[发明专利]电解铜箔以及使用该电解铜箔的锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于锂(Li)离子二次电池负极集电体用的电解铜箔以及使用该电解铜箔的锂离子二次电池，更具体而言，涉及一种提高了制造锂离子二次电池时的操作性及相对于电池充放电时的膨胀收缩产生的应力的耐久性，且可较好地适用于锂离子二次电池的电解铜箔以及锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池由例如正极、在负极集电体的表面形成着负极活性物质层的负极以及非水电解质构成，主要用于手机和笔记本电脑等，近年来也逐渐多用于汽车用途。

锂离子二次电池的负极集电体一般使用铜箔。铜箔大多使用电解铜箔。其原因在于，与压延铜箔相比，电解铜箔具有可以低成本进行薄箔化的优点以及容易兼顾导电率和强度的优点等。

通过在铜箔的表面涂布碳粒子等并使其干燥，再对其进行挤压，形成负极活性物质层，制成电极。此时，根据活性物质层的涂布条件和挤压条件，有时铜箔会产生折皱和裂纹等破损，并降低电池的循环特性。此外，有时还会发生铜箔断裂，导致电池制造本身出现问题。因此，根据报告，需要通过将铜箔的拉伸强度设为规定值以上或者将铜箔的延伸率设为规定值以上来改善物理特性。

此外，在锂离子二次电池充放电时，活性物质层会发生膨胀收缩，对以铜箔为代表的构件施加其应力。因此，有时活性物质层会从铜箔上剥离或导致铜箔产生折皱和断裂等破损，并降低电池的循环特性或破坏隔膜等其他构件，从而引起短路、着火等众多问题。相对于此，根据报告，也需要通过将铜箔的拉伸强度设为规定值以上或者将铜箔的延伸率设为规定值以上来改善物理特性(例如参照专利文献1～5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2005-135856号

专利文献2:日本专利特许第5588607号

专利文献3:日本专利特许第5074611号

专利文献4:日本专利特许第4465084号

专利文献5:日本专利特开平04-088185号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

但是，在制造电池时，应力会以较快的速度对铜箔施加，另一方面，在电池充放电时，应力会以极慢的速度慢慢对铜箔施加。仅考虑一般如拉伸强度及延伸率等铜箔的特性与电池的制造性及电池的循环特性的关系时，评估并不充分，即使控制这些特性，有时也无法充分改善电池的制造性及电池的循环特性。

另外，伴随着近年来的电池的高容量化和轻质化，制造电池时和电池充放电时对铜箔施加的应力变得更大，另一方面，铜箔要求以更薄的箔厚来满足机械特性。

本发明鉴于上述问题开发而成，其目的在于，提供一种对于例如制造电池时会急速施加的应力以及例如电池充放电时会慢慢施加的应力同时具有优异的耐久性的电解铜箔。

(二)技术方案

为了解决上述课题，本发明者在将制造电解铜箔时的电流密度分布设定为适当范围后制造电解铜箔时，获得了在拉伸试验的拉伸速度较快时强度高于以往铜箔且在拉伸速度较慢时也可保持较高强度的箔。本发明者发现，通过使用具有此种特性的铜箔，可改善电池的制造性以及循环特性。

基于所述见解获得的本发明的电解铜箔，其特征在于，在拉伸速度为50mm/min的条件时常态下的拉伸强度(Ts(50))为450MPa以上，在拉伸速度为0.1mm/min的条件时常态下的拉伸强度(Ts(0.1))为400MPa以上，并且两者的比Ts(0.1)/Ts(50)为0.70以上。

另外，本说明书中的常态是指，铜箔未经过热处理等热历程，放置在室温(＝约25℃)下的状态。

一实施方式中，本发明所涉及的电解铜箔的特征在于，以180℃加热1小时后，在室温下测定的拉伸速度为0.1mm/min的条件时的拉伸强度(Ts_HT(0.1))为350MPa以上。

另一实施方式中，本发明所涉及的电解铜箔的特征在于，拉伸速度为0.1mm/min的条件时常态下的延伸率(El(0.1))为4.0％以上。

另一实施方式中，本发明所涉及的电解铜箔的特征在于，厚度为4～12μm。

一方面，本发明所涉及的电解铜箔为锂离子二次电池负极集电体用铜箔。

一方面，本发明是使用了本发明所涉及的电解铜箔的锂离子二次电池。

(三)有益效果