KR20240039471A - 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판 - Google Patents
전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240039471A KR20240039471A KR1020220118092A KR20220118092A KR20240039471A KR 20240039471 A KR20240039471 A KR 20240039471A KR 1020220118092 A KR1020220118092 A KR 1020220118092A KR 20220118092 A KR20220118092 A KR 20220118092A KR 20240039471 A KR20240039471 A KR 20240039471A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal layer
- plating solution
- metal
- electroplating
- plating
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 365
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 365
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 268
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 claims description 26
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- 229940081974 saccharin Drugs 0.000 claims description 20
- 235000019204 saccharin Nutrition 0.000 claims description 20
- 239000000901 saccharin and its Na,K and Ca salt Substances 0.000 claims description 20
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 18
- CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N saccharin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NS(=O)(=O)C2=C1 CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 15
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 15
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 claims description 12
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 8
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 5
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 4
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940063013 borate ion Drugs 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 187
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 51
- 238000001887 electron backscatter diffraction Methods 0.000 description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 15
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 9
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 7
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 6
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- FTLYMKDSHNWQKD-UHFFFAOYSA-N (2,4,5-trichlorophenyl)boronic acid Chemical class OB(O)C1=CC(Cl)=C(Cl)C=C1Cl FTLYMKDSHNWQKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- WINXNKPZLFISPD-UHFFFAOYSA-M Saccharin sodium Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)[N-]S(=O)(=O)C2=C1 WINXNKPZLFISPD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 3
- OBDVFOBWBHMJDG-UHFFFAOYSA-N 3-mercapto-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCCS OBDVFOBWBHMJDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- WIYCQLLGDNXIBA-UHFFFAOYSA-L disodium;3-(3-sulfonatopropyldisulfanyl)propane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)CCCSSCCCS([O-])(=O)=O WIYCQLLGDNXIBA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- LAIZPRYFQUWUBN-UHFFFAOYSA-L nickel chloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].[Cl-].[Ni+2] LAIZPRYFQUWUBN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229940049703 saccharin sodium dihydrate Drugs 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
- C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
- C25D21/12—Process control or regulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/38—Electroplating: Baths therefor from solutions of copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/60—Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
- C25D5/615—Microstructure of the layers, e.g. mixed structure
- C25D5/617—Crystalline layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/665—Composites
- H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0206—Metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/0204—Non-porous and characterised by the material
- H01M8/0223—Composites
- H01M8/0228—Composites in the form of layered or coated products
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
본 발명은 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 일면에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법은 제1금속층과, 재결정화가 상기 제1금속층보다 상대적으로 이루어지지 않고 나노미터 크기의 결정립으로 이루어지며 제1금속층보다 상대적으로 큰 인장강도를 갖는 제2금속층 중 어느 하나를 기판상에 전기도금하여 형성하는 제1형성단계; 및 제1금속층과 제2금속층 중 제1형성단계에서 형성된 것의 표면에 제1형성단계에서 형성되지 않은 금속층을 전기도금하여 형성하는 제2형성단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.
이러한 본 발명의 일면에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법은 제1금속층과, 재결정화가 상기 제1금속층보다 상대적으로 이루어지지 않고 나노미터 크기의 결정립으로 이루어지며 제1금속층보다 상대적으로 큰 인장강도를 갖는 제2금속층 중 어느 하나를 기판상에 전기도금하여 형성하는 제1형성단계; 및 제1금속층과 제2금속층 중 제1형성단계에서 형성된 것의 표면에 제1형성단계에서 형성되지 않은 금속층을 전기도금하여 형성하는 제2형성단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.
Description
본 발명은 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지와 연료전지는 음극 집전체와 양극 집전체가 구비되고, 음극 집전체와 양극 집전체 사이에 전해질 또는 활물질이 구비된 구조를 갖는 것으로 알려져 있다. 이러한 이차전지 및 연료전지의 음극 집전체에는 일반적으로 니켈과 구리와 같은 금속으로 구성되는 금속박판(metal thin plate)이 사용되고 있다.
한편, 자동차, 에너지 등 전 산업 분야에서 클린에너지로서 이차전지 (secondary battery) 및 연료전지 (fuel cell)의 사용이 지속적으로 증대하고 있는 추세이고, 이차전지와 연료전지의 사용이 지속적으로 증대하고 있음에 따라, 고에너지밀도 및 고효율을 갖는 이차전지와 연료전지에 대한 요구 역시 증가하고 있다.
이차전지와 연료전지의 고에너지밀도화 및 고효율화를 위한 방법 중 하나로 전술한 음극 집전체에 사용되는 금속박판의 두께를 수㎛~수십㎛ 수준으로 얇게하여 음극 집전체가 얇아지도록 함으로써 이차전지의 용량을 증가시키는 기술이 개발되었다.
다만, 금속박판의 두께가 얇아지면 금속박판의 인장강도와 연신율과 같은 기계적 물성이 저하되어 이차전지를 제조할 때 가해지는 열적, 기계적 충격, 이차전지의 충방전시 충방전 사이클에 의한 집전체 변형 등에 의해 금속박판에 균열이 쉽게 발생하여 이차전지와 연료전지의 내구성이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 금속박판의 두께를 수㎛~수십㎛ 수준으로 박막화하면서도 이차전지와 연료전지의 내구성을 향상시킬 수 있도록 서로 다른 결정립 크기를 갖는 금속층이 다층으로 형성된 구조를 갖는 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일면에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법은 제1금속층과, 재결정화가 상기 제1금속층보다 상대적으로 이루어지지 않고 나노미터 크기의 결정립으로 이루어지며 상기 제1금속층보다 상대적으로 큰 인장강도를 갖는 제2금속층 중 어느 하나를 기판상에 전기도금하여 형성하는 제1형성단계; 및 상기 제1금속층과 상기 제2금속층 중 상기 제1형성단계에서 형성된 것의 표면에 상기 제1형성단계에서 형성되지 않은 금속층을 전기도금하여 형성하는 제2형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 다른 면에 따른 다층 금속박판은 제1금속층;과, 상기 제1금속층상에 형성되고, 재결정화가 상기 제1금속층보다 상대적으로 이루어지지 않아 나노미터 크기의 결정립으로 이루어지며, 상기 제1금속층보다 상대적으로 큰 인장강도를 갖는 제2금속층;을 포함한다.
상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판은 하기와 같은 효과를 기대할 수 있다.
다층 금속박판이 결정립의 크기가 서로 다른 제1금속층과 제2금속층이 형성된 구조를 가짐에 따라 인장 강도가 향상되어 이차전지와 연료전지에 적용시 이차전지와 연료전지의 내구성 향상에 도움을 줄 수 있다.
