a main copper film through electroplating; Forming a copper layer on the main copper layer; And forming a fine nodular layer on the copper nodule layer including a plurality of fine nodules having a maximum diameter of 0.2 탆 or less, wherein the longest diameter means a maximum diameter in a direction parallel to the shiny surface, Wherein the electrolytic copper foil is a copper foil.
상기 구리 노듈층 형성 단계는, 상기 메인 구리막 상에 노듈 핵을 생성하기 위한 파우더링(powdering) 공정을 수행하는 단계; 및 상기 노듈 핵을 안정화시키기 위한 캡슐링(capsuling) 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The copper seed layer forming step may include the steps of: performing a powdering process to produce nodular nuclei on the main copper film; And performing a capsuling process to stabilize the nodular nucleus.
상기 파우더링 공정은 20 내지 30 ℃로 유지되는 제1 도금액 내에서 20 내지 50 ASD의 전류밀도로 수행될 수 있고, 상기 제1 도금액은 15 내지 35 g/L의 구리 이온, 90 내지 210 g/L의 황산, 0.01 내지 5 g/L의 첨가제를 포함할 수 있으며, 상기 첨가제는 Ti, V, Cr, Fe, Co, Mo, W, Ni, 또는 이들 중 적어도 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The powdering process may be performed at a current density of 20 to 50 ASD in a first plating solution maintained at 20 to 30 DEG C, the first plating solution may include 15 to 35 g / L of copper ions, 90 to 210 g / L of sulfuric acid and 0.01 to 5 g / L of additives may be included in the additive. The additive may be Ti, V, Cr, Fe, Co, Mo, W, Ni or a mixture of at least one of them have.
상기 캡슐링 공정은 40 내지 60 ℃로 유지되는 제2 도금액 내에서 5 내지 40 ASD의 전류밀도로 수행될 수 있고, 상기 제2 도금액은 40 내지 60 g/L의 구리 이온 및 90 내지 210 g/L의 황산을 포함할 수 있다.The encapsulation process may be performed at a current density of 5 to 40 ASD in a second plating solution maintained at 40 to 60 DEG C and the second plating solution may include 40 to 60 g / L of copper ions and 90 to 210 g / L of sulfuric acid.
상기 파우더링 공정과 상기 캡슐링 공정을 번갈아 가면서 각각 2회 이상 수행할 수 있다.The powdering step and the encapsulating step may be alternately performed two or more times each.
상기 미세노듈층 형성 단계는 20 내지 30 ℃로 유지되는 제3 도금액 내에서 5 내지 20 ASD의 전류밀도로 수행될 수 있고, 상기 제3 도금액은 7 내지 10 g/L의 구리 이온, 14 내지 16 g/L의 니켈 이온, 및 90 내지 210 g/L의 황산을 포함할 수 있다.The microdomold layer forming step may be performed at a current density of 5 to 20 ASD in a third plating solution maintained at 20 to 30 DEG C, and the third plating solution may include 7 to 10 g / L of copper ions, 14 to 16 g / L of nickel ions, and 90 to 210 g / L of sulfuric acid.
본 발명의 방법은 상기 미세노듈층 상에 베리어층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of the present invention may further include the step of forming a barrier layer on the fine nodular layer.
상기 베리어층을 형성하는 단계는, 상기 미세노듈층 상에 아연 또는 아연합금을 포함하는 제1 서브 베리어층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 서브 베리어층 상에 크롬을 포함하는 제2 서브 베리어층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the barrier layer may include forming a first sub-barrier layer including zinc or a zinc alloy on the micro-nodular layer, And forming a second sub-barrier layer containing chromium on the first sub-barrier layer.
본 발명의 방법은 상기 제2 서브 베리어층의 표면을 실란 커플링제로 개질하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of the present invention may further comprise modifying the surface of the second sub-barrier layer with a silane coupling agent.
본 발명의 또 다른 관점에 따라, 상술한 전해동박; 및 상기 전해동박의 매트면 상의 비전도성 고분자막을 포함하는 것을 특징으로 하는, 연성동박적층필름이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an electrolytic copper foil comprising: the electrolytic copper foil described above; And a nonconductive polymer membrane on the mat surface of the electrolytic copper foil.
본 발명의 또 다른 관점에 따라, 상술한 전해동박; 및 상기 전해동박의 매트면 상의 음극 활물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an electrolytic copper foil comprising: the electrolytic copper foil described above; And a negative electrode active material layer on the mat surface of the electrolytic copper foil.
본 발명의 또 다른 관점에 따라, 상기 음극; 상기 양극과 음극 사이에서 리튬 이온이 이동할 수 있는 환경을 제공하는 전해질(electrolyte); 및 상기 양극과 상기 음극을 전기적으로 절연시켜 주는 분리막(separator)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이차전지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, An electrolyte for providing an environment in which lithium ions can move between the anode and the cathode; And a separator that electrically isolates the anode and the cathode from each other.
위와 같은 본 발명에 대한 일반적 서술은 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.The foregoing general description of the present invention is intended to be illustrative of or explaining the present invention, but does not limit the scope of the present invention.
본 발명에 의하면, 전해동박의 표면조도를 낮게 유지하면서도 전해동박과 비전도성 고분자막 사이의 우수한 박리강도를 확보할 수 있다. 따라서, 본 발명은 전자기기의 소형화에 부응할 수 있을 뿐만 아니라 연성인쇄회로기판(FPCB) 및 그것이 적용된 전자기기의 수율, 내구성, 및 신뢰성이 회로 패턴 박리로 인해 저하되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, excellent peel strength between the electrolytic copper foil and the nonconductive polymer membrane can be ensured while maintaining the surface roughness of the electrolytic copper foil at a low level. Therefore, the present invention can not only cope with miniaturization of electronic devices but also can prevent the yield, durability, and reliability of the flexible printed circuit board (FPCB) and the electronic devices to which the flexible printed circuit board (FPCB) is applied from deteriorating due to peeling of the circuit pattern.
또한, 본 발명에 의하면, 회로 패턴 형성을 위하여 연성동박적층필름의 전해동박을 부분적으로 식각할 때 제거되어야 할 구리 부분이 완전히 제거되지 않고 잔동이 유발되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 회로의 단락으로 인한 전자기기의 수율 및 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to prevent the copper part to be removed when the electrolytic copper foil of the flexible copper-clad laminated film is partially etched to form the circuit pattern, without causing the copper part to be completely removed and causing the residue. Therefore, it is possible to prevent a reduction in the yield and reliability of the electronic apparatus due to the short circuit.
또한, 본 발명의 전해동박은 음극 활물질과 강하게 접착됨으로써 이차전지의 충방전시 전해동박으로부터 활물질의 분리가 억제될 수 있고, 그 결과, 높은 충방전 용량 유지율을 갖는 이차전지가 제조될 수 있다.Further, since the electrolytic copper foil of the present invention is strongly adhered to the negative electrode active material, separation of the active material from the electrolytic copper foil can be suppressed during charging and discharging of the secondary battery, and as a result, a secondary battery having a high charge / discharge capacity retention rate can be manufactured.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 전해동박의 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전해동박의 매트면의 SEM 사진이고,
도 3은 종래기술에 따른 전해동박의 매트면의 SEM 사진이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전해동박의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전해동박의 제조장치를 개략적으로 보여주고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성동박적층필름의 단면도이며,
도 7은 실시예들 및 비교예들로부터 얻어진 “미세노듈층 형성 공정 중에 가해진 전류밀도에 대한 전해동박의 표면조도(Rz)” 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is a schematic view of an electrolytic copper foil according to the present invention,
2 is an SEM photograph of a mat surface of an electrolytic copper foil according to an embodiment of the present invention,
3 is a SEM photograph of a mat surface of an electrolytic copper foil according to the prior art,
4 is a cross-sectional view of an electrolytic copper foil according to an embodiment of the present invention,
5 is a schematic view illustrating an apparatus for manufacturing an electrolytic copper foil according to an embodiment of the present invention,
6 is a cross-sectional view of a flexible copper-clad laminate film according to an embodiment of the present invention,
7 is a graph of surface roughness (R z ) of an electrolytic copper foil with respect to a current density applied during a process of forming a fine nodule layer, obtained from Examples and Comparative Examples.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention encompasses all changes and modifications that come within the scope of the invention as defined in the appended claims and equivalents thereof.
