于光泽面的另一表面，其中所述表面因为其粗糙 度（Surface Roughness ;指十点平均粗糙度值Rz)介于L 0 μ m~2. 5 μ m之间，故呈现为平 滑面(析出面）；与一般传统方法所制造的电解铜箔不同的是，相对于光泽面的另一表面因 为电解析出铜的结晶与成长速度不同，通常会有许多凹凸不平的山形结构，此表面又称作 粗糙面。
[0039] 此外，借着对电解条件进行最适化，所述电解铜箔可具有所谓于常态下的抗张强 度至少大于300N/mm 2且延伸率至少大于10%的优良机械特性，此机械特性不仅足以用于软 性印刷线路板的弯曲，也充分适用于构成受膨胀压缩行为的锂二次电池的负极集电体。
[0040] 于第二步骤中，将所述电解铜箔自旋转阴极的表面剥离并卷成生箔卷，而后进行 检查并裁切成最后成品包装及储运。在本实施例中，切边的波浪纹为每厘米2个以下，振幅 不超过0. 5cm，且裁剪耳料进一步回收至溶解槽再利用。
[0041] 优选地，为了提高电解铜箔的耐热性及耐侯(抗氧化性)，本发明可进一步利用含 浸或电镀方式于电解铜箔的析出面或双面上形成合金镀敷层、铬酸盐层及/或硅烷偶合 层。
[0042] [实施例]
[0043] 请参考表一及表二，显示本发明的实施例，但并非旨在将本发明限定于以下实施 例。下文中将佐以实验数据例如弹性能、韧性及其他如抗拉强度、延伸率、〇. 2%偏移降伏强 度、弹性模数等等，来加以证明本发明的特点及功效。如表一所示，实施例1~5使用含不 同配比的添加剂的硫酸铜电解液的实验样本，比较例1~2则使用含不同配方组成的添加 剂的硫酸铜电解液的对照样本。
[0044] (实施例1)
[0045] 于电解槽中，导入铜浓度：88g/L、硫酸浓度：95g/L、聚乙二醇浓度：60mg/L、双 (3-磺基丙基）二硫浓度：2mg/L、氯离子浓度：40mg/L而制成硫酸铜电解液。并且，调节为 电解液温度：60°C、电流密度：60A/dm 2,使铜析出于旋转阴极的表面，然后将析出于旋转阴 极的表面的铜剥取以连续地制造厚度为18 μ m的电解铜箔。
[0046] 对实施例1的电解铜箔，析出面的SEM照片示出于图2,可知本发明的具有高弹性 能及高韧性的负极集电体用电解铜箔具有平滑且均匀的表面。再者，基于IPC-TM-650实施 拉伸强度试验，评价弹性能、韧性、拉伸强度、延伸率，结果显示于表二，并制作应力应变曲 线，如图3所示。
[0047] (实施例2)
[0048] 于电解槽中，导入铜浓度：88g/L、硫酸浓度：95g/L、聚乙二醇浓度：80mg/L、双 (3-磺基丙基）二硫浓度：3mg/L、氯离子浓度：35mg/L而制成硫酸铜电解液。并且，调节为 电解液温度：60°C、电流密度：60A/dm 2,使铜析出于旋转阴极的表面，然后将析出于旋转阴 极的表面的铜剥取以连续地制造厚度为12 μ m的电解铜箔。
[0049] 对实施例2的电解铜箔，基于IPC-TM-650实施拉伸强度试验，评价弹性能、韧性、 拉伸强度、延伸率，结果显示于表二，并制作应力应变曲线，如图4所示。
[0050] (实施例3)
[0051] 于电解槽中，导入铜浓度：88g/L、硫酸浓度：95g/L、聚乙二醇浓度：200mg/L、双 (3-磺基丙基）二硫浓度：6mg/L、氯离子浓度：40mg/L而制成硫酸铜电解液。并且，调节为 电解液温度：60°C、电流密度：58A/dm 2,使铜析出于旋转阴极的表面，然后将析出于旋转阴 极的表面的铜剥取以连续地制造厚度为18 μ m的电解铜箔。
[0052] 对实施例3的电解铜箔，基于IPC-TM-650实施拉伸强度试验，评价弹性能、韧性、 拉伸强度、延伸率，结果显示于表二，并制作应力应变曲线，如图5所示。
[0053] (实施例4)
[0054] 于电解槽中，导入铜浓度：88g/L、硫酸浓度：95g/L、聚乙二醇浓度：250mg/L、双 (3-磺基丙基）二硫浓度：5mg/L、氯离子浓度：35mg/L而制成硫酸铜电解液。并且，调节为 电解液温度：60°C、电流密度：58A/dm 2,使铜析出于旋转阴极的表面，然后将析出于旋转阴 极的表面的铜剥取以连续地制造厚度为18 μ m的电解铜箔。
[0055] 对实施例4的电解铜箔，基于IPC-TM-650实施拉伸强度试验，评价弹性能、韧性、 拉伸强度、延伸率，结果显示于表二，并制作应力应变曲线，如图6所示。
[0056] (实施例5)
[0057] 于电解槽中，导入铜浓度：88g/L、硫酸浓度：95g/L、聚乙二醇浓度：150mg/L、双 (3-磺基丙基）二硫浓度：3. 5mg/L、氯离子浓度：40mg/L而制成硫酸铜电解液。并且，调节 为电解液温度：60°C、电流密度：60A/dm2,使铜析出于旋转阴极的表面，然后将析出于旋转 阴极的表面的铜剥取以连续地制造厚度为12 μ m的电解铜箔。
[0058] 对实施例4的电解铜箔，基于IPC-TM-650实施拉伸强度试验，评价弹性能、韧性、 拉伸强度、延伸率，结果显示于表二，并制作应力应变曲线，如图7所示。
