KR20190113628A - 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박 및 리튬 이온 전지 - Google Patents

리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박 및 리튬 이온 전지 Download PDF

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Abstract

음극 활물질과의 양호한 접착성을 가지고, 또한 초음파 용접 시에 금속분의 발생이 적은 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박을 제공한다. 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥41, 0.01≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.25 및 젖음 장력[mN/m]≥35를 충족하는 리튬 이온 전지 접전체용 압연 동박이다.

Description

리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박 및 리튬 이온 전지{ROLLED COPPER FOIL FOR LITHIUM ION BATTERY COLLECTORS AND LITHIUM ION BATTERY}
본 발명은 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박 및 리튬 이온 전지에 관한 것이다.
리튬 이온 전지는 에너지 밀도가 높고, 비교적 높은 전압이 얻어질 수 있는 특징을 가지며, 노트북 컴퓨터, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 휴대전화 등의 소형 전자기기용으로 많이 이용되고 있다. 장래에 전기 자동차나 일반 가정의 분산 배치형 전원과 같은 대형 기기의 전원으로서의 이용도 유망시 되고 있다.
도 1은 리튬 이온 전지의 스택 구조의 모식도이다. 리튬 이온 전지의 전극체는 일반적으로 양극(11), 세퍼레이터(12) 및 음극(13)이 여러번 감겨지거나 적층된 스택 구조를 갖는다. 전형적으로, 양극은 알루미늄박으로 이루어진 양극 집전체와 그 표면에 배치된 LiCoO2, LiNiO2 및 LiMn2O4와 같은 리튬 복합 산화물을 재료로 하는 양극 활물질로 구성되고, 음극은 동박으로 이루어진 음극 집전체와 그 표면에 배치된 카본 등을 재료로 하는 음극 활물질로 구성된다. 양극끼리 및 음극끼리는 각 탭(14, 15)에서 각각 용접된다. 또한, 양극 및 음극은 알루미늄이나 니켈로 제작한 탭 단자와 접속되는데, 이것도 용접에 의해 행해진다. 통상적으로, 용접은 초음파 용접에 의해 행해진다.
음극의 집전체로서 사용되는 동박에 요구되는 특성으로는 음극 활물질과의 밀착성, 나아가 초음파 용접 시의 금속분 발생이 적은 것을 들 수 있다.
활물질층과의 밀착성을 개선하기 위한 일반적인 방법으로는 미리 조화 처리라고 불려지는 동박 표면에 요철을 형성하는 표면 처리를 들 수 있다. 조화 처리의 방법으로는, 블라스트 처리, 조면 롤에 의한 압연, 기계 연마, 전해 연마, 화학 연마 및 전착립의 도금 등의 방법이 알려져 있으며, 이들 중에서도 특히 전착립의 도금은 많이 이용되고 있다. 이 기술은 황산 구리 산성 도금욕을 이용하여 동박 표면에 나뭇가지 형상 또는 작은 공 형상으로 구리를 다수 전착시켜서 미세한 요철을 형성하고, 투묘 효과에 의한 밀착성의 개선이나, 체적 변화가 큰 활물질의 팽창 시에 활물질층의 오목부에 응력을 집중시켜서 균열을 형성시키고, 집전체 계면에 응력이 집중됨으로 인한 박리를 방지함으로써 행해진다(예컨대, 특허 제3733067호 공보).
또한, 리튬 이온 전지의 집전체로서 사용되는 동박은 Li의 활물질을 동박 표면에 도포하는데, 이때 전지의 고용량화를 위해서 해당 활물질을 두껍게 도포하는 경우가 있다. 그러나, 활물질을 두껍게 도포하면, 활물질의 박리와 같은 동박과 활물질 사이의 밀착성에 관한 문제가 발생할 우려가 있다. 또한, 전지의 고용량화를 위한 다른 수단으로서 Si계 활물질의 사용이 검토되고 있는데, Si계 활물질은 팽창 수축율이 기존의 것보다 높기 때문에 밀착성에 문제가 생길 우려가 있다.