보다 자세하게는 구리, 은 및 금 중에 선택되는 적어도 하나를 포함하는 금속으로 이루어진 제1금속층과 니켈, 백금, 루세늄 및 로듐 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 이루어진 제2금속층이 형성된 구조를 가짐으로써 내구성이 우수한 다층 금속박판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법의 순서를 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 금속박판의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3은 실시예 1에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시예 2에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 실시예 3에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예 4에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 비교예 1에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 비교예 2에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 9는 비교예 3에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 10은 비교예 4에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 11은 비교예 5에 따라 제조된 제1금속층의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 12는 비교예 6에 따라 제조된 제2금속층의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 13은 비교예 7에 따라 제조된 제2금속층의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 금속박판의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 3은 실시예 1에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시예 2에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 실시예 3에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예 4에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 비교예 1에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 비교예 2에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 9는 비교예 3에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 10은 비교예 4에 따라 제조된 다층 금속박판의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 11은 비교예 5에 따라 제조된 제1금속층의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 12는 비교예 6에 따라 제조된 제2금속층의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 13은 비교예 7에 따라 제조된 제2금속층의 시험예 2에 따른 EBSD 분석 결과를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 금속박판을 제조하는 방법으로, 본 발명의 실시예들에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판을 설명하는데 있어서, 실질적으로 동일한 구성은 도면부호를 일치시켜서 기재하고, 반복되는 설명은 편의상 생략하도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판을 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법은 제1형성단계(S100)와 제2형성단계(S200)를 포함할 수 있고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층 금속박판(100)은 제1금속층(110)과 제2금속층(120)을 포함할 수 있다
먼저, 제1금속층(110)과 결정립의 크기가 제1금속층(110)보다 상대적으로 작은 제2금속층(120) 중 어느 하나를 기판상에 전기도금하여 형성한다(S100).
제1형성단계(S100)에서 기판상에 형성되는 금속층은 제1금속층(110)과 제2금속층(120) 중 어느 하나이면 제한되지 않으나, 바람직하게는 제1금속층(110)일 수 있다.
제1형성단계(S100)에서 형성되는 제1금속층(110)은 구리(copper), 은(silver) 및 금(gold) 중에 선택되는 적어도 하나를 포함하는 금속으로 이루어지는 것일 수 있고, 바람직하게는 구리로 이루어지는 것일 수 있다.
제1형성단계(S100)에서 형성되는 제1금속층(110)이 구리, 은 및 금 중 적어도 하나로 이루어지면 제2금속층(120)보다 결정립의 성장이 원활하게 이루어져 결정립의 크기가 상대적으로 커질 수 있고, 제2금속층(120)보다 작은 비저항을 가질 수 있다.
제1형성단계(S100)는 제1도금액 제조단계(S110)와 제1도금단계(S120)를 포함할 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)는 구리 이온, 황산, 염소 이온, 도금억제제 및 도금촉진제를 포함하는 제1도금액을 제조하는 단계일 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서는 구리 이온, 황산, 염소 이온, 도금억제제 및 도금촉진제를 포함하는 제1도금액을 제조하기 위해 황산구리, 황산, 염소 이온 전구체, 도금억제제 및 도금촉진제를 혼합하여 제1도금액을 제조할 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 포함되는 구리 이온은 제1도금단계(S120)에서 환원되는 것을 통해 제1금속층(110)을 제조하기 위한 것으로, 제1도금액 제조단계(S110)는 제1도금액의 제조시 황산구리를 0.3 내지 1M 혼합하여 구리 이온의 농도가 0.3 내지 1M인 제1도금액을 제조하는 단계일 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제1도금액의 제조시 혼합되는 황산은 제조되는 제1도금액의 전도성을 높이기 위한 것으로 제1도금액에 포함되는 황산의 농도가 0.1 내지 2M가 되도록 혼합될 수 있고, 이에 따라, 제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 포함되는 황산의 농도는 0.1 내지 2M일 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제1도금액에 포함되는 황산의 농도가 0.1M 미만이면 제1도금액의 전기 전도도가 떨어져 제1도금단계(S110)에서 원활한 도금이 이루어지지 않을 수 있고, 2M를 초과하면 분극화 현상 또는 산화전극의 부동태를 일으킬 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 포함되는 염소 이온은 제1금속층 형성단계(S120)에서 제1금속층(110)의 형성에 도움을 주기 위해 포함되는 것으로, 제1도금액의 제조시 혼합되는 염소 이온 전구체에 의해 제1도금액에 포함될 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제1도금액의 제조시 혼합되는 염소 이온 전구체는 염화나트륨과 염산 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 0.5 내지 1mM 혼합될 수 있다. 이에 따라, 제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액은 염소 이온을 0.5 내지 1mM 포함할 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 포함되는 도금억제제와 도금촉진제는 상호작용하여 제1도금단계(S120)에서 형성되는 제1금속층(110)의 내측에 기공(void)이 존재하지 않도록 하여 제1금속층(110)이 조밀하게 형성되도록 하는 것일 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)는 제1도금액의 제조시 도금억제제를 0.06 내지 0.1μM(micro mole) 혼합할 수 있고, 이에 따라, 제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액은 도금억제제를 0.06 내지 0.1μM 포함할 수 있다.
도금액 제조단계(S100)에서 도금액의 제조시 혼합되는 도금억제제가 0.06μM 미만이면 도금억제제의 혼합으로 인한 도금 억제 효과가 충분하지 않을 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 포함되는 도금억제제(suppressor)는 일반적으로 전기도금 기술분야에서 사용되는 것이면 제한되지 않고 사용될 수 있고, 예를 들어, 폴리올 계열의 고분자 화합물과 질소 원자를 포함한 작용기를 가지는 유기물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게, 제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 포함되는 도금억제제는 분자량이 2000 내지 50000g/mol인 폴리에틸렌글리콜일 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 포함되는 도금촉진제는 일반적으로 전기도금 기술분야에서 사용되는 분자구조 내에 다이설파이드 결합(disulfide bond)과 메르캅토 기(mercapto group) 중 적어도 하나를 포함하는 유기물일 수 있고, 예를 들어, ZPS (3-(Benzothiazolyl-2-mercapto)-propyl-sulfonic acid, sodium salt), DPS(N,N-Dimethyl-dithiocarbamic acid-3-(sulfopropyl ester) sodium salt), MPSA(3-mercaptopropyl sulfonic acid) 및 SPS(3,3'-Dithiobis(1-propanesulfonic Acid) Disodium Salt) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)는 제1도금액의 제조시 도금촉진제를 15 내지 100μM 혼합할 수 있고, 이에 따라, 제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액은 도금촉진제를 15 내지 100μM 포함할 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 도금억제제와 도금촉진제가 각각 0.06 내지 0.1, 15 내지 100μM 포함되면 제1도금단계(S120)에서 제1금속층(110)의 형성시 도금억제제와 도금촉진제가 상호작용하여 제1금속층(110)이 두께 방향으로 결정립이 적어도 3개가 형성된 구조를 가질 수 있다.
