电解铜箔及其制造方法以及包括该电解铜箔的二次电池与流程

本揭露叙述一种电解铜箔及一种制造该铜箔的方法，该铜箔具有高韧性，并主要作为用于充电式锂二次电池的集电体，特别为叠片式(laminatedtype)高能量容量的锂二次电池。本揭露亦揭露一种使用该高韧性电解铜箔的充电式电池的制造方法。

背景技术：

电气化实现洁净及高效运输的最可行方式，这对于整个世界的可持续发展至关重要。于不久的将来，电动汽车(electricvehicle,ev)，包括混合动力汽车(hybridelectricvehicle,hev)、插电式混合动力汽车(plug-inhybridelectricvehicle,phev)及纯电池电动汽车(batteryelectricvehicle,bev)将主导洁净汽车的市场。预计到了2020年，超过一半的新车销量将可能是ev车型。电池是这种运输革命性变革的关键与实现技术。ev电池与消费型电子装置(如：笔记型电脑及手机)中使用的电池相当不同。ev电池被要求在有限的空间及重量内以合理的价格处理高功率(高达100千瓦)以及拥有高能量容量(高达数十千瓦)。目前电动汽车中使用的两种主要电池类型为镍金属氢化物(nimh)电池(镍氢电池)及锂二次电池。由于镍氢电池的技术成熟，目前市场上几乎所有的hev皆使用镍氢电池。由于锂二次电池具有获得更高的比能量及能量密度的潜力，预计锂二次电池在电动汽车中的应用将快速增长，特别是在phev及bev中。

用于ev及hev应用的叠片式(laminatedtype)锂二次电池具有一结构，其中，堆叠式正极与负极交替地堆叠并有隔离物夹在其间，接着使用层压膜封装。由于电池具有非常紧密的形状，因此能够达到大容量。此外，由于结构简单，因此电池重量轻，并且从成本角度来看，亦保持竞争优势。

叠片式锂二次电池与常规的圆柱形电池相比，拥有先进的散热功能。由于叠片式锂二次电池具有宽大的表面积，所以电池能够更好地散热，且可保持较低的因充电与放电而引起的电池整体温度的升高。因此，采用叠片式电池的电动汽车可简化对热的对策。

圆柱形锂二次电池(亦称为卷绕型电池)具有切成两条长条的负极及正极，且与隔离负极及正极的隔离物一起缠绕在圆柱形心轴上，以形成果冻卷(在英国亦被称为瑞士卷)。因此圆柱形电池仅具有两个电极条，此为甚大简化了电池的构造。该圆柱形的设计具有良好的循环能力，具有较长的日历寿命且经济效率高，惟由于其空间腔造成重且具有较低的堆叠密度。圆柱形电池通常用于便携式应用。

基本上，高伸长率的铜箔较适合作为圆柱形电池中的集电体。当圆柱形电池在充电与放电期间膨胀时，铜箔的最外圈会比最内圈(或内圈)扩大。若铜箔不具有高伸长率，则该铜箔的最外圈容易断裂。

迄今为止，铜箔在充电式锂二次电池中作为负极的集电体使用。该铜箔的表面涂有一层负极活性材料。由于负极活性材料层将随着其储存与释放的锂离子而膨胀及收缩，故于充电-放电循环期间在集电体(铜箔)中产生应力，且偶尔会导致皱褶(wrinkle)的形成。铜箔中的皱褶的形成不仅增加负极的体积，还会扰乱电极反应的均匀性，导致能量密度的降低。

对于叠片式锂二次电池，其铜箔于x或y方向上的膨胀小于圆柱形锂二次电池。因此，本技术领域倾向于使用高抗拉强度铜箔作为叠片式锂二次电池中更适合的集电体。当铜箔具有高抗拉强度时，铜箔具有高强度，并且更加不易在电池的充电/放电循环期间变形及导致铜箔产生皱褶。

为了具有高能量容量，需要减少铜箔的厚度，因为在相同体积的锂二次电池中，可使用更多的活性材料。但是，当铜箔的厚度减少时，铜箔的强度亦随着降低。在电池的充电/放电循环之后，较薄的铜箔容易变形并起皱。在本揭露之前，人们喜欢使用不易变形从而起皱的高抗拉强度的铜箔。惟，对于以往的铜箔，当增加铜箔的抗拉强度时，基本上将减少其伸长率，这意味着铜箔强度变得更强但会变脆。