또한, 리튬 이온 전지의 집전체로서 사용되는 동박은 초음파 용접 시에 가루 형상으로 벗겨져 금속분이 발생할 우려가 있다. 이와 같은 금속분이 다량으로 발생되어 전극체에 잔존하면 내부 단락 등이 일어나서, 리튬 이온 전지의 성능이 저하될 우려가 있다. 금속분의 발생을 억제하는 방법으로서, 예컨대 특개2007-305322호 공보에는 어닐링에 의해 음극 집전체의 내부 변형률을 제거하고 연화시킴으로써 초음파 용접 시에 집전체 일부가 가루 형상으로 벗겨지는 것을 억제하고, 50 ㎛ 이상의 금속분의 잔존을 적게 하는 방법이 기재되어 있다.
또한, 리튬 이온 2차 전지의 전지 수명을 결정하는 요인으로서 집전체와 활물질층의 계면에서의 밀착성을 들 수 있다. 현재 시판되고 있는 리튬 이온 전지의 대부분은 집전체가 되는 동박 상에 활물질, 바인더, 유기 용제를 혼합한 슬러리를 도포 후에 건조시킴으로써 제작한 음극을 사용하고 있다. 만약 이 슬러리가 집전체 표면에서 균일하게 젖어서 확산되지 않는 경우에는 활물질의 박리 등의 원인이 되어 바람직하지 않기 때문에 전극 표면의 젖음성(젖음 장력)도 중요해진다. 예컨대, 특개평10-212562호 공보에는 냉간 압연하여 얻어진 동박을 감은 권취품(코일) 속에서 적층 및 겹쳐져 있는 동박끼리 접착되지 않도록 하는 방법으로서, 감아 올리기 전의 동박 표면을 세정하여, 표면에 부착되어 있는 구리의 미분말 등을 제거함과 동시에, 표면에 잔존하는 압연유 등의 잔류 유분을 소정 값 이하로 한 후 동박을 감아 올리는 동박 권취품의 최종 어닐링 방법이 기재되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 제3733067호 공보 [특허문헌 2] 일본 특개2007-305322호 공보 [특허문헌 3] 일본 특개평10-212562호 공보
이와 같이, 리튬 이온 전지의 집전체로서 사용되는 동박의 특성 향상을 위한 기술이 개발되어고 있는데, 활물질 밀착성의 향상 및 초음파 용접 시의 금속분의 발생 억제를 동시에 실현시키는 기술에 대해서는 아직 개발의 여지가 있다.
이에, 본 발명은 음극 활물질과의 양호한 접착성을 가지고, 또한 초음파 용접 시의 금속분의 발생이 적은 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박 및 리튬 이온 전지를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해서 연구를 거듭한 결과, 압연 동박의 젖음 장력 및 압연 동박의 젖음 장력과 산술 평균 조도(Ra)의 관계를 제어하고, 나아가 산술 평균 조도(Ra)의 수치 범위를 제어함으로써, 음극 활물질과의 밀착성을 향상시키면서도 초음파 용접 시의 금속분의 발생이 적은 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박을 제공할 수 있는 것을 발견했다.
이상의 지견을 기초로 하여 완성된 본 발명은 일 측면에 있어서, 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥41, 0.01≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.25 및 젖음 장력[mN/m]≥35를 충족하는 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박이다.
본 발명에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 일 실시형태에 있어서, 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥44 및 젖음 장력[mN/m]≥37을 충족한다.
본 발명에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 다른 일 실시형태에 있어서, 산술 평균 조도(Ra)[㎛]≥0.03 및 젖음 장력[mN/m]≥37을 충족한다.
본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박을 집전체로서 이용한 리튬 이온 전지이다.
본 발명에 의하면, 음극 활물질과의 양호한 밀착성을 가지고, 또한 초음파 용접 시의 금속분 발생이 적은 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박 및 리튬 이온 전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지의 스택 구조의 모식도이다.
도 2는 실시예의 동박의 표면 조도(Ra)와 탈지액에의 침지 시간의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 3은 실시예 및 비교예의 젖음 장력과 산술 평균 조도(Ra)의 관계를 도시하는 그래프이다.