제1도금단계(S120)에서 형성되는 제1금속층(110)이 두께 방향으로 결정립이 적어도 3개가 형성된 구조를 가지면 제1금속층(110)의 소성이방성이 상대적으로 작아져 제1금속층(110)의 연신율이 증가할 수 있고, 보다 자세하게는 제1도금단계(S120)에서 형성되는 제1금속층(110)은 두께 방향으로 결정립이 3 내지 8개 형성될 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 포함되는 도금촉진제가 15μM 미만이면 도금촉진제의 양이 적어 제1금속박 제조단계(S120)에서 제1금속박(100)의 형성시 도금억제제와 도금촉진제의 상호작용이 이루어지지 않을 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제1도금액에 포함되는 도금억제제와 도금촉진제의 농도가 각각 0.1μM과 100μM을 초과하면 제1금속층(110)의 형성시 도금억제제와 도금촉진제의 상호작용이 과하게 이루어지거나 이루어지지 않아 제1금속층(110)이 두께 방향으로 결정립이 적어도 3개가 형성된 구조를 가지지 못할 수 있고, 이에 따라 제1금속층(110)의 연신율이 저하될 수 있다.
제1도금액 제조단계(S110)에서 제조된 제1도금액에 기판을 침지하고, 기판이 침지된 제1도금액에 전류를 인가하여 기판상에 제1금속층(110)을 전기도금하여 형성한다(S120).
제1도금단계(S120)는 제1도금액 제조단계(S110)에서 제조된 제1도금액에 기판을 침지하고, 기판이 침지된 제1도금액에 산화전극과 환원전극을 침지한 다음 제1도금액에 전류를 인가하여 기판상에 제1금속층(110)을 전기도금하는 단계일 수 있다.
제1도금단계(S120)는 기판과 제1도금액 간의 반응면적에 따라 산출 가능한 전류밀도값이 50 내지 300 mA/cm2이 되도록 제1도금액에 전류를 인가하여 기판상에 제1금속층(110)을 전기도금하는 단계일 수 있다.
제1도금단계(S120)에서 제1금속층(110)의 형성시 제1도금액과 기판 간의 반응면적에 따라 산출가능한 전류밀도값이 50mA/cm2 미만이면 형성되는 제1금속층(110)의 결정립 성장이 불균일하게 일어날 수 있고, 300mA/cm2를 초과하면 제1금속층(110)이 형성될 때 부반응이 수반되어 제1금속층(110)의 기계적 물성이 떨어질 수 있다.
제1도금단계(S120)에서 제1금속층(110)의 형성시 제1금속층(110)이 원활하게 형성될 수 있도록 제1도금액의 온도를 20 내지 40℃가 되도록 유지할 수 있고, 제1도금액을 교반하면서 제1금속층(110)을 형성할 수 있다.
이때, 도금액을 교반하는 방법은 기판상에 제1금속층(110)이 형성되는 것을 방해하지 않는 것이면 제한되지 않으며, 예를 들어, 마그네틱 바(magnetic bar)에 의한 교반, 패들(paddle)에 의한 교반, 도금액 플로우(flow) 및 노즐(nozzle) 분사를 이용한 교반, 피도금체 움직임 자체에 의한 교반 및 공기 교반 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
제1금속층(110)과 제2금속층(120) 중 제1형성단계(S100)에서 형성된 것의 표면에 제1형성단계(S100)에서 형성되지 않은 금속층을 전기도금하여 형성한다(S200).
제2형성단계(S200)는 제1형성단계(S100)에서 제1금속층(110)이 형성된 경우 제1금속층(110)상에 제2금속층(120)을 전기도금하여 형성하는 단계일 수 있고, 제1형성단계(S100)에서 제2금속층(120)이 형성된 경우 제2금속층(120)상에 제1금속층(110)을 형성하는 단계일 수 있다.
한편, 제1형성단계(S100)에서 제2금속층(120)을 형성하는 경우 후술할 제2도금액 제조단계(S210)와 제2도금단계(S220)를 이용하여 제2금속층(120)을 형성할 수 있고, 이 경우 제2도금단계(S220)는 제1금속층(110)이 아닌 기판상에 제2금속층(120)을 형성할 수 있다.
또한, 제1형성단계(S100)에서 제2금속층(120)이 형성되고, 제2형성단계(S200)에서 제1금속층(110)을 형성하는 경우 제1도금액 제조단계(S110)와 제1도금단계(S120)를 이용하여 제1금속층(110)을 형성할 수 있고, 이 경우 제1금속층(110)이 아닌 제2금속층(120)상에 제1금속층(110)을 형성할 수 있다.
다만, 제1형성단계(S100)에서 제1금속층(110)을 형성하는 경우가 바람직하고, 이에 따라 제2형성단계(S200)는 제1형성단계(S100)에서 형성된 제1금속층(110) 상에 제2금속층(120)을 형성하는 단계일 수 있다.
제2형성단계(S200)는 제1금속층(110)상에 니켈, 백금, 루세늄 및 로듐 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 이루어진 제2금속층(120)을 형성하는 단계일 수 있고, 바람직하게는 니켈일 수 있다.
제2형성단계(S200)는 제1금속층(110)의 표면에 제2금속층(120)을 형성할 수 있고, 바람직하게는 제1금속층(110)의 상면에 제2금속층(120)을 형성하는 단계일 수 있다.
제2형성단계(S200)에서 형성되는 제2금속층(120)이 니켈, 백금, 루세늄 및 로듐 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 이루어지면 제2금속층(120)이 제1금속층(110)보다 높은 인장강도를 가질 수 있다.
제2형성단계(S200)는 제2도금액 제조단계(S210)와 제2도금단계(S220)를 포함할 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)는 니켈 이온, 염소 이온, 붕산 이온, SDS(sodium dodecyl sulfate) 및 사카린(saccharin)을 포함하는 제2도금액을 제조하는 단계일 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)는 황산니켈(Nickel(II) Sulfate Hexahydrate, NiSO4·6H2O), 염화니켈(Nickel(II) chloride hexahydrate, NiCl2·6H2O), 붕산(Bolic acid, H3BO3), SDS 및 사카린을 혼합하여 니켈 이온, 염소 이온, 붕산 이온, SDS 및 사카린을 포함하는 제2도금액을 제조하는 단계일 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 사카린을 포함하는 제2도금액을 제조하기 위해 혼합되는 사카린은 나트륨염의 형태인 사카린 나트륨염일 수 있고, 바람직하게는 사카린 나트륨염 이수화물(saccharin sodium dihydrate)일 수 있다.