为使锂二次电池具有更高的能量容量，除了减少铜箔的厚度之外，还必须使用更高的压制压力将负极活性材料固结在铜箔表面上，以使锂二次电池能够包含更多的负极活性材料。使用以往具有高抗拉强度的铜箔，意味着铜箔不易在充电/放电循环期间变形及起皱。然而，若铜箔在压制过程中经受更高的压力来固化负极活性材料，则以往此种脆的铜箔在铜箔/负极活性材料(碳材料)的界面处容易断裂。

据此，所有这些在先前技术的铜箔中的缺陷，特别是作为目前可使用的叠片式锂二次电池中的集电体的铜箔，都需要本发明人不仅要认知到现有电池与这种电池组件中的缺陷，而且还需配制新的铜箔、铜箔/负极活性材料的复合材料、以及采用用于固结更多量的负极活性材料的较高压制压力的生产方法，并且提供比迄今为止可用于相同体积的高容量改进的锂二次电池。期望提供可获得优异的电池容量特性与循环特性的充电式二次电池、电动工具、电动汽车及电力储存系统。

技术实现要素：

材料的强度，特别铜箔的强度藉由下述关系计算：

强度(kg/mm)＝抗拉强度(kg/mm²)*厚度(mm)

当铜箔具有高强度时，则难以导致变形及皱褶。若两片铜箔具有相同抗拉强度时，该较厚的铜箔将具有更高的强度。若两片铜箔具有相同厚度时，该较高抗拉强度的铜箔将具有更高的强度。若一铜箔的厚度减少时，为了维持该铜箔的强度，则必须提高该铜箔的抗拉强度。所以，高强度未必意味着具有高韧性，惟高韧性则代表高强度。

作为锂二次电池的组件使用的新型铜箔，特别是作为叠片式锂二次电池的组件使用的新型铜箔必须具有韧性，而非仅具有高抗拉强度。韧性可藉由将材料的应力-应变曲线积分来确定，于此情况下该材料为铜箔。其为断裂前每单位体积的机械变形能量。为使其更坚韧，强(高抗拉强度)及易延展的(高延伸率)的铜箔属必不可少的要求。

因此，本揭露的目的为提供一种具有高韧性性质的电解铜箔以用于充电式锂二次电池、尤其是叠片式高能量容量电池。

本揭露的复一目的为提供一种制造高韧性电解铜箔的方法，该方法乃藉由将旋转辊筒的表面至少部分地浸没于含铜电解液中，在电流流经电解液的作用下，以辊筒作为阴极，以及使至少一个阳极与电解液接触，而将铜沉积在旋转辊筒的表面上以形成铜箔。该形成于辊筒上的铜箔的表面称为铜箔的“辊筒面”；该铜箔的反面或该于形成过程中朝向电解液的铜箔部分称为铜箔的“沉积面”。

本揭露的另一目的为提供一种由电解铜箔与负极活性材料的复合物藉由压制而制造用于锂二次电池的负极的方法，其中在制造中使用的电解铜箔不仅在充电放电后用于电池中时耐变形及皱褶，而且在高压压制使负极活性材料固结于电解铜箔上后，在负极活性材料及电解铜箔的界面处亦不易断裂。

特征上，本发明的复一目的为提供一种电解铜箔，其显示40至70(kg/mm²)的抗拉强度，且依据l*a*b*色彩系统，该铜箔的沉积面的明度l*值于36至74的范围内。

本揭露的又复一目的为提供一种铜箔，该铜箔的辊筒面的表面粗糙度(rz)小于2.5μm。实质上，本发明的一目的为提供一种电解铜箔，该电解铜箔的辊筒面及沉积面两者的表面粗糙度(rz)皆小于2.5μm；以及又一目的为提供一种电解铜箔，该辊筒面与沉积面之间的表面粗糙度(rz)的差距为1.3μm或更少。