[0059] (比较例1)
[0060] 于电解槽中，导入铜浓度：88g/L、硫酸浓度：95g/L、聚乙二醇浓度：150mg/L、3-巯 基-1-丙磺酸钠盐浓度：7mg/L、聚乙烯亚胺浓度：0. 5mg/L、氯离子浓度：40mg/L而制成硫 酸铜电解液。并且，调节为电解液温度：60°C、电流密度：58A/dm2,使铜析出于旋转阴极的表 面，然后将析出于旋转阴极的表面的铜剥取以连续地制造厚度为12 μ m的电解铜箔。
[0061] 对比较例1的电解铜箔，基于IPC-TM-650实施拉伸强度试验，评价弹性能、韧性、 拉伸强度、延伸率，结果显示于表二，并制作应力应变曲线，如图8所示。
[0062] (比较例2)
[0063] 于电解槽中，导入铜浓度：88g/L、硫酸浓度：95g/L、羟乙基纤维素浓度：5mg/L、明 胶浓度：〇. 5mg/L、氯离子浓度：35mg/L而制成硫酸铜电解液。并且，调节为电解液温度： 70°C、电流密度：60A/dm2,使铜析出于旋转阴极的表面，然后将析出于旋转阴极的表面的铜 剥取以连续地制造厚度为12 μ m的电解铜箔。
[0064] 对比较例2的电解铜箔，析出面的SEM照片示出于图1，可知比较例1的铜箔析出 面上形成有凹凸不平的纹理，于此凹凸部分的光的乱射会使光泽度[Gs (60° )]变小，从而 使表面粗糙度（Rzjis)变大。基于IPC-TM-650实施拉伸强度试验，评价弹性能、韧性、拉伸 强度、延伸率，结果显示于表二，并制作应力应变曲线，如图9所示。
[0065] 表一
[0066]
【主权项】
1. 一种负极集电体用电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔的弹性能至少大于60KJ/ m 2,且所述电解铜箔的韧性至少大于1500KJ/m2。
2. 根据权利要求1所述的负极集电体用电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔常态下 的抗张强度至少大于300N/mm2,且延伸率至少大于10%。
3. 根据权利要求2所述的负极集电体用电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔的厚度 为8iim~35iim且具有至少一表面，所述表面的粗糙度Rz为I. 0μm~2. 5 ii m。
4. 根据权利要求3所述的负极集电体用电解铜箔，其特征在于，所述电解铜箔还包括 一铬抗氧化层，所述铬抗氧化层形成于所述表面上。
5. 根据权利要求4所述的负极集电体用电解铜箔，其特征在于，所述铬抗氧化层为一 铬酸盐皮膜。
6. -种负极集电体用电解铜箔的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步 骤： 以硫酸铜电解液的电解法在一阴极的表面析出形成一电解铜箔，其中所述硫酸铜电解 液包含聚醚化合物、活性有机硫化物的磺酸盐、以及氯；及 从所述阴极上剥离所述电解铜箔。
7. 根据权利要求6所述的负极集电体用电解铜箔的制造方法，其特征在于，所述硫酸 铜电解液中的硫酸浓度为70g/L~100g/L，铜浓度为80g/L~100g/L。
8. 根据权利要求7所述的负极集电体用电解铜箔的制造方法，其特征在于，所述硫酸 铜电解液中的聚醚化合物的浓度为50ppm~250ppm，活性有机硫化物的磺酸盐的浓度为 0? 3ppm ~IOppm,氯的浓度为 IOppm ~50ppm。
9. 根据权利要求6所述的负极集电体用电解铜箔的制造方法，其特征在于，所述硫酸 铜电解液的电解法在58°C~62°C的电解液温度下，用50A/dm 2~80A/dm2的电流密度进行 电解。
10. 根据权利要求6所述的负极集电体用电解铜箔的制造方法，其特征在于，在从所述 阴极上剥离所述电解铜箔的步骤之后，还进一步包括以浸渍法或电解法在所述电解铜箔的 至少一表面上形成一铬抗氧化层的步骤。
【专利摘要】本发明披露一种负极集电体用电解铜箔及其制造方法，该制造方法，包括以下步骤：首先，以硫酸铜电解液的电解法于一阴极表面析出形成一电解铜箔，然后从所述阴极表面上剥离所述电解铜箔，特别的是，所述硫酸铜电解液包含聚醚化合物、活性有机硫化物的磺酸盐以及氯。由此方法制成的铜箔可应用于二次电池领域，在充电及放电过程中不容易发生变形或断裂。由此方法制得的铜箔具有良好的弹性能及韧性，即便是反复进行电池的充电及放电也不容易发生变形或断裂，因此能显着提升充、放电的循环特性。
【IPC分类】H01M4-70, H01M4-66, C25D3-38
【公开号】CN104805478
【申请号】CN201410043978
【发明人】吕明传, 许纮玮, 徐嘉禧
【申请人】金居开发铜箔股份有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月29日