즉, 제2도금액 제조단계(S210)는 제2도금액의 제조시 사카린 나트륨염 이수화물을 혼합하여 사카린을 포함하는 제2도금액을 제조하는 단계일 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 니켈 이온은 제2도금단계(S220)에서 환원되는 것을 통해 제2금속층(120)을 제조하기 위한 것으로, 제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함된 니켈 이온의 농도는 0.3 내지 3M일 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 니켈 이온은 제2도금액의 제조시 혼합되는 황산니켈과 염화니켈에 의해 제2도금액에 포함될 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 염소 이온은 제2금속층 형성단계(S220)에서 제2금속층(120)의 형성에 도움을 주기 위해 포함되는 것으로, 제2도금액의 제조시 혼합되는 염화니켈에 의해 제2도금액에 포함될 수 있다.
제2도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제2도금액은 염소 이온을 0.1 내지 1M 포함할 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 붕산 이온은 제2도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제2도금액의 pH가 유지되도록 하여 제2도금단계(S220)에서 제2금속층(120)의 형성이 원활하게 이루어지도록 하기 위한 것으로, 제2도금액의 제조시 혼합되는 붕산에 의해 제2도금액에 포함될 수 있다
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액은 붕산 이온을 0.3 내지 1M 포함할 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 붕산이온이 0.3M 미만이거나 1M을 초과하면 제2도금액의 pH가 너무 높거나 너무 낮아 제2도금단계(S220)에서 제2금속층(120)의 형성이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 SDS는 제2금속층 형성단계(S220)에서 계면활성제로서 작용하여 제2금속층(120)의 형성시 계면에 수소가 흡착을 방지함으로써 제2금속층(120)의 형성이 원활하게 이루어지도록 하고, 형성되는 제2금속층(120)이 크기가 수㎛인 기둥 형상 결정립을 포함하는 미세조직을 가지게 하기 위한 것으로서, 제2도금액의 제조시 혼합되는 SDS에 의해 제2도금액에 포함될 수 있다.
제2도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제2도금액은 SDS 0.002 내지 0.007M를 포함할 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 사카린은 제2금속층 형성단계(S220)에서 형성되는 제2금속층(120)의 응력완화(stress relaxtion)와 결정립 미세화를 위해 첨가되는 것으로 , 제2도금액의 제조시 혼합되는 사카린에 의해 제2도금액에 포함될 수 있다
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 사카린이 포함되면 제2도금단계(S220)에서 형성되는 제2금속층(120)의 재결정화가 제1금속층(110)보다 상대적으로 이루어지지 않아 결정립이 미세화될 수 있고, 이에 따라, 제2금속층(120)은 나노미터 크기의 결정립으로 이루어져 인장강도가 향상될 수 있다.
또한, 제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 SDS와 사카린이 함께 포함됨에 따라 제2금속층 형성단계(S220)에서 형성되는 제2금속층(120)이 수십~수백 nm 크기의 둥근 형상(등축정)을 갖는 결정립이 형성된 미세조직을 가져 제2금속층(120)의 인장강도가 향상될 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액은 사카린 0.003 내지 0.011M을 포함할 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 사카린이 0.003M 미만이면 제2도금단계(S220)에서 형성되는 제2금속층(120)의 결정립이 상대적으로 커져 등축정 형상을 가지지 못해 제2금속층(120)의 인장강도가 상대적으로 저하될 수 있다.
제2도금액 제조단계(S210)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 사카린이 0.011M을 초과하면 제2도금단계(S220)에서 형성되는 제2금속층(120)의 결정립 성장이 원활하게 이루어지지 않아 제2금속층(120) 형성이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
또한, 제2도금액 제조단계(S110)에서 제조되는 제2도금액에 포함되는 SDS의 농도가 0.002M 미만이거나 0.007M를 초과하면 제2금속층 형성단계(S220)에서 형성되는 제2금속층(120)의 결정립이 수십~수백 nm 크기의 둥근 형상(등축정)으로 형성되지 않아 제2금속층(120)의 인장강도가 상대적으로 떨어질 수 있다.
제2도금단계(S220)는 제1금속층(110)이 형성된 기판을 제2도금액 제조단계(S210)에서 제조된 제2도금액에 침지한 후 전기도금하여 제2금속층(120)을 형성하는 단계일 수 있다.
제2도금단계(S220)는 제2도금액 제조단계(S210)에서 제조된 제2도금액에 표면에 제1금속층(110)이 도금된 기판을 침지하고, 상기 기판이 침지된 제2도금액에 산화전극과 환원전극을 침지한 다음 제2도금액에 전류를 인가하여 제1금속층(110)상에 제2금속층(120)을 전기도금하는 단계일 수 있다.
제2도금단계(S220)는 기판과 제2도금액 간의 반응면적에 따라 산출 가능한 전류밀도값이 50 내지 500 mA/cm2이 되도록 제2도금액에 전류를 인가하여 제2금속층(120)을 전기도금하는 단계일 수 있다.
제2도금단계(S220)에서 제2금속층(120)의 형성시 제2도금액과 기판 간의 반응면적에 따라 산출가능한 전류밀도값이 50A/cm2 미만이면 형성되는 제2금속층(120)의 결정립 성장이 불균일하게 일어날 수 있고, 500mA/cm2를 초과하면 제2금속층(120)이 형성될 때 부반응이 수반되어 제2금속층(120)의 기계적 물성이 떨어질 수 있다.
제2도금단계(2120)에서 제2금속층(120)의 형성시 제2금속층(120)이 원활하게 형성될 수 있도록 제2도금액의 온도를 40 내지 60℃가 되도록 유지할 수 있고, 제2도금액을 교반하면서 제2금속층(120)을 형성할 수 있다.
이때, 제2도금액을 교반하는 방법은 제2금속층(120)이 형성되는 것을 방해하지 않는 것이면 제한되지 않으며, 예를 들어, 마그네틱 바(magnetic bar)에 의한 교반, 패들(paddle)에 의한 교반, 도금액 플로우(flow) 및 노즐(nozzle) 분사를 이용한 교반, 피도금체 움직임 자체에 의한 교반 및 공기 교반 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법에 따라 제조되는 다층 금속박판(100)은 두께가 10㎛이하일 수 있고, 두께의 하한값은 제한되지 않으나, 0㎛를 초과할 수 있다.
또한, 다층 금속박판(100)에 있어서 제1금속층(110)에 대한 제2금속층(120)의 두께의 비는 다층 금속박판(100)의 용도에 따라 제한되지 않고 조절될 수 있으며, 예를 들어, 제1금속층(110)에 대한 제2금속층(120)의 두께의 비는 1 내지 9일 수 있고, 바람직하게는 1일 수 있다.