도 1은 본 발명의 전해동박의 개략도이다.1 is a schematic view of an electrolytic copper foil of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전해동박(100)은 매트면(M) 및 그 반대편의 샤이니면(S)을 갖는다.As shown in FIG. 1, the
본 발명의 전해동박(100)의 매트면(M)은 상기 전해동박(100)이 소형 전자기기를 위한 얇은 비전도성 고분자막에 적용될 수 있을 정도로 낮은 표면조도(Rz)(예를 들어 0.8 내지 3.0 ㎛)를 가질 수 있다.Matte side of
본 발명의 일 실시예에 따른 전해동박(100)의 매트면(M)의 SEM 사진인 도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명의 전해동박(100)은 상기 매트면(M)에 배치된 다수의 노듈들(N) 및 상기 노듈들(N) 중 적어도 하나의 표면 상에 위치하며 0.2㎛ 이하의 최장직경을 갖는 다수의 미세노듈들(MN)을 포함한다. 상기 미세노듈들(MN)의 최장직경은 상기 전해동박(100) 샤이니면(S)에 평행한 방향의 최대 직경을 의미한다.2, which is an SEM photograph of a mat surface M of an
상기 미세노듈들(MN)의 직경이 0.2㎛를 초과할 경우, 소형 전자기기를 위한 얇은 비전도성 고분자막에 적용될 수 없을 정도로 상기 전해동박(100)의 매트면(M)의 표면조도(Rz)가 급격히 증가하여 3.0 ㎛를 초과하게 되고, 회로 패턴 형성을 위하여 연성동박적층필름의 전해동박(100)을 부분적으로 식각할 때 제거되어야 할 부분의 구리가 완전히 제거되지 않고 일부가 잔존하게 됨으로써(즉, 잔동이 존재하게 됨으로써) 연성인쇄회로기판(FPCB)의 회로 단락을 유발한다. 상기 “표면조도(Rz)”는 10점 평균조도(ten-point mean roughness)를 의미한다.When the diameter of the micro nodules MN exceeds 0.2 탆, the surface roughness R z of the matte surface M of the
또한, 상기 전해동박(100)이 이차전지의 제조에 이용될 경우, 상기 미세노듈들(MN)의 직경이 0.2㎛를 초과하면 상기 전해동박(100)의 높은 표면조도(Rz)로 인해 음극 활물질이 상기 전해동박(100) 상에 균일하게 코팅될 수 없다. 음극 활물질의 불균일한 코팅은 이차전지의 충방전시 전해동박(100)으로부터 상기 활물질의 부분적 탈리를 야기하여 이차전지의 용량 유지율을 급격히 저하시키고 이차전지의 수명을 단축시킨다.When the
즉, 본 발명의 미세노듈들(MN)은 0.2㎛ 이하의 매우 작은 최장직경을 갖기 때문에 상기 전해동박(100)의 매트면(M)의 표면조도(Rz)에는 거의 영향을 미치지 않으면서도, 비전도성 고분자막/음극 활물질에 대한 상기 전해동박(100)의 접착력 및 박리강도를 현저히 증가시킬 수 있다. In other words, since the micro nodules MN of the present invention have a very small maximum diameter of not more than 0.2 탆, they have little influence on the surface roughness R z of the mat surface M of the
이에 반해, 도 3의 SEM 사진에 예시된 바와 같이, 종래기술의 전해동박의 매트면은 노듈들(N)만을 포함하고 본 발명의 미세노듈들(MN)은 포함하지 않기 때문에, 비전도성 고분자막/음극 활물질과 전해동박 사이의 접착력 및 박리강도가 불충분하며, 종래기술의 전해동박으로 제조되는 연성인쇄회로기판(FPCB)은 회로 패턴이 박리될 위험이 크고, 종래기술의 전해동박으로 제조되는 이차전지는 낮은 충방전 용량 유지율 및 짧은 수명을 갖게 된다.On the other hand, as illustrated in the SEM photograph of FIG. 3, since the mat surface of the electrolytic copper foil of the prior art includes only the nodules N and does not include the micro nodules MN of the present invention, the nonconductive polymer membrane / The adhesive force and the peel strength between the active material and the electrolytic copper foil are insufficient and the flexible printed circuit board (FPCB) manufactured by the electrolytic copper foil of the prior art has a high risk of peeling off the circuit pattern, and the secondary battery manufactured by the electrolytic copper foil of the prior art, A capacity retention rate and a short life span.
0.2㎛ 이하의 최장직경을 갖는 본 발명의 미세노듈들(MN)이 노듈들(N)의 표면 상에 형성될 경우, 미세노듈들을 갖지 않는 종래기술의 전해동박 대비 표면조도 증가량은 5% 이내에 불과한 반면 박리강도 증가량은 30% 이상임이 확인되었다. When the fine nodules MN of the present invention having the longest diameter of 0.2 탆 or less are formed on the surface of the nodules N, the increase in the surface roughness of the prior art electrolytic die without the fine nodules is only 5% or less The increase in peel strength was confirmed to be over 30%.
결과적으로, 본 발명에 의하면, 상기 노듈들(N)에 의해 실질적으로 결정되는 상기 전해동박(100)의 매트면(M)의 표면조도(Rz)는 0.8 내지 3.0 ㎛의 낮은 값으로 유지되면서도, 0.2㎛ 이하의 매우 작은 최장직경을 갖는 상기 미세노듈들(MN) 덕분에 비전도성 고분자막/음극 활물질에 대한 상기 전해동박(100)의 접착력 및 박리강도는 동일한 표면조도(Rz)를 갖는 종래기술의 전해동박 대비 현저히 향상될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 노듈들(N)은 물론이고 상기 미세노듈들(MN)도 구상 형태(spherical shape) 또는 침상 형태(needle shape)를 가질 수 있다. 이러한 형상을 가짐으로써 조도를 높이지 않고 박리강도를 더욱 높일 수 있는 효과를 발휘한다.As a result, according to the present invention, the surface roughness (R z ) of the mat surface M of the
본 발명의 상기 미세노듈들(MN)은 Cu, Ni, Zn, Fe, Cr, 및 Mo 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The fine nodules MN of the present invention may include at least one of Cu, Ni, Zn, Fe, Cr, and Mo.