于复一实施态样中，本揭露的目的维持该电解铜箔的重量偏差为小于3％。重量偏差藉由下述关系确定。

本发明的又复一目的提供一种充电式锂二次电池的部件，其利用上述电解铜箔与负极活性材料一起作为电池中的集电体。

本发明的又复一目的揭露一种制造含有本文揭露的电解铜箔作为其部件的高容量叠片式锂二次电池及充电式锂二次电池的方法。

本发明的前述与附加目的，可藉由结合附图及下述对于较佳实施态样的叙述，更好地理解。

附图说明

图1a为叠片式锂二次电池中的堆叠式电极的分解示意图；

图1b为图1a的堆叠式电极的示意图，其中引线片连接至层压膜之间的堆叠式电极；

图1c显示叠片式锂二次电池的最终形式；

图2为依据本揭露的一实施态样的与铜箔组合的负极活性材料的示意图，且另外显示铜箔的x、y及z轴；

图3为藉由使用辊压机压制活性负极材料及铜箔以固结负极活性材料的过程的示意图；

图4a为高抗拉强度、低延伸性铜箔的应力-应变曲线的图示；

图4b为高延伸性、低抗拉强度铜箔的图示；

图4c为藉由积分应力-应变曲线而获得的铜箔韧性特性的图示；

图5为三片铜箔a、b及c的应力-应变曲线的图形比较；

图6为表示铜箔与在该铜箔上固化的负极活性材料的界面处的皱褶的图；

图7为用于依据较佳实施态样制造电解铜箔的设备的示意图；

图8为用于依据较佳实施态样制造电解铜箔的设备的示意图，其包括以下步骤：向所形成的电解铜箔施予防锈剂；以及，

图9为圆柱形电池的局部截面示意图。

符号说明

10电池

11引线片

12、14层压膜

15负极

16堆叠式电极

17正极

19隔离物

20、22负极活性材料

21铜箔

31辊压机

32、33、76、77、78辊

34仅有铜箔的部分

35界面处

64皱褶

70用于制造电解铜箔的典型装置

71金属阴极辊筒

72含铜电解液

73不溶性金属阳极

74辊筒表面

75辊筒面

79沉积面

80、90卷轴

81、91、92、93导辊

82处理槽

83、84、85电极

86、87、88、89气刀

p1,p2压力。

具体实施方式

如贯穿各附图所使用者，可给予不同视图中的相同元件共同的数字标记，以帮助读者理解各种实施态样。

叠片式电池乃藉由沿着电解铜箔的一部分不连续地设置负极活性材料而形成。将它们一起送入辊压机的辊隙中，并在压力下固化以形成负极。随后，将负极以交替方式与正极一起堆叠在容器中，并在每个相邻的负极/正极之间放置隔离物。然后将容器填满电解质并密封以形成叠片式锂二次电池。如图1c所示，一种叠片式充电式锂二次电池10，其具有用于将电池10连接至ev的外部系统组件(未图示)的引线片11。如图1b所示，层压膜12、14形成电池10的外包装。从图1b中亦可看见引线片11贴附于堆叠式电极16。图1a的分解视野明确地显示图1b的堆叠式电极的部件。复数个负极15及正极17与堆叠中放置在每个相邻的负极15及正极17之间的隔离物19堆叠在一起。如图2所示，依据本揭露，该负极15包括固结在铜箔21上的负极活性材料20、22。在叠片式锂二次电池10中，沿着铜箔的x及y轴的膨胀小于如图9所示的圆柱形电池的负极的膨胀。

为增加电池10的容量，铜箔厚度的减少将允许在给定体积的电池10中增加负极的数量。然而，减少具有给定抗拉强度的铜箔的厚度亦降低其强度。强度及抗拉强度之间的关系可藉由下述关系视化：

强度(kg/mm)＝抗拉强度(kg/mm²)*厚度(mm)

因此，藉由增加铜箔的厚度、增加铜箔的抗拉强度、或者同时增加铜箔的厚度及抗拉强度，可使铜箔的强度更大。然而，若需要减少铜箔的厚度以增加给定体积的锂二次电池的电容量，则必须增加铜箔的抗拉强度以保持其强度。惟，本申请人发现增加用于充电式锂二次电池的铜箔的抗拉强度存在着新的缺点。增加铜箔的抗拉强度会让铜箔变脆。此外，为将更多的负极活性材料20固结在铜箔21上，必须对每个负极活性材料20及铜箔21施予更高的固结压力。如图3所示，更高的固结压力会利用辊压机31，其中辊压机31的辊32、33产生让铜箔21及负极活性材料20同时穿过的辊隙。由于负极活性材料20间隔地安置于铜箔21上，显然当铜箔21及负极活性材料20两者皆于辊压机31的辊隙中时，存在着比仅有铜箔21的部分34在辊隙中时的压力p2更高的压制压力p1，因此在负极活性材料20与铜箔21的界面处35更容易断裂。