<실시예 1>
(1) 제1금속층 형성
먼저, 황산구리, 황산, NaCl, 도금억제제인 폴리에틸렌글리콜 및 도금촉진제인 SPS를 혼합하여 구리 이온 1M, 황산 1M, 염화나트륨 0.84mM, 폴리에틸렌글리콜 0.09μM 및 SPS는 50μM이 포함된 제1도금액을 제조하였다. 이때, 폴리에틸렌글리콜은 평균분자량이 3350g/mol인 것을 사용하였다.
제1도금액에 기판과 산화전극 및 환원전극을 침지하고, 산화전극과 환원전극을 이용해 제1도금액과 기판 간의 반응면적에 따라 산출가능한 전류밀도값이 50mA/cm2이 되도록 제1도금액에 전류를 인가하여 기판상에 제1금속층(110)을 전기도금하여 형성하였다. 이때, 기판으로는 스테인레스강 기판을 사용하였다.
이때, 전류의 인가시 도금액의 온도를 30℃가 되도록 유지하였고, 마그네틱 바를 이용해 도금액을 교반하면서 전류를 인가함으로써 두께가 5㎛인 제1금속층(110)을 형성하였다.
(2) 제2금속층 형성
황산니켈, 염화니켈, 붕산, SDS 및 사카린 나트륨염 이수화물을 혼합하여 포함하는 니켈 이온 1.2M, 염소 이온 0.4M, 붕산 이온 0.7M, SDS 0.003M 및 사카린 0.004M을 포함하는 제2도금액을 제조하였다.
제2도금액에 제1금속층(110)이 형성된 기판과 산화전극 및 환원전극을 침지하고, 산화전극과 환원전극을 이용해 제2도금액과 기판 간의 반응면적에 따라 산출가능한 전류밀도값이 100mA/cm2이 되도록 제2도금액에 전류를 인가하여 제1금속층(110)상에 제2금속층(120)을 전기도금하여 형성하여 다층 금속박판(100)을 제조하였다.
이때, 전류의 인가시 도금액의 온도를 50℃가 되도록 유지하였고, 마그네틱 바를 이용해 도금액을 교반하면서 전류를 인가함으로써 두께가 5㎛인 제2금속층(120)을 형성하였다.
<실시예 2>
(1) 제2금속층 형성
황산니켈, 염화니켈, 붕산, SDS 및 사카린 나트륨염 이수화물을 혼합하여 포함하는 니켈 이온 1.2M, 염소 이온 0.4M, 붕산 이온 0.7M, SDS 0.003M 및 사카린 0.004M을 포함하는 제2도금액을 제조하였다.
제2도금액에 기판과 산화전극 및 환원전극을 침지하고, 산화전극과 환원전극을 이용해 제2도금액과 기판 간의 반응면적에 따라 산출가능한 전류밀도값이 100mA/cm2이 되도록 제2도금액에 전류를 인가하여 기판상에 제2금속층(120)을 전기도금하여 형성하였다.
이때, 전류의 인가시 도금액의 온도를 50℃가 되도록 유지하였고, 마그네틱 바를 이용해 도금액을 교반하면서 전류를 인가함으로써 두께가 5㎛인 제2금속층(120)을 형성하였다.
(2) 제1금속층 형성
황산구리, 황산, NaCl, 도금억제제인 폴리에틸렌글리콜 및 도금촉진제인 SPS를 혼합하여 구리 이온 1M, 황산 1M, 염화나트륨 0.84mM, 폴리에틸렌글리콜 0.09μM 및 SPS는 50μM이 포함된 제1도금액을 제조하였다. 이때, 폴리에틸렌글리콜은 평균분자량이 3350g/mol인 것을 사용하였다.
제1도금액에 제2금속층(120)이 형성된 기판과 산화전극 및 환원전극을 침지하고, 산화전극과 환원전극을 이용해 제1도금액과 기판 간의 반응면적에 따라 산출가능한 전류밀도값이 50mA/cm2이 되도록 제1도금액에 전류를 인가하여 제2금속층(120) 상에 제1금속층(110)을 전기도금하여 형성함으로써 다층 금속박판(100)을 제조하였다.
이때, 전류의 인가시 도금액의 온도를 30℃가 되도록 유지하였고, 마그네틱 바를 이용해 도금액을 교반하면서 전류를 인가함으로써 두께가 5㎛인 제1금속층(110)을 형성하였다.
<실시예３>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 다층 금속박판(100)을 제조하였다.
단, 제2금속층(120)이 형성된 이후 기판으로부터 다층 금속박판(100)을 박리하고, 박리된 다층 금속박판(100)을 190℃에서 10분동안 열처리하였다.
<실시예 4>
실시예 2의 방법과 동일한 방법으로 다층 금속박판(100)을 제조하였다.
단, 제1금속층(110)이 형성된 이후 기판으로부터 다층 금속박판(100)을 박리하고, 박리된 다층 금속박판(100)을 190℃에서 10분동안 열처리하였다.
<비교예 1>
실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 다층 금속박판(100)을 제조하되, 제2도금액의 제조시 황산니켈, 염화니켈, 붕산 및 SDS를 혼합하여 니켈 이온 1.2M, 염소 이온 0.4M, 붕산 이온 0.7M 및 SDS 0.003M를 포함하는 제2도금액을 제조하였다.
<비교예 2>
실시예 2의 방법과 동일한 방법으로 다층 금속박판(100)을 제조하되, 제2도금액의 제조시 황산니켈, 염화니켈, 붕산 및 SDS를 혼합하여 니켈 이온 1.2M, 염소 이온 0.4M, 붕산 이온 0.7M 및 SDS 0.003M를 포함하는 제2도금액을 제조하였다.
<비교예 3>
비교예 1의 방법과 동일한 방법으로 다층 금속박판(100)을 제조하되, 제2금속층(120)이 형성된 이후 기판으로부터 다층 금속박판(100)을 박리하고, 박리된 다층 금속박판(100)을 190℃에서 10분동안 열처리하였다.
<비교예 4>
비교예 2의 방법과 동일한 방법으로 다층 금속박판(100)을 제조하되, 제1금속층(110)이 형성된 이후 기판으로부터 다층 금속박판(100)을 박리하고, 박리된 다층 금속박판(100)을 190℃에서 10분동안 열처리하였다.
<비교예 5>
실시예 1의 (1)제1금속층 형성에서 제조되는 제1도금액과 동일한 제1도금액을 제조하였다.
제1도금액에 기판과 산화전극 및 환원전극을 침지하고, 산화전극과 환원전극을 이용해 제1도금액과 기판 간의 반응면적에 따라 산출가능한 전류밀도값이 50mA/cm2이 되도록 제1도금액에 전류를 인가하여 기판상에 제1금속층(110)을 전기도금하여 형성하였다.