본 발명의 일 실시예에 따른 전해동박(100)의 두께는 1 내지 70 ㎛일 수 있다. 상기 전해동박(100)의 두께가 1㎛ 미만이면, 상기 전해동박(100)을 이용하여 연성동박적층필름을 제조할 때 상기 연성동박적층필름에 주름이 발생한다. 반면, 상기 전해동박(100)의 두께가 70㎛를 초과하면, 회로 패턴 형성을 위한 에칭 공정을 수행할 때 구리가 선택적으로 제거되어야 할 부분에서 구리가 잔존하게 되는 문제가 발생한다.The thickness of the
리튬 이차전지의 음극집전체로 사용되는 전해동박(100)가 두께가 얇을수록 음극 활물질을 두껍게 코팅함으로써 이차전지의 용량을 높일 수 있다. 따라서, 이차전지의 제조에 사용되는 전해동박(100)은 1 내지 20 ㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 전해동박(100)의 두께가 1㎛ 미만이면 작업 핸들링성이 좋지 못하여 롤투롤 공정에서 주름 및/또는 찢김이 빈번히 야기된다. 반면, 전해동박(100)의 두께가 20㎛를 초과하면 이차전지의 용량을 높이는데 한계가 있다.As the thickness of the
이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전해동박(100)을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an
도 4에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전해동박(100)은 메인 구리막(copper main film)(110), 상기 메인 구리막(110) 상의 구리 노듈층(copper nodule layer)(120), 상기 구리 노듈층 상의 미세노듈층(micro-nodule layer)(130), 및 상기 미세노듈층(130) 상의 베리어층(barrier layer)(140)을 포함한다.4, the
상기 메인 구리막(110)은 전기도금을 통해 제조되며, 회전 음극 드럼과 접촉하였던 샤이니면과 그 반대 측의 매트면을 갖는다.The
상기 메인 구리막(110) 표면처리를 통해 상기 구리 노듈층(120), 미세노듈층(130), 및 베리어층(140)이 상기 메인 구리막(110)의 일면(예를 들어, 매트면) 또는 양면 상에 순차적으로 형성된다. The surface of the
상기 구리 노듈층(120)은 상기 노듈들(N)을 포함하고, 상기 미세노듈층(130)은 상기 미세노듈들(MN)을 포함한다.The
상기 베리어층(140)이 본 발명의 전해동박(100)의 매트면(M)의 물리적 특성들에 미치는 영향은 극히 미미하다. 따라서, 상기 구리 노듈층(120) 및 미세노듈층(130)을 어떻게 형성하느냐가 전해동박(100)의 최종 물성에 상당한 영향을 미치게 되는데, 상기 구리 노듈층(120) 및 미세노듈층(130)을 형성하는 본 발명의 구체적 방법은 후술한다.The effect of the
한편, 도 4에 예시된 바와 같이, 상기 베리어층(140)은, 상기 미세노듈층(130) 상의 제1 서브 베리어층(141) 및 상기 제1 서브 베리어층(141) 상의 제2 서브 베리어층(142)을 포함할 수 있다.4, the
상기 제1 서브 베리어층(141)은 전해동박(100)에 내산화성, 내열성, 및 내화학성을 부여하기 위한 것으로서, 아연(Zn), 아연합금, 니켈(Ni), 철(Fe), 코발트(Co), 바나듐(V), 및 몰리브덴(Mo) 중 적어도 하나를 포함하며, 바람직하게는 3 내지 20 mg/m2의 아연(Zn) 또는 아연합금을 포함한다.The first
상기 제1 서브 베리어층(141)은 0.05 중량% 이하의 불순물을 더 포함할 수 있다. 상기 불순물은 인(P), 황(S), 탄소(C), 산소(O), 밀 질소(N) 중 적어도 하나일 수 있다.The first
상기 제2 서브 베리어층(142)은 본 발명의 전해동박(100)을 수 개월 동안 장기 보관할 때 산화가 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 크롬(Cr)을 포함할 수 있다.The second
상기 제2 서브 베리어층(142)의 표면은 실란 커플링제로 개질될 수 있다. 즉, 상기 제2 서브 베리어층(142)의 표면은 실란 커플링제와 결합되어 있을 수 있다. The surface of the second
이하에서는, 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전해동박(100)의 제조방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an
먼저, 전해조(10)에 담겨진 전해액(11) 내에 서로 이격되게 배치된 양극판(13) 및 회전 음극드럼(12)을 10 내지 80 ASD의 전류밀도로 통전시킴으로써 상기 회전 음극드럼(12) 상에 구리를 전착(electrodeposit)시켜 메인 구리막(110)을 형성한다. 상기 양극판(13)과 상기 회전 음극드럼(12) 사이의 간격은 8 내지 13 mm일 수 있다. First, a
상기 전해액(11)은 50 내지 100 g/L의 구리 이온, 50 내지 150 g/L의 황산, 17 내지 23 ppm의 염소 이온, 및 유기 첨가제를 포함한다. 상기 유기 첨가제는 젤라틴(gelatin), 하이드록시에틸 셀룰로오스(HEC), 유기 황화물(예를 들어, SPS), 유기 질화물, 티오요소(thiourea), 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있다.The
상기 메인 구리막(110) 형성 단계 중에, 상기 전해액(11)은 40 내지 60 ℃로 유지될 수 있고, 상기 전해조(10)로 공급되는 상기 전해액(11)의 유량은 30 내지 50 m3/hour일 수 있다. 상기 전해조(10)로 공급되는 전해액(11)의 유량 편차는 2% 이내로 조절되는 것이 바람직하다.The
전류밀도, 전해액의 조성 및 조성비 등을 조절함으로써 메인 구리막(110)의 매트면의 조도를 제어할 수 있다.The roughness of the matte surface of the
한편, 메인 구리막(110)의 샤이니면의 조도는 회전 음극드럼(12)의 표면의 연마 정도에 의존한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, #800 내지 #1500의 입도(Grit)를 갖는 연마 브러시로 상기 회전 음극드럼(12)의 표면이 연마된다.On the other hand, the roughness of the shiny side of the
이어서, 전해도금을 통해 제조된 메인 구리막(110) 상에 구리 노듈층(120)과 미세노듈층(130)을 순차적으로 형성하기 위한 표면처리가 수행된다. 본 발명의 방법은 상기 미세노듈층(130) 상에 베리어층(140)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Subsequently, a surface treatment for sequentially forming a
상기 구리 노듈층(120)은 파우더링(powdering) 공정 및 캡슐링(capsuling) 공정을 순차적으로 수행함으로써 형성될 수 있다.The
상기 파우더링 공정은 비전도성 고분자막과의 밀착력 향상을 위하여 상기 메인 구리막(110) 상에 노듈 핵을 생성하기 위한 공정으로서, 20 내지 30 ℃로 유지되는 제1 도금액 내에서 20 내지 50 ASD의 전류밀도로 수행될 수 있다. 상기 제1 도금액은 15 내지 35 g/L의 구리 이온, 90 내지 210 g/L의 황산, 0.01 내지 5 g/L의 첨가제를 포함할 수 있으며, 상기 첨가제는 Ti, V, Cr, Fe, Co, Mo, W, Ni, 또는 이들 중 적어도 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The powdering process is a process for producing a nodule nucleus on the
상기 캡슐링 공정은 상기 파우더링 공정을 통해 형성된 노듈 핵을 안정화시키기 위한 공정으로서, 40 내지 60 ℃로 유지되는 제2 도금액 내에서 5 내지 40 ASD의 전류밀도로 수행될 수 있다. 상기 제2 도금액은 40 내지 60 g/L의 구리 이온 및 90 내지 210 g/L의 황산을 포함할 수 있다. 상기 캡슐링 공정을 통해 구리가 균일하게 석출됨으로써 상기 노듈 핵이 더욱 성장하거나 상기 노듈 핵의 탈락이 방지될 수 있다.The encapsulation process may be performed at a current density of 5 to 40 ASD in a second plating solution maintained at 40 to 60 캜 for stabilizing the nuclei formed through the powdering process. The second plating solution may contain 40 to 60 g / L of copper ions and 90 to 210 g / L of sulfuric acid. Copper is uniformly deposited through the encapsulation process, so that the nodule nuclei can be further grown or the nodule nucleus can be prevented from falling off.
도 5에 예시된 바와 같이, 상기 파우더링 공정과 상기 캡슐링 공정은 메인 구리막(110)이 제1 및 제2 구리 도금조들(20, 30)을 순차적으로 통과함으로써 수행될 수 있다. 이때, 상기 제1 구리 도금조(20)에는 파우더링 공정을 위한 상기 제1 도금액이 들어 있고, 상기 제2 도금조(30)에는 캡슐링 공정을 위한 상기 제2 도금액이 들어 있다.As illustrated in FIG. 5, the powdering process and the encapsulation process may be performed by sequentially passing the
선택적으로, 상기 파우더링 공정과 상기 캡슐링 공정을 번갈아 가면서 각각 2회 이상 수행할 수 있다.Alternatively, the powdering process and the encapsulation process may be performed at least two times, alternating with each other.