因此，本申请人设计了具有高韧性的新型电解铜箔，而非仅具有高抗拉强度的电解铜箔。如图4a的高抗拉强度、低延伸性铜箔的应力-应变曲线所示，该铜箔脆而易断裂。因此，任何藉由增加铜箔的抗拉强度同时降低延伸性来维持强度的尝试，将导致更脆的材料而更容易断裂。另一方面，如图4b的高延伸性、低抗拉强度铜箔的应力-应变曲线所示，该铜箔是柔软的。在充电与放电后，该铜箔容易变形并产生皱褶。申请人设想了一种高韧性的电解铜箔，其藉由积分铜箔的应力-应变曲线确定。如图4c所示，该铜箔具有高抗拉强度及高延伸性，使得应力-应变曲线的积分达到最大值。

参酌图5可更好地理解这一点，其中三片铜箔a、b及c的应力-应变曲线皆以相同比例绘制。依据铜箔a、b及c的应力-应变曲线，它们各自具有相同的抗拉应力及延伸性(伸长率)，惟铜箔a具有比铜箔b及c更高的韧性。即使铜箔具有相同的抗拉强度及伸长率，但并未意味着其具有相同的韧性。申请人已经发现一种电解铜箔，其具有40至70kg/mm²范围内的抗拉强度，以及依据l*a*b*色彩系统，该电解铜箔的沉积面具有36至74范围内的明度l*值，该铜箔相较于此等限制以外的铜箔具有更好的韧性。若抗拉强度低于40kg/mm²，则铜箔的强度降低，且该铜箔容易变形，并于充电与放电之后起皱。若抗拉强度高于70kg/mm²，则铜箔变得更脆，且容易在高压压制过程之后断裂。此外，电解铜箔的抗拉强度更佳为40至60kg/mm²。另外，电解铜箔较佳为具有4.7％至6％的伸长率。

使用ciel*a*b*坐标识别色彩差异，两个物体之间的色彩差异对于肉眼无法总是显而易见，因此经常使用光学辅助装置，例如柯尼卡美能达公司出售的分光光度计cm-2500c。当然，其他装置亦可取代前述柯尼卡美能达公司制的分光亮度计。依据国际照明委员会(commissioninternationaledel'eclairage,cie)的定义，l*a*b*色彩空间根据色彩对立理论建模，该理论说明两种颜色不能同时为红色及绿色，或者同时为黄色及蓝色。在l*a*b*色彩系统中，l*表示明度、a*表示红色/绿色坐标、b*表示黄色/蓝色坐标。

因此，l*a*b*色彩系统建立一个标准，通过该标准可以测量电解铜箔的沉积面的色彩。如上所述，依据l*a*b*色彩系统，沉积面的l*值于36至74的范围内，例如在约36、40、45、50、55、60、65、70至74之间。当该沉积面的明度l*值低于36时，该电解铜箔是柔软的。若l*值大于74，该电解铜箔将变得更脆。于一些情况下，该电解铜箔的沉积面的a*值于11至18的范围内，诸如11、12、13、14、15、16或17至18之间。于一些情况下，该电解铜箔的沉积面的b*值于9至13的范围内，或者于9、10、11、12至13的范围内。

电解铜箔的沉积面的表面粗糙度(rz)大于0.5μm且小于2.5μm亦重要的。于特别佳实施态样中，电解铜箔的辊筒面的表面粗糙度(rz)亦小于2.5μm。在本说明书及权利要求书中使用的表面粗糙度以“rz”标准进行测量及提供，其利用jisb0601-1994并使用由kosakalaboratoryltd.制造的α-型表面粗糙度与轮廓测量仪器(型号：se1700)，尽管仍有其他系统可用以测量表面粗糙度，但并非所有表面粗糙度的测量系统都是等效的。依据该rz标准，测量结果以10点的平均值表示。此外，辊筒面与沉积面之间的表面粗糙度(rz)的差距为1.3μm或更小。而且，辊筒面与沉积面之间的表面粗糙度(rz)的差距更佳为0.10至0.70μm。若该沉积面的表面粗糙度(rz)大于2.5μm，则在高压压制过程之后，铜箔容易在负极活性材料与电解铜箔之间的界面处断裂。于一较佳实施态样中，该电解铜箔的辊筒面的表面粗糙度(rz)低于2.5μm。若该辊筒面与沉积面之间的表面粗糙度(rz)的差距大于1.3μm，则在高压压制过程之后，容易在负极活性材料20与铜箔21之间的界面处35产生皱褶(起皱)。图6显示于界面处35的皱褶64。