이때, 전류의 인가시 도금액의 온도를 30℃가 되도록 유지하였고, 마그네틱 바를 이용해 도금액을 교반하면서 전류를 인가함으로써 두께가 10㎛인 제1금속층(110)을 형성하였다.
기판으로부터 제1금속층(110)을 박리하고, 박리된 제1금속층(110)을 190℃에서 10분동안 열처리하였다.
<비교예 6>
황산니켈, 염화니켈, 붕산 및 SDS를 혼합하여 니켈 이온 1.2M, 염소 이온 0.4M, 붕산 이온 0.7M 및 SDS 0.003M을 포함하는 제2도금액을 제조하였다.
제2도금액에 기판과 산화전극 및 환원전극을 침지하고, 산화전극과 환원전극을 이용해 제2도금액과 기판 간의 반응면적에 따라 산출가능한 전류밀도값이 100mA/cm2이 되도록 제1도금액에 전류를 인가하여 기판상에 제2금속층(120)을 전기도금하여 형성하였다.
이때, 전류의 인가시 도금액의 온도를 50℃가 되도록 유지하였고, 마그네틱 바를 이용해 도금액을 교반하면서 전류를 인가함으로써 두께가 10㎛인 제2금속층(120)을 형성하였다.
기판으로부터 제2금속층(120)을 박리하고, 박리된 제2금속층(120)을 190℃에서 10분동안 열처리하였다.
<비교예 7>
실시예 1의 (2)제2금속층 형성에서 제조되는 제2도금액과 동일한 제2도금액을 제조하였다.
제2도금액에 기판과 산화전극 및 환원전극을 침지하고, 산화전극과 환원전극을 이용해 제2도금액과 기판 간의 반응면적에 따라 산출가능한 전류밀도값이 100mA/cm2이 되도록 제1도금액에 전류를 인가하여 기판상에 제2금속층(120)을 전기도금하여 형성하였다.
이때, 전류의 인가시 도금액의 온도를 50℃가 되도록 유지하였고, 마그네틱 바를 이용해 도금액을 교반하면서 전류를 인가함으로써 두께가 10㎛인 제2금속층(120)을 형성하였다.
기판으로부터 제2금속층(120)을 박리하고, 박리된 제2금속층(120)을 190℃에서 10분동안 열처리하였다.
<시험예 1>
시험예 1에서는 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100), 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100), 비교예 5에 따라 제조된 제1금속층(110)과 비교예 6 내지 7에 따라 제조된 제2금속층(120)의 인장강도, 연신율 및 비저항을 측정하였다.
인장강도와 연신율은 일축 인장실험을 통해 측정하였고, 비저항은 면저항 측정기(4-POINT PROBE)를 통해 측정된 면저항에 두께를 곱하여 산출되었으며, 측정된 인장강도, 연신율 및 비저항을 표 1에 정리하였다.
| 인장강도(kgf/mm2) | 연신율(%) | 비저항(x10-8Ωm) | |
| 실시예 1 | 104.5 | 4.5 | 3.6 |
| 실시예 2 | 111.4 | 5.3 | 3.4 |
| 실시예 3 | 90.4 | 4.0 | 3.1 |
| 실시예 4 | 74.3 | 2.5 | 3.0 |
| 비교예 1 | 85.9 | 3.5 | 3.3 |
| 비교예 2 | 85.9 | 4.1 | 3.1 |
| 비교예 3 | 57.3 | 2.7 | 2.8 |
| 비교예 4 | 52.1 | 3.6 | 2.6 |
| 비교예 5 | 28.2 | 7.1 | 1.9 |
| 비교예 6 | 58.8 | 1.9 | 7.2 |
| 비교예 7 | 136.6 | 4.2 | 9.6 |
표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 2에 따라 제조된 다층 금속박판(100)의 인장강도가 비교예 5에 따라 제조된 제1금속층(110)보다 큰 것을 확인할 수 있다. 이는 제1금속층(110)을 단독으로 사용하는 것보다 제1금속층(110)과 제2금속층(120)으로 구성되는 다층 금속박판(100)을 사용하면 인장강도가 향상되는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
한편, 이차전지 음극집전체에 사용되는 동박은 후속 제조공정에서 활물질과 접촉하여 이차전지로 완성되는 것으로 알려져 있고, 전술한 제조공정 중 동박에 열적, 기계적 하중이 가해져 동박에 주름이 가해지거나 동박이 찢어지는 불량이 발생할 수 있었다. 또한, 이차전지의 사용 중 가해지는 충격 및 열 변형으로 인해 동박-활물질 간 반응이 발생하는 경우 이로 인한 동박의 전기저항 및 기계적 강도의 열화가 매우 큰 것으로 알려져 있다.
실시예 3, 실시예 4, 비교예 3, 비교예 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)과, 비교예 5에 따라 제조된 제1금속층(110), 비교예 6 내지 7에 따라 제조된 제2금속층(120)을 제조할 때 190℃에서 10분동안 열처리하는 것은 전술한 이차전지 제조과정 중 열적 하중 또는 이차전지의 사용 중 열 변형으로 인해 발생하는 동박-활물질 간 반응으로 인한 전기저항 및 기계적 강도의 열화를 고려하기 위하여 수행된 것이다.
보다 자세하게, 실시예 3, 4는 각각 실시예 1, 2에 따라 제조된 다층 금속박판(100)을 열처리함에 따라 제조된 것이고, 비교예 3, 4는 각각 비교예 1, 2에 따라 제조된 다층 금속박판(100)을 열처리함에 따라 제조된 것이다. 또한, 비교예 5의 경우 제1금속층(110)만으로 구성된 금속박판을 열처리함에 따라 제조된 것이고, 비교예 6과 7의 경우 제2금속층(120)만으로 구성된 금속박판을 열처리함에 따라 제조된 것이다.
열처리된 실시예 3과 실시예 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)의 경우 비교예 5에 따라 제조된 제1금속층(110)보다 인장강도에 비해 2.6 내지 3.2배 정도 향상되는 것을 확인할 수 있다.
이는 제1금속층(110)만으로 구성된 금속박판의 경우 실시예 3 내지 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)보다 이차전지 제조과정 중 열적 하중 또는 이차전지의 사용 중 열 변형으로 인해 발생하는 활물질과의 반응으로 인한 기계적 강도의 저하가 매우 큰 것을 확인할 수 있는 결과이다.
실시예 3 내지 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)의 경우 제2금속층(120)이 제1금속층(110)상에 형성된 구조를 가짐에 따라 제2금속층(120)이 제1금속층(110)을 보호하여 이차전지 제조과정 중 열적 하중 또는 이차전지의 사용 중 열 변형으로 인해 발생하는 제1금속층(110)과 활물질 사이의 반응을 방지하여 제1금속층(110)의 기계적 강도의 저하가 방지되는 것으로 파악된다.