한편, 상기 메인 구리막(110) 상에 상기 구리 노듈층(120)을 형성하기 전에, 상기 메인 구리막(110)의 표면 상의 불순물(예를 들어, 수지 성분) 및 자연 산화막(natural oxide)을 제거하기 위한 산세(acid cleaning) 및 상기 산세에 사용된 산성 용액 제거를 위한 수세(water cleaning)를 순차적으로 수행할 수 있다. 산세 공정을 위한 산성 용액으로서, 염산 용액, 황산 용액, 황산-과산화수소 용액, 또는 이들 중 적어도 2 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 산성 용액의 농도 및 온도는 생산라인의 특성에 따라 조정될 수 있다.Before forming the
이어서, 상기 제1 및 제2 구리 도금조들(20, 30)을 순차적으로 통과한 상기 메인 구리막(110)이 제3 도금액이 담겨 있는 제3 구리 도금조(40)를 통과하도록 함으로써, 0.2㎛ 이하의 최장직경을 갖는 다수의 미세노듈들을 포함하는 미세노듈층(130)을 상기 구리 노듈층(120) 상에 형성한다. 전술한 바와 같이, 상기 최장직경은 상기 샤이니면에 평행한 방향의 최대 직경을 의미한다.Subsequently, the
상기 제3 도금액은 20 내지 30 ℃로 유지될 수 있으며, 7 내지 10 g/L의 구리 이온, 14 내지 16 g/L의 니켈 이온, 및 90 내지 210 g/L의 황산을 포함할 수 있다.The third plating solution may be maintained at 20 to 30 캜, and may include 7 to 10 g / L of copper ion, 14 to 16 g / L of nickel ion, and 90 to 210 g / L of sulfuric acid.
상기 미세노듈층(130) 형성 단계는 5 내지 20 ASD의 전류밀도로 수행될 수 있다. 5 ASD 미만의 전류밀도가 가해지면 미세노듈들(MN)이 거의 생성되지 않기 때문에 비전도성 고분자막/음극 활물질과의 접착력 및 박리강도의 충분한 향상을 기대할 수 없다. 반면, 20 ASD를 초과하는 전류밀도가 가해지면 미세노듈들(MN)이 과도하게 성장하여 그 최장직경이 0.2㎛를 초과하게 된다. The step of forming the
전술한 바와 같이, 미세노듈들(MN)의 직경이 0.2㎛를 초과할 경우, 소형 전자기기를 위한 얇은 비전도성 고분자막에 적용될 수 없을 정도로 상기 전해동박(100)의 표면조도(Rz)가 급격히 증가하여 3.0 ㎛를 초과하게 되고, 회로 패턴 형성을 위하여 전해동박(100)을 부분적으로 식각할 때 잔동이 유발되어 연성인쇄회로기판(FPCB)의 회로 단락이 야기된다. 또한, 이차전지의 경우, 상기 전해동박(100)에 음극 활물질이 불균일하게 코팅됨에 따라 이차전지의 충방전시 활물질이 상기 전해동박(100)으로부터 부분적으로 분리되어 이차전지의 용량 유지율이 급격히 떨어지게 되고 이차전지의 수명이 단축되게 된다.As described above, when the diameter of the fine nodules MN exceeds 0.2 탆, the surface roughness R z of the
이어서, 상기 미세노듈층(130) 상에 베리어층(140)을 형성한다.Next, a
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 베리어층(140)을 형성하는 단계는, 상기 미세노듈층(130) 상에 아연(Zn) 또는 아연합금을 포함하는 제1 서브 베리어층(141)을 형성하는 단계 및 상기 제1 서브 베리어층(141) 상에 크롬(Cr)을 포함하는 제2 서브 베리어층(142)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the forming of the
전술한 바와 같이, 상기 제1 서브 베리어층(141)은 전해동박(100)에 내산화성, 내열성, 및 내화학성을 부여하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 서브 베리어층(141)은 아연 또는 아연 합금을 포함하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 니켈(Ni), 철(Fe), 코발트(Co), 바나듐(V), 및 몰리브덴(Mo) 등을 포함할 수도 있다.As described above, the first
상기 제2 서브 베리어층(142)은 전해동박(100)을 수 개월 동안 장기 보관할 때 부식이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.The second
도 5에 예시된 바와 같이, 상기 미세노듈층(130)이 형성되어 있는 메인 구리막(110)이 아연 도금조(50) 및 크롬 도금조(60)를 순차적으로 통과함으로써 상기 제1 및 제2 서브 베리어층들(141, 142)이 순차적으로 형성될 수 있다.5, the
상기 아연 도금조(50)의 도금액은 1 내지 5 g/L의 아연 이온을 포함하고, 30 내지 45℃로 유지될 수 있다. 선택적으로, 상기 아연 도금조(50)에 담겨 있는 도금액은 아연 외에 인(P), 황(S), 탄소(C), 산소(O), 밀 질소(N) 중 적어도 하나를 불순물로서 더 포함할 수 있다. 상기 아연 도금조(50)에서의 도금은 1 내지 5 ASD의 전류밀도로 수행될 수 있다.The plating solution of the zinc plating bath (50) contains 1 to 5 g / L of zinc ions and can be maintained at 30 to 45 캜. Alternatively, the plating solution contained in the
상기 크롬 도금조(60)의 도금액은 1 내지 5 g/L의 크롬산을 포함하고, 10 내지 12의 pH를 가지며, 20 내지 40℃로 유지될 수 있다. 또한, 0.5 내지 4 ASD의 전류밀도로 도금이 수행될 수 있다.The plating solution of the
상기 제2 서브 베리어층(142)을 형성한 후, 건조 공정을 수행한 후 전해동박(100)을 와인더(WR)에 권취한다.After the second
한편, 비록 도 5에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 전해동박의 제조방법은, 상기 건조 공정 후에, 상기 제2 서브 베리어층(142)의 표면(M)을 실란 커플링제로 개질하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 실란 커플링제는 올레핀기, 에폭시기, 아미노기, 또는 메르캅토기(mercapto group)를 갖는 실란일 수 있다. 상기 실란 커플링제를 이용한 표면 개질은 침지법, 샤워링법, 분무법 등의 방법을 통해 수행될 수 있다. 실란 커플링제를 이용한 표면 개질은, 연성동박적층필름을 제조할 때, 상기 전해동박(100)과 비전도성 고분자막 사이의 접착력을 강화시킨다.5, the method of manufacturing an electrolytic copper foil according to the present invention further includes, after the drying step, modifying the surface M of the second
한편, 이차전지용 전해동박을 위한 표면처리 공정은 연성동박적층필름용 전해동박과는 다를 수 있다. 일반적으로 이차전지용 전해동박으로 사용하기 위해서는 제박 후에 크로메이트 또는 전해크롬 또는 실란커플링 또는 BTA(벤텐트리아졸) 중에 한 가지로 방청처리를 행하지만, 본 발명을 통해 기존 이차전지용 전해동박보다 더 우수한 성능을 가지는 전해동박으로 만들기 위해서는 제박 후에 미세노듈 처리를 해주게 되는데 연성동박적층필름용 전해동박과 달리 제박 후에 파우더링 공정과 캡슐링 공정은 전류를 흘리지 않고 도금조 내에서 전해동박을 통과만 시킨후 미세노듈 처리시에만 전류를 흘려서 미세노듈을 만들어 준다. 이때 매트면 뿐만 아니라 샤이니면도 미세노듈 처리를 위해 도금조내에 전극을 설치하여 전류를 인가해줌으로써 매트과 샤이니면 모두 동시에 미세노듈을 만들어 주는 것이 가능하다. 즉 생산성 측면에서도 이차전지용과 연성동박적층필름용 중에 어떤 용도로든 전류인가 여부만으로도 쉽게 제작이 가능하다. 또한 이차전지용의 경우 미세노듈 처리 후에 제2 서브 베리어 처리를 해줌으로써 방청성을 부여해준다.On the other hand, the surface treatment process for the electrolytic copper foil for the secondary battery may be different from the electrolytic copper foil for the flexible copper foil laminated film. Generally, for use as an electrolytic copper foil for a secondary battery, chromate or electrolytic chromium or silane coupling or BTA (bententriazole) is rust-treated after being applied, but the present invention provides superior performance Unlike the electrolytic copper foil for the flexible copper foil laminated film, the powdering process and the encapsulating process after the foaming process does not break the current but only passes through the electrolytic copper foil in the plating bath, Current flows to make fine nodules. At this time, it is possible to make fine nodules at the same time on both the mat and the shiny surface by applying an electric current to the electrode in the plating tank for treating the shiny not only the matt surface but also the shiny surface. That is, in terms of productivity, it is possible to easily manufacture the secondary battery and the flexible copper-clad laminated film even if the current is applied for any purpose. In the case of the secondary battery, the second sub-barrier treatment is performed after the fine nodule treatment, thereby imparting rustproofing.