在制造铜箔的过程中有时会发生重量偏差。惟，依据本揭露制造电解铜箔时，电解铜箔的重量偏差低于3％。该重量偏差更佳为小于2％。根据下述关系计算重量偏差：

当电解铜箔的重量偏差大于3％时，在高压压制过程之后，厚度的变化容易导致在负极活性材料与电解铜箔之间的界面处形成皱褶。

图7中示意性地显示用于制造电解铜箔的典型装置70。该制造过程包括将铜线溶解于50重量％的硫酸水溶液中，以制备硫酸铜电解液，该电解液包含硫酸铜、硫酸、以及至少一种选自由明胶、磺酸改性的聚乙烯醇、n,n’-二乙基硫脲、3-巯基-1-丙烷磺酸钠、氯离子及其组成物所组成的群组中的添加剂。旋转式金属阴极辊筒71设置在相对于含铜电解液72为部分浸没的位置。不溶性金属阳极73，较佳为不溶解于含铜电解液72者，安置成与含铜电解液72接触。该不溶性金属阳极73配置在金属阴极辊筒71的大致下半部，且包围金属阴极辊筒71。旋转式金属阴极辊筒71的表面74可经抛光成镜面，从而赋予铜箔21的辊筒面75相同的抛光镜面。辊76、77、78协助从辊筒表面74剥离铜箔。铜箔21的与辊筒面75相反的一面被称为沉积面79，这是因为沉积面79在铜箔形成时与含铜电解液72接触。使用该装置并藉由下述方式连续制造铜箔21：藉由使含铜电解液72在金属阴极辊筒71与不溶性金属阳极73之间流动，在阳极与阴极之间施加直流电流(dc)，使得铜沉积在金属阴极辊筒71的表面74，且当获得预定厚度时，将电解铜箔从金属阴极辊筒71分离。如此从辊筒表面74移除的铜箔21可立即进一步处理或者卷绕在卷轴80上存储。

图8显示一示意性实施态样，其中铜箔21在从金属辊筒71移除后立即被进一步处理。铜箔21经过导辊81，并进入防锈处理槽82中。存在于处理槽82中的，是处理溶液，例如有机试剂、或者是可含有锌或铬等无机防锈剂的溶液，这些系施用于铜箔21以达到防锈及/或保护铜箔21的性质。在期望金属层(例如上述防锈金属之一)电解沉积至铜箔21的辊筒面75上的情况下，可使用电极83、84。若期望在铜箔21的沉积面79上电解沉积金属，则提供另一电极85。一系列导辊91、92、93输送铜箔21通过及离开处理槽82。因期望防锈层与铜箔的厚度相比相对较薄，从而不对铜箔21的表面产生有害的影响，因此提供气刀86、87、88及89以仔细调节及干燥防锈层。为增加额外或不同类型的层，可提供额外的处理槽(未显示)。处理后，铜箔21可卷绕在卷轴90上以便储存或运输。

实施例

可藉由结合下述实施例、比较例、以及下文中叙述的测试步骤进一步理解本揭露的实施态样。须明确地理解此乃用于实现依据本发明的用于锂二次电池的电解铜箔的附加且更有利的条件。应当理解，在本揭露的范围内，上述及下述(例如：实施例)所提及的技术特征可自由且相互地组合形成新的或较佳的技术方案，为简洁起见省略之。

实施例1

电解铜箔的制造

在实施例1中，将铜线溶解在50重量％的硫酸溶液中以制备含有320g/l的硫酸铜(cuso4·5h2o)及100g/l的硫酸的硫酸铜电解液。在每升的硫酸铜电解液中添加0.8mg的明胶(dv：nippi公司)、1.0mg的磺酸改性的聚乙烯醇(ta-02f：长春石油化学股份有限公司)、1.3mg的3-巯基-1-丙烷磺酸钠(mps：hopax公司)、1.5mg的n,n’-二乙基硫脲(alfaajohnsonmatthey公司)、及40mg的氯离子。随后，在50℃的液温及50a/dm²的电流密度下制备厚度为6μm的电解铜箔。