실시예 3과 실시예 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)의 인장강도, 연신율 및 비저항을 살펴보면 연신율과 비저항은 크게 차이나지 않는 반면 인장강도의 경우 실시예 3에 따라 제조된 다층 금속박판(100)이 실시예 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)보다 향상된 것을 확인할 수 있다. 이는 다층 금속박판(100)의 제조시 제1금속층(110)을 먼저 형성하는 것이 제2금속층(120)을 먼저 형성하는 것보다 인장강도가 향상된 다층 금속박판(100)을 제조할 수 있는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
도 9와 도 10을 참조하면, 도 9에 도시된 비교예 3에 따라 제조된 다층 금속박판(100)의 제2금속층(120) 하부 결정립 크기가 도 10에 도시된 비교예 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)의 제2금속층(120) 하부 결정립 크기보다 작은 것을 확인할 수 있다. 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)에 포함된 제2금속층(120)의 결정립이 미세하여 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 EBSD를 통해 분석하지는 못하였으나, 전술한 도 9와 10을 참조한 비교예 3과 비교예 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)에 포함된 제2금속층(120) 하부 결정립 크기의 경향으로 볼 때 제2금속층(120)보다 제1금속층(110)을 먼저 기판상에 형성하면 제2금속층(120) 하부의 결정립 크기가 보다 미세화되어 제2금속층(120)의 인장강도가 향상될 수 있는 것을 유추할 수 있다.
실시예 3과 비교예 3에 따라 제조된 다층 금속박판(100)의 인장강도, 연신율 및 비저항을 살펴보면 비저항은 크게 차이가 나지 않는 반면에 인장강도와 연신율은 실시예 3에 따라 제조된 다층 금속박판(100)이 비교예 3에 따라 제조된 다층 금속박판(100)보다 큰 것을 확인할 수 있다. 이는 제2금속층(120)의 형성시 사카린이 포함된 제2도금액을 이용하면 다층 금속박판(100)의 기계적 물성이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있는 결과이다. 이러한 경향은 실시예 4와 비교예 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)에서도 유사하게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
아울러, 비교예 7에 따라 제조되는 제2금속층(120)의 인장강도와 연신율이 비교예 6에 따라 제조되는 제2금속층(120)보다 큰 것을 확인할 수 있고, 이는 제2금속층(120)의 제조시 제2도금액에 사카린이 포함되면 제조되는 제2금속층(120)의 기계적 물성이 향상되는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
<시험예 2>
시험예 2에서는 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)과 비교예 1 내지 7에 따라 제조된 다층 금속박판(100)의 미세구조를 확인하기 위해 EBSD(Electron Backscatter Diffraction) 분석을 통해 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)과 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 다층 금속박판(100)의 단면을 분석하였다.
분석 결과를 도 3 내지 13에 나타내었고, 도 3 내지 13에 도시된 제1금속층(110)과 제2금속층(120)에 있어서, 검은색으로 표시된 영역은 결정립 크기가 나노미터 수준으로 미세하여 EBSD가 측정되지 않은 영역이다.
도 3과 도 5, 도 4와 도 6을 각각 비교해보면 도 3과 도 4에 도시된 다층 금속박판(100)에 비해 도 5와 도 6에 도시된 다층 금속박판(100)의 결정립이 큰 것을 확인할 수 있고, 이는 다층 금속박판(100)이 열처리되면 다층 금속박판(100)의 제1금속층(110)과 제2금속층(120)의 결정립이 성장하는 것을 확인할 수 있다.
도 3과 도 7, 도 4와 도 8, 도 5와 도 9, 도 6과 도 10을 각각 비교하면 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10에 도시된 제2금속층(120)의 결정립 크기가 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 제2금속층(120)의 결정립보다 큰 것을 확인할 수 있는데, 이는 제2도금액에 사카린이 포함되면 제조되는 다층 금속박판(100)에서 제2금속층(120)의 결정립 크기가 미세해지는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
아울러, 도 12와 13을 참조하면 비교예 6에 따라 제조된 제2금속층(120)보다 비교예 7에 따라 제조된 제2금속층(120)의 결정립이 미세한 것을 확인할 수 있다. 보다 자세하게, 도 12와 도 13을 참조하면 비교예 6에 따라 제조된 제2금속층(120)의 경우 EBSD를 통해 결정립이 분석되고, 비교예 7에 따라 제조된 제2금속층(120)의 경우 결정립이 미세하여 EBSD를 통해 결정립을 분석할 수 없는 것을 확인할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 다층 금속박판, 110: 제1금속층, 120: 제2금속층,
S100: 제1형성단계,
S110: 제1도금액 제조단계, S120: 제1도금단계,
S200: 제2형성단계,
S210: 제2도금액 제조단계, S220: 제2도금단계.
S100: 제1형성단계,
S110: 제1도금액 제조단계, S120: 제1도금단계,
S200: 제2형성단계,
S210: 제2도금액 제조단계, S220: 제2도금단계.