이하에서는, 도 6을 참조하여 본 발명의 연성동박적층필름(FCCL)을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the flexible copper clad laminated film (FCCL) of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
도 6에 예시된 바와 같이, 본 발명의 연성동박적층필름은 매트면 및 그 반대편의 샤이니면을 갖는 전해동박(100) 및 상기 전해동박(100)의 매트면 상의 비전도성 고분자막(200)을 포함한다. 6, the flexible copper-clad laminate film of the present invention includes an
전술한 바와 같이, 상기 전해동박(100)은 상기 매트면에 배치된 다수의 노듈들(N) 및 상기 노듈들(N) 중 적어도 하나의 표면 상에 위치하며 0.2㎛ 이하의 최장직경을 갖는 다수의 미세노듈들(MN)을 포함한다. 상기 매트면의 Rz는 0.8 내지 3 ㎛일 수 있다.As described above, the
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 전해동박(100)의 두께는 1 내지 70 ㎛일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the thickness of the
도 6에 예시된 바와 같이, 상기 전해동박(100)은 메인 구리막(110), 상기 메인 구리막(110) 상의 구리 노듈층(120), 상기 구리 노듈층(120) 상의 미세노듈층(130), 및 상기 미세노듈층(130) 상의 베리어층 (140)을 포함한다.6, the
상기 베리어층(140)은, 상기 미세노듈층(130) 상의 제1 서브 베리어층(141) 및 상기 제1 서브 베리어층(141) 상의 제2 서브 베리어층(142)을 포함할 수 있다. 상기 제1 서브 베리어층(141)은 전해동박(100)에 내산화성, 내열성, 및 내화학성을 부여하기 위한 것으로서, 아연(Zn), 아연합금, 니켈(Ni), 철(Fe), 코발트(Co), 바나듐(V), 및 몰리브덴(Mo) 중 적어도 하나를 포함하며, 바람직하게는 3 내지 20 mg/m2의 아연(Zn) 또는 아연합금을 포함한다. 상기 제2 서브 베리어층(142)은 본 발명의 전해동박(100)을 수 개월 동안 장기 보관할 때 부식이 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 상기 비전도성 고분자막(200)과 접촉하는 상기 제2 서브 베리어층(142)의 표면은 실란 커플링제로 개질될 수 있다. The
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 비전도성 고분자막(200)은 폴리이미드를 포함할 수 있으며, 롤 프레스(Roll Press)를 통해 폴리이미드 필름을 상기 전해동박(100) 상에 라미네이팅함으로써 형성되거나, 폴리이미드 전구체 용액을 예를 들어 나이프 코팅법을 이용하여 상기 전해동박(100) 상에 코팅한 후 열처리를 수행함으로써 형성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the
이하에서는, 실시예들 및 비교예들을 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐으로, 본 발명의 권리범위가 이들 실시예들로 제한되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples and comparative examples. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the following embodiments, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
실시예 1Example 1
전해조에 담겨진 전해액(주성분: 황산구리, 첨가제: 젤라틴, HEC, SPS) 내에 10mm의 간격을 두고 이격되게 배치된 양극판 및 회전 음극드럼을 50 ASD의 전류밀도로 통전시킴으로써 상기 회전 음극드럼 상에 구리를 전착(electrodeposit)시켰고, 그 결과, 메인 구리막이 형성되었다. A positive electrode plate and a rotating negative electrode drum, which were arranged so as to be spaced apart from each other by a distance of 10 mm in the electrolytic solution (main component: copper sulfate, additive: gelatin, HEC, SPS) contained in the electrolytic cell, were electrodeposited with a current density of 50 ASD, (electrodeposit), and as a result, the main copper film was formed.
이어서, 상기 메인 구리막이 제1 및 제2 구리 도금조들을 순차적으로 통과함으로써 상기 메인 구리막 상에 다수의 노듈들이 형성되었다.Subsequently, a plurality of nodules were formed on the main copper film by sequentially passing the main copper film through the first and second copper plating baths.
상기 제1 구리 도금조에는 파우더링 공정을 위한 제1 도금액이 담겨 있었다. 상기 제1 도금액은 25℃로 유지되었고, 20 g/L의 구리 이온, 150 g/L의 황산, 및 첨가제로서 300ppm의 몰리브덴(Mo)을 포함하였다. 상기 파우더링 공정을 위해 적용된 전류밀도는 30 ASD이었다.The first copper plating bath contained a first plating solution for the powdering process. The first plating solution was maintained at 25 캜 and contained 20 g / L of copper ion, 150 g / L of sulfuric acid, and 300 ppm of molybdenum (Mo) as an additive. The current density applied for the powdering process was 30 ASD.
상기 제2 구리 도금조에는 캡슐링 공정을 위한 제2 도금액이 담겨 있었다. 상기 제2 도금액은 40 g/L의 구리 이온 및 100 g/L의 황산을 포함하였고, 40℃로 유지되었다. 상기 캡슐링 공정을 위해 적용된 전류밀도는 10 ASD이었다.The second copper plating bath contained a second plating solution for the encapsulation process. The second plating solution contained 40 g / L of copper ion and 100 g / L of sulfuric acid and was maintained at 40 캜. The current density applied for the encapsulation process was 10 ASD.
이어서, 노듈들이 형성된 메인 구리막이 제3 구리 도금조 내의 제3 도금액을 통과함으로써 상기 노듈들의 표면 상에 다수의 미세노듈들을 형성하였다. 상기 제3 도금액은 8 g/L의 구리 이온, 15 g/L의 니켈 이온, 및 150 g/L의 황산을 포함하였고, 25 ℃로 유지되었다. 미세노듈 형성을 위해 적용된 전류밀도는 5 ASD이었다.Subsequently, the main copper film on which the nodules were formed passed through a third plating solution in the third copper plating bath to form a plurality of fine nodules on the surface of the nodules. The third plating solution contained 8 g / L of copper ion, 15 g / L of nickel ion, and 150 g / L of sulfuric acid and was maintained at 25 캜. The current density applied for fine nodule formation was 5 ASD.
이어서, 상기 미세노듈들이 형성된 메인 구리막이 제1 서브 베리어층 형성을 위한 아연 도금조, 및 제2 서브 베리어층 형성을 위한 크롬 도금조를 순차적으로 통과함으로써 18㎛ 두께의 전해동박이 완성되었다.Subsequently, the main copper film on which the fine nodules were formed was sequentially passed through a zinc plating bath for forming the first sub-barrier layer and a chromium plating bath for forming the second sub-barrier layer to complete an electrolytic copper foil having a thickness of 18 μm.
실시예 2Example 2
미세노듈 형성을 위해 적용된 전류밀도가 10 ASD이었다는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전해동박을 제조하였다.An electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 1, except that the applied current density for forming fine nodules was 10 ASD.
실시예 3Example 3
미세노듈 형성을 위해 적용된 전류밀도가 15 ASD이었다는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전해동박을 제조하였다.An electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 1 except that the applied current density for forming fine nodules was 15 ASD.
실시예 4Example 4
미세노듈 형성을 위해 적용된 전류밀도가 20 ASD이었다는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전해동박을 제조하였다.An electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 1, except that the applied current density for forming fine nodules was 20 ASD.
비교예 1Comparative Example 1
미세노듈 형성 공정을 생략하였다는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전해동박을 제조하였다.An electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 1 except that the fine nodule formation process was omitted.
비교예 2Comparative Example 2
미세노듈 형성을 위해 적용된 전류밀도가 3 ASD이었다는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전해동박을 제조하였다.An electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 1 except that the applied current density for forming fine nodules was 3 ASD.
비교예 3Comparative Example 3
미세노듈 형성을 위해 적용된 전류밀도가 25 ASD이었다는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전해동박을 제조하였다.An electrolytic copper foil was prepared in the same manner as in Example 1, except that the applied current density for forming fine nodules was 25 ASD.