(리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박)
본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박의 동박 기재로서는 압연 동박을 사용한다. 해당 압연 동박에는 압연 구리 합금박도 포함되는 것으로 한다. 압연 동박의 재료는 특별히 제한되지 않으며, 용도나 요구 특성에 따라서 적절히 선택하면 된다. 예컨대, 다음에 제한되는 않지만, 고순도의 구리(무산소 구리나 터프 피치 구리 등) 외에, Sn 함유 구리, Ag 함유 구리, Ni, Si 등을 첨가한 Cu-Ni-Si계 구리 합금, Cr, Zr 등을 첨가한 Cu-Cr-Zr계 구리 합금과 같은 구리 합금을 들 수 있다.
압연 동박의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 요구 특성에 따라서 적절히 선택하면 된다. 일반적으로는 1 ㎛ 내지 100 ㎛이지만, 리튬 2차 전지 음극의 집전체로서 사용하는 경우, 압연 동박의 두께를 얇게 하면 보다 높은 용량의 전지를 얻을 수 있다. 그와 같은 관점으로부터, 압연 동박의 두께는 전형적으로는 2 ㎛ 내지 50 ㎛, 보다 전형적으로는 5 ㎛ 내지 20 ㎛ 정도이다.
본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥41을 충족한다. 압연 동박의 젖음 장력과 산술 평균 조도(Ra)의 관계를 이와 같이 제어함으로써 활물질과의 양호한 밀착성을 가지고, 또한 초음파 용접 시에 금속분의 발생이 적은 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박이 얻어진다. 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥44를 충족하는 것이 바람직하고, 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥45를 충족하는 것이 보다 바람직하며, 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥50을 충족하는 것이 더 바람직하다.
또한 본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 0.01≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.25를 충족한다. 산술 평균 조도(Ra)가 0.01 ㎛ 미만이면 앵커 효과가 저감되어 음극 활물질과의 밀착성이 악화될 우려가 있다. 또한 산술 평균 조도(Ra)가 0.25 ㎛를 초과하면, 동박 표면의 오일 피트가 많고, 거기에 압연유가 침입함으로 인해 압연유를 제거하기 어려워짐과 더불어, 초음파 용접 시의 금속분의 발생량이 현저하게 증가된다. 동박 표면의 잔류 유분이 많으면 젖음 장력이 악화되는 경향이 있다. 본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 일 실시양태에서 0.01≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.2를 충족하고, 다른 일 실시양태에서는 0.03≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.15를 충족하며, 또다른 일 실시양태에서는 0.05≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.1을 충족한다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 젖음 장력[mN/m]≥35를 충족한다. 젖음 장력이 35 mN/m을 밑돌면 동박 표면에 다량의 압연유가 잔존하고, 슬러리가 동박 표면에서 균일하게 젖어서 확산되지 않고, 활물질의 밀착성 악화의 원인이 되어 바람직하지 않은 경우가 있다. 본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 젖음 장력[mN/m]≥37을 충족하는 것이 바람직하고 젖음 장력[mN/m]≥39를 충족하는 것이 보다 바람직하다. 젖음 장력의 상한은 특별히 한정되지 않으나, 70 mN/m을 초과하는 젖음성을 얻기 위해서는 보다 많은 탈지 시간을 필요로 하기 때문에 생산성이 악화되는 경우가 있다.
상기와 같은 압연 동박의 젖음 장력과 산술 평균 조도(Ra)의 관계 및 젖음 장력과 산술 평균 조도(Ra)가 제어된 본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 연마 처리나 전착립의 도금과 같은 조화 처리를 행하지 않고 오일 피트에 기인하는 표면의 요철 상태를 제어함으로서 구축하는 것이 가능하다. 오일 피트란 롤 바이트 내에서 압연용 롤과 피압연재에 의해 안에 넣어져서 봉해진 압연유가 피압연재의 표면에 부분적으로 발생되는 미세한 오목부이다. 여기서 조화 처리 공정이 생략되므로, 경제성 및 생산성이 향상되는 이점이 있다.