Claims (10)
- 제1금속층과, 재결정화가 상기 제1금속층보다 상대적으로 이루어지지 않고 나노미터 크기의 결정립으로 이루어지며 상기 제1금속층보다 상대적으로 큰 인장강도를 갖는 제2금속층 중 어느 하나를 기판상에 전기도금하여 형성하는 제1형성단계; 및
상기 제1금속층과 상기 제2금속층 중 상기 제1형성단계에서 형성된 것의 표면에 상기 제1형성단계에서 형성되지 않은 금속층을 전기도금하여 형성하는 제2형성단계;를 포함하는 것
인 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
두께가 0 초과 10㎛ 이하이고, 인장강도가 74.3 내지 111.4kgf/mm2인 금속박판을 제조하는 것
인 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제1형성단계는 구리, 은 및 금 중에 선택되는 적어도 하나를 포함하는 금속으로 이루어진 상기 제1금속층을 형성하는 단계이고,
상기 제2형성단계는 니켈, 백금, 루세늄 및 로듐 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 이루어진 상기 제2금속층을 형성하는 단계인 것
인 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법. - 제 3항에 있어서,
상기 제1금속층에 대한 상기 제2금속층의 두께의 비가 1 내지 9인 상기 금속박판을 제조하는 것
인 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제1형성단계는
구리 이온, 황산, 염소 이온, 도금억제제 및 도금촉진제를 포함하는 제1도금액을 제조하는 단계; 및
상기 기판을 상기 제1도금액에 침지한 후 기판상에 상기 제1금속층을 전기도금하는 단계;를 포함하는 것이고,
상기 제2형성단계는
니켈 이온, 염소 이온, 붕산 이온, SDS 및 사카린을 포함하는 제2도금액을 제조하는 단계; 및
상기 기판상에 형성된 상기 제1금속층이 형성된 상기 기판을 상기 제2도금액에 침지한 후 전기도금하여 상기 제2금속층을 형성하는 단계;를 포함하는 것
인 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 제1도금액을 제조하는 단계는
상기 구리 이온 0.3 내지 1M, 상기 황산 0.1 내지 2M, 상기 염소 이온 0.5 내지 1mM, 상기 도금억제제로 폴리에틸렌글리콜 0.06 내지 0.1μM, 상기 도금촉진제로 SPS 15 내지 100μM을 포함하는 상기 제1도금액을 제조하는 것이고,
상기 제1금속층을 전기도금하는 단계는
상기 기판과 상기 제1도금액 간의 반응면적에 따라 산출 가능한 전류밀도값이 50 내지 300 mA/cm2이 되도록 상기 제1도금액에 전류를 인가하여 상기 제1금속층을 전기도금하는 것
인 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 제2도금액을 제조하는 단계는
상기 니켈 이온 0.3 내지 3M, 상기 염소이온 0.1 내지 1M, 상기 붕산 이온 0.3 내지 1M, 상기 SDS 0.002 내지 0.007M 및 상기 사카린 0.003 내지 0.011M을 포함하는 상기 제2도금액을 제조하는 것이고,
상기 제2금속층을 도금하는 단계는
상기 기판과 상기 제2도금액 간의 반응면적에 따라 산출 가능한 전류밀도값이 50 내지 500 mA/cm2이 되도록 상기 제2도금액에 전류를 인가하여 상기 제1금속층을 전기도금하는 것
인 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법. - 제1금속층;과, 상기 제1금속층상에 형성되고, 재결정화가 상기 제1금속층보다 상대적으로 이루어지지 않아 나노미터 크기의 결정립으로 이루어지며, 상기 제1금속층보다 상대적으로 큰 인장강도를 갖는 제2금속층;을 포함하는 것
인 다층 금속박판. - 제 8항에 있어서,
두께가 0 초과 10㎛ 이하이고, 인장강도가 74.3 내지 111.4kgf/mm2인
인 다층 금속박판. - 제 8항에 있어서,
상기 제1금속층은 상기 구리, 은 및 금 중에 선택되는 적어도 하나를 포함하는 금속으로 이루어진 것이고, 상기 제2금속층은 니켈, 백금, 루세늄 및 로듐 중 적어도 하나를 포함하는 금속으로 이루어는 것
인 다층 금속박판.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220118092A KR20240039471A (ko) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판 |
| US18/469,034 US20240093401A1 (en) | 2022-09-19 | 2023-09-18 | Method of manufacturing multilayer metal plate by electroplating and multilayer metal plate manufactured thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220118092A KR20240039471A (ko) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240039471A true KR20240039471A (ko) | 2024-03-26 |
Family
ID=90244619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220118092A KR20240039471A (ko) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240093401A1 (ko) |
| KR (1) | KR20240039471A (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180090532A (ko) | 2017-02-03 | 2018-08-13 | 케이씨에프테크놀로지스 주식회사 | 주름 및 말림이 최소화된 고강도 전해동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 |
| KR20210062369A (ko) | 2019-11-21 | 2021-05-31 | 에스케이넥실리스 주식회사 | 찢김 또는 주름 불량을 방지할 수 있는 전해동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 |
-
2022
- 2022-09-19 KR KR1020220118092A patent/KR20240039471A/ko unknown
-
2023
- 2023-09-18 US US18/469,034 patent/US20240093401A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180090532A (ko) | 2017-02-03 | 2018-08-13 | 케이씨에프테크놀로지스 주식회사 | 주름 및 말림이 최소화된 고강도 전해동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 |
| KR20210062369A (ko) | 2019-11-21 | 2021-05-31 | 에스케이넥실리스 주식회사 | 찢김 또는 주름 불량을 방지할 수 있는 전해동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20240093401A1 (en) | 2024-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200373586A1 (en) | Highly corrosion-resistant porous metal body | |
| CN111801444B (zh) | 电解铜箔、电极及包含其的锂离子二次电池 | |
| JP5730742B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用電解銅箔とその製造方法 | |
| KR20110122177A (ko) | 배터리 및 울트라 캐패시터용의 다공성 삼차원 구리, 주석, 구리―주석, 구리―주석―코발트 및 구리―주석―코발트―티타늄 전극 | |
| KR102413056B1 (ko) | 주름이 방지되고 우수한 충방전 특성을 갖는 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 | |
| CN111989423B (zh) | 层叠电解箔 | |
| EP3404755A1 (en) | Copper foil, method for manufacturing same, electrode comprising same, and secondary battery comprising same | |
| JP2021184400A (ja) | 電池用集電体および電池 | |
| JP7326668B2 (ja) | シワの発生が防止された銅箔、それを含む電極、それを含む二次電池、およびその製造方法 | |
| KR20130077240A (ko) | 고연신 동박 제조용 전해도금액 첨가제 및 이를 포함하는 동박 제조용 전해도금액 | |
| CN109952674B (zh) | 二次电池用电解铜箔及其生产方法 | |
| CN109937501A (zh) | 在低温下具有优异的物理性能的二次电池用电解铜箔、及其生产方法 | |
| KR20240039471A (ko) | 전기도금을 이용한 다층 금속박판의 제조방법 및 이로부터 제조되는 다층 금속박판 | |
| US11362336B2 (en) | Electrolytic copper foil and secondary battery using the same | |
| KR102405236B1 (ko) | 전해 동박의 제조방법 | |
| JP2010182558A (ja) | 耐食導電材、固体高分子型燃料電池とそのセパレータおよび耐食導電材の製造方法 | |
| US11629422B2 (en) | Electrolytic copper foil for secondary battery, having enhanced flexural resistance, and method for producing same | |
| Ni et al. | Fabrication and characterization of nanocrystalline nickel with a grain size gradient by direct current electrodeposition | |
| KR20170050376A (ko) | 전해동박, 그 제조방법, 그것을 포함하는 전극, 및 그것을 포함하는 이차전지 | |
| KR102559954B1 (ko) | 고연신율 금속박 제조방법 및 고연신율 금속박 | |
| KR20100097575A (ko) | 철 폼 및 그 제조방법 | |
| EP2644722B1 (en) | Method for producing highly corrosion-resistant porous metal body | |
| KR20240078587A (ko) | 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 | |
| KR20240078586A (ko) | 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 | |
| JP2024076377A (ja) | 銅箔、それを含む電極、それを含む二次電池、およびその製造方法 |