위와 같이 제조된 실시예들 및 비교예들의 전해동박들의 (i) 미세노듈 여부 및 그 직경, (ii) 표면조도(Rz), (iii) 폴리이미드 필름에 대한 박리강도, (iv) 잔동 유무, 및 (v) 실시예들과 비교예들의 전해동박들로 제조된 음극을 포함하는 이차전지의 용량 유지율을 아래의 방법들에 의해 각각 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.(Ii) the surface roughness (R z ), (iii) the peel strength to the polyimide film, (iv) the presence or absence of residuals, and And (v) capacity retention of a secondary battery including a negative electrode made of electrolytic copper foils of Examples and Comparative Examples were measured by the following methods, and the results are shown in Table 1.
* 미세노듈 존재 여부 및 그 최장직경 * Presence of fine nodule and its longest diameter
주사전자현미경으로 45° 틸트(tilt)한 후 20,000×의 배율에서 전해동박의 매트면을 관찰함으로써 미세노듈들의 존재 여부를 확인하고 및 그 최장직경을 측정하였다.The matt surface of the electrolytic copper foil was observed at a magnification of 20,000 × after tilting it at 45 ° with a scanning electron microscope to check the existence of fine nodules and measure the longest diameter thereof.
* 표면조도(R z ) * Surface roughness (R z )
JIS B 0601-1994 규격에 따라 접촉식 표면조도 측정기(미쯔도요社의 SJ-210)를 사용하여 전해동박의 매트면의 Rz를 측정하였다.The R z of the mat surface of the electrolytic copper foil was measured using a contact type surface roughness meter (SJ-210 manufactured by Mitsudo Co., Ltd.) according to JIS B 0601-1994.
* 박리강도 및 잔동 유무 * Peel strength and residuals
전해동박의 매트면 상에 폴리아믹산 용액(polyamic acid solution)을 코팅한 후 열경화를 통한 이미드화를 수행함으로써 전해동박과 폴리이미드 필름의 적층체 샘플을 제작하였다. 이 샘플에 대하여 JIS C 6481 규격에 따라 전해동박과 폴리이미드 필름 사이의 박리강도를 측정하였다. 이어서, 박리강도 측정 후 폴리이미드 필름 표면에 노듈이 남아있는 지의 여부를 광학현미경으로 관찰함으로써 잔동 유무를 확인하였다.A polyamic acid solution was coated on the matte side of the electrolytic copper foil, followed by imidization through thermosetting, thereby producing a laminate sample of an electrolytic copper foil and a polyimide film. The peel strength between the electrolytic copper foil and the polyimide film was measured according to JIS C 6481 standard. Subsequently, whether or not the nodule remained on the surface of the polyimide film after the peeling strength measurement was observed by an optical microscope was checked to determine whether the residue was present.
* 이차전지의 용량 유지율(%) * Capacity retention rate of secondary battery (%)
먼저, 실시예 1-4 및 비교예 1-3의 전해동박들로 음극을 제조하였다. 구체적으로, 음극 활물질용으로 시판되는 카본 100 중량부에 SBR(스티렌부타디엔 고무) 2 중량부 및 CMC(카로복시메틸 셀룰로오스) 2 중량부를 혼합하였다. 이어서, 이 혼합물에 용제인 증류수를 첨가함으로써 슬러리를 제조하였다. 닥터 블레이드를 이용해 상기 슬러리를 약 60㎛ 두께로 전해동박(폭: 10cm) 표면 상에 도포하고 120℃에서 건조시킨 후 롤프레싱 공정(압력: 1 ton/cm2)을 수행함으로써 음극을 제조하였다.First, negative electrodes were prepared from the electrolytic copper foils of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3. Specifically, 2 parts by weight of SBR (styrene butadiene rubber) and 2 parts by weight of CMC (caroboxymethylcellulose) were mixed with 100 parts by weight of carbon commercially available as an anode active material. Then, a slurry was prepared by adding distilled water as a solvent to this mixture. The slurry was coated on the surface of an electrolytic copper foil (width: 10 cm) to a thickness of about 60 μm using a doctor blade, dried at 120 ° C., and then subjected to a roll pressing process (pressure: 1 ton / cm 2 ) to prepare a negative electrode.
리튬망간산화물(Li1 . 1Mn1 . 85Al0 . 05O4)과 orthorhombic 결정구조의 리튬망간산화물(o-LiMnO2)을 90:10의 중량비로 혼합하여 양극 활물질을 제조하였다. 상기 양극 활물질, 카본블랙, 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)를 85:10:5의 중량비로 유기용매인 NMP와 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 두께 20㎛의 알루미늄 호일의 양면에 도포한 후 건조시킴으로써 양극을 제조하였다.Lithium manganese oxide (Li 1. 1 Mn 1. 85
또한, 에틸렌카보네이트(EC) 및 에틸메틸카보네이트(EMC)를 1:2의 중량비로 혼합한 비수성 유기용매에 용질로서 LiPF6를 1M 용해시킨 것을 기본 전해액으로 하고, 이 기본 전해액 99.5 중량%와 숙신산 무수물(succinic anhydride) 0.5 중량%를 혼합하여 전해액을 제조하였다.Further, 1 M of LiPF 6 dissolved as a solute in a non-aqueous organic solvent in which ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) were mixed at a weight ratio of 1: 2 was used as a basic electrolyte, and 99.5% by weight of this basic electrolyte, And 0.5 wt% of succinic anhydride were mixed to prepare an electrolytic solution.
이와 같이 제조된 음극, 양극, 및 전해액으로 이차전지를 제조하였다. A secondary battery was prepared from the thus prepared negative electrode, positive electrode, and electrolyte.
이어서, 이와 같이 제조된 이차전지에 대하여, 4.3V의 충전작동전압 및 3.4V의 방전작동전압으로 양극의 g당 용량을 측정하였고, 50 ℃에서 0.2 C의 충/방전 속도로 50회의 충/방전 실험을 수행하였으며, 이차전지의 용량 유지율을 아래의 식 1에 따라 산출하였다. (참고로, 업계에서 요구되는 이차전지의 50회 충방전 후 용량 유지율은 90% 이상이다.)Then, the capacity per g of the positive electrode was measured with the charging operating voltage of 4.3 V and the discharging operating voltage of 3.4 V, and the charging / discharging time of 50 cycles at a charging / discharging rate of 0.2 C at 50 캜 And the capacity retention rate of the secondary battery was calculated according to the following equation (1). (For reference, the capacity retention rate after 50 charge / discharge cycles of a secondary battery required in the industry is more than 90%.)
[식 1][Formula 1]
용량 유지율(%) = (50회 충방전 후 용량/1회 충방전 후 용량)×100Capacity retention rate (%) = (capacity after 50 times charge / discharge / capacity after 1 charge / discharge) × 100
형성시 가해진
전류밀도(ASD)Fine Nodule
Upon formation,
Current density (ASD)
존재
여부Fine Nodule
existence
Whether
미세노듈 최장직경
(㎛)maximum
Longest diameter of fine nodule
(탆)
(㎛)R z
(탆)
(kgf/cm)Peel strength
(kgf / cm)
유무Persistence
The presence or absence
유지율
(%)Volume
Retention rate
(%)
위 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 미세노듈이 형성된 실시예 1-4의 전해동박들은 미세노듈 형성 공정이 수행되지 않은 경우(비교예 1)에 비해 표면조도(Rz) 상승이 미미하였던 반면, 폴리이미드 필름에 대한 박리강도는 월등히 향상되었음을 알 수 있다.한편, 미세노듈 형성 공정시 가해진 전류밀도가 5 ASD 미만이었던 비교예 2의 경우에는 미세노듈이 형성되지 않아 전해동박의 폴리이미드 필름에 대한 박리강도 상승이 거의 관찰되지 않았다.As can be seen from the above Table 1, the electrolytic copper foils of Example 1-4 in which the fine nodules were formed showed only a small increase in surface roughness (R z ) compared to the case where the fine nodule formation process was not performed (Comparative Example 1) It was found that the peeling strength of the polyimide film was significantly improved. On the other hand, in the case of Comparative Example 2, in which the current density applied in the micro nodule formation process was less than 5 ASD, no micro nodules were formed, The strength increase was hardly observed.