압연 동박의 오일 피트의 형상, 즉 표면 성상은 압연 롤의 표면 조도, 압연 속도, 압연유의 점도, 1패스당 압하율(특히 최종 패스의 압하율) 등을 조절함으로서 제어 가능하다. 예컨대, 표면 조도가 큰 압연 롤을 사용하면 얻어지는 압연 동박의 표면 조도도 커지고, 반대로 표면 조도가 작은 압연 롤을 사용하면 얻어지는 압연 동박의 표면 조도도 작아지기 쉽다. 또한, 압연 속도를 빠르게, 압연유의 점도를 높게, 또는 1패스당 압하율을 작게 함으로써 오일 피트의 발생량이 증가되기 쉽다. 반대로 압연 속도를 느리게 압연유의 점도를 낮게 또는 1패스당 압하율을 크게 함으로써 오일 피트의 발생량이 감소되기 쉽다.
(리튬 이온 전지)
본 발명에 따른 압연 동박을 재료로 하는 집전체와 그 위에 형성된 활물질층에 의해 구성된 음극을 이용하여 관용 수단에 의해 리튬 이온 전지를 제작할 수 있다. 리튬 이온 전지에는, 전해질 중의 리튬 이온이 전기 전도를 담당하는 리튬 이온 1차 전지용 및 리튬 이온 2차 전지가 포함된다. 음극 활물질로는 다음에 제한되지 않지만, 탄소, 규소, 주석, 게르마늄, 납, 안티몬, 알루미늄, 인듐, 리튬, 산화 주석, 티탄산 리튬, 질화 리튬, 인듐을 고용화시킨 산화 주석, 인듐-주석 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-인듐 합금 등을 들 수 있다.
(제조방법)
본 발명의 실시형태에 따른 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박은 예컨대 이하의 제조방법에 의해 제조할 수 있다. 우선, 원료가 되는 잉곳을 제조하고, 열간 압연에 의해 압연한다. 다음에, 어닐링과 냉간 압연을 반복하고, 마지막 냉간 압연에 있어서 워크 롤 지름 50 ㎜ 내지 100 ㎜, 워크 롤 표면 조도(Ra) 0.03 ㎛ 내지 0.1 ㎛로 하고, 최종 패스의 압연 속도 300 m/분 내지 500 m/분으로 하여 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께로 마무리한다. 압연유의 점도는 3.0 내지 5.0 cSt(25℃)로 할 수 있다. 최종 냉간 압연 후의 동박에는 최종 냉간 압연에서 사용한 압연유 등의 유분이 부착되어 있기 때문에, 이 동박을 석유계 용제와 음이온 계면활성제를 함유하는 용액으로 세정하여 동박 표면에 부착되어 있는 구리 미분말 및 압연유 등을 제거하고, 그 후 송풍 건조를 행한다.
또한, 동박 표면으로부터 압연유 등을 제거하는 방법으로서, 종래에 공지된 탈지 처리 또는 세정 처리를 채용할 수 있고, 나아가 사용하는 유기 용제(탈지 용매)로는, 예컨대 노르말 파라핀, 이소프로필 알코올 등의 알코올류나 아세톤, 디메틸아세토아미드, 테트라히드로퓨란, 에틸렌글리콜을 들 수 있다.
탈지 처리 또는 세정 처리로는, 동박 표면의 산술 평균 조도(Ra)와 젖음 장력의 관계식(젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥41)을 충족하도록 제어한다. 예컨대, 산술 평균 조도(Ra)가 0.068 ㎛의 동박의 탈지 후의 젖음 장력이 37 mN/m 이상이 되도록 탈지 처리를 시행한다. 탈지액에의 침지 시간은 동박 표면의 조도에 따라서 도 2에 도시하는 바와 같이 조정하는 것이 바람직하다.
동박의 제조 공정에서는 동박 표면에 산화 피막이 생성된다. 동박 표면에 산화 피막이 존재하면 동박의 젖음 장력이 저하되기 때문에, 동박 표면의 산화 피막은 제거되는 것이 바람직하다.
탈지 처리 또는 세정 처리, 산화막 제거 처리에서의 동박의 탈지 용매에의 침지 시간은 2.5초 이상으로 할 수 있다. 한편, 침지 시간이 너무 길면 생산성이 악화되고, 또한 동박 표면에 알칼리 화상에 의한 변색이 발생되는 경우가 있다. Ra가 큰, 즉 오일 피트가 많거나 깊은 동박은 오일 피트에 들어간 압연유 및 오일 피트에 생성한 산화막을 제거하기 위해서 침지 시간이 긴 것이 바람직하다. 동박의 탈지 용매에의 침지 시간은 2.5초 내지 12초, 더 바람직하게는 2.5초 내지 8.5초로 할 수 있다.