반면, 미세노듈 형성 공정시 가해진 전류밀도가 25 ASD 미만이었던 비교예 3의 경우에는 미세노듈들이 과도하게 성장하여 최장직경이 0.2㎛를 초과하는 미세노듈들이 관찰되었고, 전해동박의 표면조도(Rz)가 3.0 ㎛를 초과할 정도로 급격히 증가하여 소형 전자기기를 위한 얇은 비전도성 고분자막에 적용될 수 없을 정도에 이르렀다. 또한, 비교예 3의 경우 박리강도 실험 후 잔동이 관찰되었는데, 이러한 잔동은 전술한 바와 같이 연성인쇄회로기판(FPCB)의 회로 단락을 야기한다.On the other hand, in the case of Comparative Example 3 in which the current density was less than 25 ASD in the micro nodule formation process, micro nodules were excessively grown and micro nodules having a maximum diameter exceeding 0.2 m were observed, and the surface roughness (R z ) Has reached a level that can not be applied to a thin nonconductive polymer membrane for a small electronic device. In the case of Comparative Example 3, after the peeling strength test, the residual was observed, which causes short circuit of the flexible printed circuit board (FPCB) as described above.
한편, 미세노듈이 형성된 실시예 1-4 및 비교예 3의 전해동박들로 제조된 리튬 이차전지는 50회 충방전 후 90% 이상의 우수한 용량 유지율을 나타낸 반면, 미세노듈이 형성되지 않은 비교예 1 및 2의 전해동박들로 제조된 리튬 이차전지는 50회 충방전 후 90% 미만의 낮은 용량 유지율을 나타내었다. 따라서, 미세노듈이 전해동박과 음극 활물질의 밀착력을 향상시킴으로써 이차전지의 충방전시 활물질의 탈리가 억제됨을 알 수 있다.On the other hand, the lithium secondary batteries manufactured from the electrolytic copper foils of Examples 1-4 and Comparative Example 3 in which the fine nodules were formed showed excellent capacity retention ratios of 90% or more after 50 cycles of charging and discharging, while Comparative Examples 1 and 2 2 lithium secondary batteries showed a low capacity retention ratio of less than 90% after 50 cycles of charging and discharging. Accordingly, it can be seen that the fine nodule improves the adhesion between the electrolytic copper foil and the negative electrode active material, thereby suppressing the desorption of the active material during charging and discharging of the secondary battery.
도 7은 실시예 1-4 및 비교예 2-3로부터 얻어진 “미세노듈층 형성 공정 중에 가해진 전류밀도에 대한 전해동박의 표면조도(Rz)” 그래프이다. 도 7의 그래프로부터, 미세노듈 형성 공정시 가해지는 전류밀도가 20 ASD를 초과할 때 전해동박의 표면조도(Rz)가 급격히 증가함을 알 수 있다.7 is a graph of surface roughness (R z ) of an electrolytic copper foil with respect to a current density applied during a process of forming a fine nodular layer, obtained from Example 1-4 and Comparative Example 2-3. 7, it can be seen that the surface roughness (R z ) of the electrolytic copper foil sharply increases when the current density applied in the micro nodule formation process exceeds 20 ASD.
100: 전해동박
110: 메인 구리막
120: 구리 노듈층
130: 미세노듈층
140: 베리어층
200: 비전도성 고분자막100: electrolytic copper foil 110: main copper film
120: copper nodule layer 130: fine nodule layer
140: barrier layer 200: nonconductive polymer membrane
Claims (21)
상기 매트면에 배치된 다수의 노듈들; 및
상기 노듈들 중 적어도 하나의 표면 상에 위치하며 0.2㎛ 이하의 최장직경을 갖는 다수의 미세노듈들 - 여기서, 상기 최장직경은 상기 샤이니면에 평행한 방향의 최대 직경을 의미함 - 을 포함하는 것을 특징으로 하는,
전해동박.An electrolytic copper foil having a matte surface and a shiny surface opposite to the matte surface,
A plurality of nodules disposed on the matte surface; And
A plurality of micro-nodes located on a surface of at least one of the nodules and having a maximum diameter of 0.2 탆 or less, wherein the maximum diameter means a maximum diameter in a direction parallel to the shiny surface Features,
An electric boat.
상기 미세노듈들은 Cu, Ni, Zn, Fe, Cr, 및 Mo 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
전해동박.The method according to claim 1,
Characterized in that the fine nodules comprise at least one of Cu, Ni, Zn, Fe, Cr, and Mo.
An electric boat.
상기 매트면의 Rz는 0.8 내지 3 ㎛인 것을 특징으로 하는,
전해동박.The method according to claim 1,
Characterized in that R z of the mat surface is 0.8 to 3 탆.
An electric boat.
상기 미세노듈들은 구상 형태(spherical shape) 또는 침상 형태(needle shape)를 갖는 것을 특징으로 하는,
전해동박.The method according to claim 1,
Characterized in that the fine nodules have a spherical shape or a needle shape.
An electric boat.
상기 전해동박의 두께는 1 내지 70 ㎛인 것을 특징으로 하는,
전해동박.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the electrolytic copper foil is 1 to 70 mu m.
An electric boat.
상기 전해동박은,
메인 구리막(copper main film);
상기 메인 구리막 상의 구리 노듈층(copper nodule layer) - 상기 구리 노듈층은 상기 노듈들을 포함함 -;
상기 구리 노듈층 상의 미세노듈층(micro-nodule layer) - 상기 미세노듈층은 상기 미세노듈들을 포함함 -; 및
상기 미세노듈층 상의 베리어층(barrier layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
전해동박.The method according to claim 1,
The electrolytic copper foil,
A main copper film;
A copper nodule layer on the main copper layer, the copper nodule layer including the nodules;
A micro-nodule layer on the copper node layer, the micro node layer comprising the micro nodes; And
And a barrier layer on the fine nodule layer.
An electric boat.
상기 베리어층은,
상기 미세노듈층 상의 제1 서브 베리어층; 및
상기 제1 서브 베리어층 상의 제2 서브 베리어층을 포함하는 것을 특징으로 하는,
전해동박.The method according to claim 6,
Wherein the barrier layer comprises:
A first sub-barrier layer on the fine nodal layer; And
And a second sub-barrier layer on the first sub-barrier layer.
An electric boat.
상기 제1 서브 베리어층은 아연 또는 아연합금을 포함하고,
상기 제2 서브 베리어층은 크롬을 포함하는,
전해동박.8. The method of claim 7,
Wherein the first sub-barrier layer comprises zinc or a zinc alloy,
Wherein the second sub-barrier layer comprises chromium,
An electric boat.
상기 제2 서브 베리어층의 표면은 실란 커플링제로 개질된 것을 특징으로 하는,
전해동박.9. The method of claim 8,
Wherein the surface of the second sub-barrier layer is modified with a silane coupling agent.
An electric boat.
상기 메인 구리막 상에 구리 노듈층을 형성하는 단계; 및
0.2㎛ 이하의 최장직경을 갖는 다수의 미세노듈들을 포함하는 미세노듈층을 상기 구리 노듈층 상에 형성하는 단계 - 여기서, 상기 최장직경은 상기 샤이니면에 평행한 방향의 최대 직경을 의미함 - 를 포함하는 것을 특징으로 하는,
전해동박 제조방법.Forming a main copper film through electrolytic plating;
Forming a copper layer on the main copper layer; And
Forming a fine nodular layer on the copper nodule layer including a plurality of fine nodules having a maximum diameter of 0.2 탆 or less, wherein the longest diameter means a maximum diameter in a direction parallel to the shiny side ≪ / RTI >
Method of manufacturing electrolytic copper foil.