[실시예]
이하에 본 발명의 실시예를 도시하나, 이들은 본 발명을 보다 잘 이해하기 위해서 제공하는 것이며, 본 발명이 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다.
(실시예 1~9, 비교예 1~6)
[압연 동박의 제조]
폭 600 ㎜의 터프 피치 구리의 잉곳을 제조하고, 열간 압연에 의해 압연했다. 다음에, 어닐링과 냉간 압연을 반복하여, 마지막에 냉간 압연으로 워크 롤 지름 60 ㎜, 워크 롤 표면 조도(Ra) 0.03 ㎛로 하고, 최종 패스의 압연 속도 400 m/분으로 두께 0.01 mm로 마무리했다. 압연유의 점도는 4.0 cSt(25℃)였다. 이 상태에서는 동박에 최종 냉간 압연에서 사용한 압연유 등의 유분이 부착된다. 이 동박을 석유계 용제와 음이온 계면활성제를 함유하는 용액으로 세정하여, 동박 표면에 부착된 구리 미분말 및 압연유 등을 제거하고, 그 후에 송풍 건조를 행했다.
동박 표면에서의 압연유는 유기 용제(탈지 용매)로서 노르말 파라핀을 이용하여 탈지 처리에 의해 제거했다. 표 1에 해당 탈치 처리에서 실시한 동박의 유기 용제(탈지 용매)에의 침지 시간을 도시한다. 또한 실시예 1~9에서는 이때의 동박 표면의 산술 평균 조도(Ra)와 젖음 장력의 관계식(젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥41)을 충족하도록 제어했다.
[산술 평균 조도(Ra)]
산술 평균 조도(Ra)는 JIS B0601 2001에 준하여 측정하고, 시료 표면을 콘포컬 현미경(레이저 테크 주식회사 제품, 형번 : HD100D)을 이용하여 압연 평행방향으로 길이 175㎛로 측정한 값으로 했다.
[활물질과의 밀착성]
활물질과의 밀착성을 이하의 절차로 평가했다.
(1) 평균 지름 9 ㎛의 인공 흑연과 폴리비닐리덴플루오라이드를 중량비 1:9로 혼합하고, 이것을 용제 N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켰다.
(2) 동박의 표면에 상기 활물질을 도포했다.
(3) 활물질을 도포한 동박을 건조기로 90℃×30분간 가열했다.
(4) 건조 후, 가로 세로 20 mm의 정사각형으로 잘라내고, 1.5톤/㎟×20초간의 하중을 걸었다.
(5) 상기 샘플에 커터로 바둑판 형상으로 칼자국을 형성하고, 시판된 점착 테이프(셀로테이프(등록상표))를 붙이고, 무게 2 kg의 롤러를 두고 1회 왕복시켜서 점착 테이프를 압착시켰다.
(6) 점착 테이프를 벗기고, 동박 상에 잔존한 활물질은 표면의 화상을 PC에 취입하고, 2값화에 의해 구리 표면의 금속 광택 부분과 활물질이 잔존하는 흑색 부분을 구별하여, 활물질의 잔존율을 산출했다. 잔존율은 각 샘플 3개의 평균값으로 했다. 활물질 밀착성의 판정은 잔존율 50% 미만을 "×", 50% 이상을 "○"로 했다.
[젖음 장력]
젖음 장력은 젖음 장력 시험용 혼합액(와코 준야쿠 공업 주식회사 제품)을 이용하여 JIS K 6768에 준거하여 측정했다.
[초음파 용접성에 발생된 금속분의 개수]
초음파 용접성을 이하의 절차로 평가했다.
(1) 동박을 100 ㎜×30 ㎜의 크기로 잘라내서 30장 겹쳤다.
(2) 브랜슨 주식회사 제품의 액츄에이터(형번 : Ultraweld L20E)에 혼(피치 0.8 ㎜, 높이 0.4 ㎜)를 설치한다. 앰빌은 0.2 ㎜ 피치를 사용했다.
(3) 20 ㎜ 폭의 테이프의 접착면을 겉으로 하여 앰빌의 양 옆에 설치했다. 접착면의 사이즈는 20 ㎜×60 ㎜였다.
(4) 용접 조건은 압력 40 psi, 진폭 60 ㎛, 진동수 20 kHz, 용접 시간 0.1초로 했다.
(5) 상기 조건으로 용접 장소를 바꾸면서 30회 용접한 후, 앰빌의 양 옆에 설치한 테이프의 접착면에 부착된 금속분의 수를 계수했다.
평가 조건 및 평가 결과를 표 1에 도시한다.
침지 시간[s] 산술 평균 조도(Ra)[㎛] 젖음 장력[mN/m] 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60 활물질 밀착성 발생된 금속분의 개수[개]
실시예 1 3.0 0.068 37 41.1 ○ 195
실시예 2 12.0 0.242 40 54.5 ○ 675
실시예 3 3.0 0.044 42 44.6 ○ 310
실시예 4 8.5 0.194 36 47.6 ○ 558
실시예 5 2.5 0.037 43 45.2 ○ 219
실시예 6 4.5 0.084 36 41.0 ○ 533
실시예 7 7.5 0.149 35 43.9 ○ 531
실시예 8 6.0 0.162 40 49.7 ○ 605
실시예 9 4.0 0.070 42 46.2 ○ 675
비교예 1 1.5 0.255 25.4 40.7 × 2562
비교예 2 1.0 0.076 25.4 30.0 × 692
비교예 3 3.5 0.203 25.4 37.6 × 802
비교예 4 5.0 0.269 37 53.1 ○ 2884
비교예 5 2.5 0.311 40 58.7 ○ 3635
비교예 6 10.0 0.292 38 55.5 ○ 3097
실시예 1~9는 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥41, 0.01≤산술 평균 조도(Ra)≤0.25, 및 젖음 장력[mN/m]≥3.5를 충족했다. 그렇기 때문에 활물질 밀착성이 양호하고, 또한 발생된 금속분의 개수는 적었다.
비교예 1은 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60이 41을 밑돌고, 나아가 산술 평균 조도(Ra)가 0.25㎛를 초과했기 때문에 활물질 밀착성은 불량하며, 발생된 금속분의 개수는 0.01≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.25를 충족하는 동박과 비교하여 현저하게 많았다.
비교예 2와 3은 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60이 41을 밑돌았기 때문에 활물질 밀착성이 불량했다. 보다 구체적으로는, 비교예 2와 3은 산술 평균 조도(Ra)에 대해서 탈지액에의 침지 시간이 짧음으로 인해 잔류 유분이 많아지고, 그 결과 젖음 장력이 작아졌기 때문에, 활물질 밀착성은 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60을 충족하는 동박보다 악화되었다.
비교예 4 내지 6은 산술 평균 조도(Ra)가 0.25㎛를 초과했기 때문에, 발생된 금속분의 개수는 0.01≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.25를 충족하는 동박과 비교하여 현저하게 많았다.
도 3에는 실시예 1 내지 9의 젖음 장력과 산술 평균 조도(Ra)의 관계를 도시하는 그래프를 도시한다. 점선으로 둘러싸인 영역 내의 범위 내에 있는 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥41, 및 0.01≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.25의 관계를 충족하는 실시예 1 내지 9는 모두 초음파 용접성이 양호하고, 또한 발생된 금속분의 개수는 적었다.
11 : 양극 12 : 세퍼레이터
13 : 음극 14, 15 : 탭

Claims (4)

  1. 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥41,
    0.01≤산술 평균 조도(Ra)[㎛]≤0.25, 및
    젖음 장력[mN/m]≥35를 충족하는 리튬 이온 전지 접전체용 압연 동박.
  2. 제1항에 있어서, 젖음 장력[mN/m]+산술 평균 조도(Ra)[㎛]×60≥44 및 젖음 장력[mN/m]≥37을 충족하는 리튬 이온 전지 접전체용 압연 동박.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 산술 평균 조도(Ra)[㎛]≥0.03 및 젖음 장력[mN/m]≥37을 충족하는 리튬 이온 전지 접전체용 압연 동박.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재한 리튬 이온 전지 집전체용 압연 동박을 집전체로서 이용한 리튬 이온 전지.
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