상기 구리 노듈층 형성 단계는,
상기 메인 구리막 상에 노듈 핵을 생성하기 위한 파우더링(powdering) 공정을 수행하는 단계; 및
상기 노듈 핵을 안정화시키기 위한 캡슐링(capsuling) 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
전해동박 제조방법.11. The method of claim 10,
In the copper seed layer formation step,
Performing a powdering process to produce nodule nuclei on the main copper film; And
And performing a capsuling process to stabilize the nodule nuclei.
Method of manufacturing electrolytic copper foil.
상기 파우더링 공정은 20 내지 30 ℃로 유지되는 제1 도금액 내에서 20 내지 50 ASD의 전류밀도로 수행되고,
상기 제1 도금액은 15 내지 35 g/L의 구리 이온, 90 내지 210 g/L의 황산, 0.01 내지 5 g/L의 첨가제를 포함하며,
상기 첨가제는 Ti, V, Cr, Fe, Co, Mo, W, Ni, 또는 이들 중 적어도 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는,
전해동박 제조방법.12. The method of claim 11,
The powdering process is performed at a current density of 20 to 50 ASD in a first plating solution maintained at 20 to 30 DEG C,
Wherein the first plating solution comprises 15 to 35 g / L of copper ions, 90 to 210 g / L of sulfuric acid, 0.01 to 5 g / L of an additive,
Wherein the additive is at least one of Ti, V, Cr, Fe, Co, Mo, W, and Ni, or a mixture of two or more thereof.
Method of manufacturing electrolytic copper foil.
상기 캡슐링 공정은 40 내지 60 ℃로 유지되는 제2 도금액 내에서 5 내지 40 ASD의 전류밀도로 수행되고,
상기 제2 도금액은 40 내지 60 g/L의 구리 이온 및 90 내지 210 g/L의 황산을 포함하는 것을 특징으로 하는,
전해동박 제조방법.13. The method of claim 12,
The encapsulation process is performed at a current density of 5 to 40 ASD in a second plating solution maintained at 40 to 60 DEG C,
Characterized in that said second plating liquid comprises 40 to 60 g / l of copper ions and 90 to 210 g / l of sulfuric acid.
Method of manufacturing electrolytic copper foil.
상기 파우더링 공정과 상기 캡슐링 공정을 번갈아 가면서 각각 2회 이상 수행하는 것을 특징으로 하는,
전해동박 제조방법.14. The method of claim 13,
Characterized in that the powdering step and the encapsulating step are alternately performed at least twice each,
Method of manufacturing electrolytic copper foil.
상기 미세노듈층 형성 단계는 20 내지 30 ℃로 유지되는 제3 도금액 내에서 5 내지 20 ASD의 전류밀도로 수행되고,
상기 제3 도금액은 7 내지 10 g/L의 구리 이온, 14 내지 16 g/L의 니켈 이온, 및 90 내지 210 g/L의 황산을 포함하는 것을 특징으로 하는,
전해동박 제조방법.11. The method of claim 10,
The microdomule layer forming step is performed at a current density of 5 to 20 ASD in a third plating solution maintained at 20 to 30 DEG C,
Wherein the third plating solution comprises 7 to 10 g / L of copper ions, 14 to 16 g / L of nickel ions, and 90 to 210 g / L of sulfuric acid.
Method of manufacturing electrolytic copper foil.
상기 미세노듈층 상에 베리어층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
전해동박 제조방법.11. The method of claim 10,
Further comprising the step of forming a barrier layer on the fine nodule layer.
Method of manufacturing electrolytic copper foil.
상기 베리어층을 형성하는 단계는,
상기 미세노듈층 상에 아연 또는 아연합금을 포함하는 제1 서브 베리어층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 서브 베리어층 상에 크롬을 포함하는 제2 서브 베리어층을 형성하는 단계를 포함하는,
전해동박 제조방법.17. The method of claim 16,
The forming of the barrier layer may include:
Forming a first sub-barrier layer comprising zinc or a zinc alloy on the micro-nodular layer; And
And forming a second sub-barrier layer containing chromium on the first sub-barrier layer.
Method of manufacturing electrolytic copper foil.
상기 제2 서브 베리어층의 표면을 실란 커플링제로 개질하는 단계를 더 포함하는,
전해동박 제조방법.18. The method of claim 17,
Further comprising modifying the surface of the second sub-barrier layer with a silane coupling agent.
Method of manufacturing electrolytic copper foil.
상기 전해동박의 매트면 상의 비전도성 고분자막을 포함하는 것을 특징으로 하는,
연성동박적층필름.An electrolytic copper foil according to any one of claims 1 to 9, And
And a nonconductive polymer membrane on the mat surface of the electrolytic copper foil.
Flexible copper foil laminated film.
상기 전해동박의 매트면 상의 음극 활물질층을 포함하는,
음극.An electrolytic copper foil according to any one of claims 1 to 9, And
And a negative electrode active material layer on the mat surface of the electrolytic copper foil,
cathode.
제20항의 음극;
상기 양극과 음극 사이에서 리튬 이온이 이동할 수 있는 환경을 제공하는 전해질(electrolyte); 및
상기 양극과 상기 음극을 전기적으로 절연시켜 주는 분리막(separator)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
이차전지.anode;
A cathode according to claim 20;
An electrolyte for providing an environment in which lithium ions can move between the anode and the cathode; And
And a separator for electrically insulating the anode and the cathode.
Secondary battery.
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Cited By (2)
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KR20190092895A (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 케이씨에프테크놀로지스 주식회사 | Copper Film With Enhanced Handling Properties At Subsequent Process, And Manufacturing Methods Thereof |
CN114059105A (en) * | 2021-11-08 | 2022-02-18 | 灵宝华鑫铜箔有限责任公司 | Copper-nickel-cobalt alloy foil process |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110070830A (en) | 2009-12-18 | 2011-06-24 | 엘에스엠트론 주식회사 | Energy storage device having current collector with improved in adhesive strength and metal foil for current collector thereof |
KR20110071434A (en) | 2009-12-21 | 2011-06-29 | 엘에스엠트론 주식회사 | Electrolytic copper foil improved in structure of surface treatment layer and method for producing the same, and copper clad laminate and printed circuit board having the same |
KR20150104072A (en) | 2012-09-12 | 2015-09-14 | 주식회사 두산 | Metal foil for radiating heat, method of preparing the same, and metal-clad laminate for radiating heat and multi-layer printed circuit board |
-
2016
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110070830A (en) | 2009-12-18 | 2011-06-24 | 엘에스엠트론 주식회사 | Energy storage device having current collector with improved in adhesive strength and metal foil for current collector thereof |
KR20110071434A (en) | 2009-12-21 | 2011-06-29 | 엘에스엠트론 주식회사 | Electrolytic copper foil improved in structure of surface treatment layer and method for producing the same, and copper clad laminate and printed circuit board having the same |
KR20150104072A (en) | 2012-09-12 | 2015-09-14 | 주식회사 두산 | Metal foil for radiating heat, method of preparing the same, and metal-clad laminate for radiating heat and multi-layer printed circuit board |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190092895A (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 케이씨에프테크놀로지스 주식회사 | Copper Film With Enhanced Handling Properties At Subsequent Process, And Manufacturing Methods Thereof |
WO2019151718A1 (en) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 케이씨에프테크놀로지스 주식회사 | Electrolytic copper foil having excellent handling characteristics in post-processing, and manufacturing method therefor |
TWI711722B (en) * | 2018-01-31 | 2020-12-01 | 南韓商Kcf科技有限公司 | Electrolytic copper foil exhibiting excellent handling characteristics in subsequent process and method of manufacturing the same |
JP2021512216A (en) * | 2018-01-31 | 2021-05-13 | エスケー ネクシリス カンパニー リミテッド | Electrolytic copper foil with excellent handling characteristics in subsequent processes and its manufacturing method |
US11591706B2 (en) | 2018-01-31 | 2023-02-28 | Sk Nexilis Co., Ltd. | Electrolytic copper foil having excellent handling characteristics in postprocessing, and manufacturing method therefor |
CN114059105A (en) * | 2021-11-08 | 2022-02-18 | 灵宝华鑫铜箔有限责任公司 | Copper-nickel-cobalt alloy foil process |
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Publication number | Publication date |
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