表面防锈处理

在电解液中于阴极辊筒上电沉积后，该电解铜箔藉由一系列辊进行供给。在用气刀进行干燥之前，对该电解铜箔进行防锈处理。最后，卷绕该电解铜箔。电解铜箔的表面仅以防锈处理(例如：铬镀覆处理、铬酸溶液浸渍处理或有机处理)进行处理，条件如下述表1所示，且并未在电解铜箔上进行粗化粒子处理(粗化)。在铜表面上施予防锈处理(防锈剂)后测量l*a*b*值。

表1

为控制重量偏差，将绝缘遮罩附加在尺寸稳定阳极(不溶性金属阳极)上，以调节电解铜箔的重量偏差。电沉积仅发生在辊筒及尺寸稳定阳极导电的地方。参酌美国专利9,711,799，其全文纳入本文中。

下述表2显示实施例及比较例中用于制作铜箔的参数条件。

采用的测试方法

1.抗拉强度

基于ipc-tm-650的方法，切割电解铜箔以获得尺寸为100mm×12.7mm(长×宽)的试样，并于室温(约25℃)下使用岛津制作所股份有限公司的ag-i型试验机以夹头距离50mm、十字头速度50mm/min的条件测量该试样。

2.伸长率

基于ipc-tm-650的方法，切割电解铜箔以获得100mm×12.7mm(长×宽)的试样，于室温(约25℃)下使用岛津制作所股份有限公司的ag-i型试验机以夹头距离50mm、十字头速度50mm/min的条件测量该试样。

3.粗糙度

基于jisb0601-1994的方法，使用α型表面粗糙度与轮廓测量仪器(kosakalaboratory股份有限公司；se1700系列)进行测量。

表面粗糙度(rz)(十点平均粗糙度)乃从取样参考长度范围内的粗糙度曲线的平均线与最高点的5个峰值及最低点的5个峰值之间的每个距离的平均值的总和并以微米表示而求得。

4.色彩l*a*b*

l*、a*及b*为基于jisz8729所述的l*a*b*色彩系统，以及基于jisz8722的方法藉由使用分光光度计(konica-minolta；cm2500c)测量的数值。在测量中，观察角度(观察者)为2°，光源(照明体)为d65。

5.重量偏差

将电解铜箔切成50mm长×50mm宽的小片。使用mettlertoledointernationalinc.所制造的微量天平(ag-204)来测量试样。对于每个试样，将读数的数字重量值乘以400而得到面积重量(g/m²)。

6.压制后的断裂测试

使用n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)作为溶剂，并使用下述表3中列出的负极材料，以60％固液比(100g的负极材料：60g的nmp)制备成负极浆料。将负极材料配方的组分混合后，将碳材料以5米/分钟的速度涂布在铜箔的表面上至200μm的厚度，然后藉由160℃的烘箱干燥。

随后，在辊压机中压制负极(铜箔+负极活性材料)。辊压机的辊的尺寸为250mm×250mm，辊的硬度为62至65°hrc，辊的材料为高碳铬轴承钢(suj2)。使用1米/分钟压制速度及3000psi压力，然后观察压制材料以确定铜箔与负极活性材料之间的界面处是否有断裂。依据下述标准进行评估：

╳:完全断裂

△:部分断裂

○:没有断裂

表3

7.压制后的皱褶测试

使用n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)作为溶剂，並使用下述表4中列出的負極材料，以60％固液比(100g的负极材料：60g的nmp)制备成负极浆料。将负极材料配方的组分混合后，将碳材料以5米/分钟的速度涂布在铜箔的表面上至200μm的厚度，然后藉由160℃的烘箱干燥。

随后，在辊压机中压制负极(铜箔+负极活性材料)。辊压机的辊的尺寸为250mm×250mm，辊的硬度为62至65°hrc，辊的材料为高碳铬轴承钢(suj2)。使用1米/分钟压制速度及3000psi压力，然后观察压制材料以确定铜箔与负极活性材料之间的界面处是否有皱褶。依据下述标准进行评估：

╳:有皱褶

○:无皱褶

表4

8.充电-放电循环测试

如下述般制备叠片式锂二次电池，并进行高倍率充放电测试。如表5所示，使用n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)作为正极材料的溶剂，以固液比195重量％(100g的正极材料：195g的nmp)获得正极浆料。使用nmp作为负极材料的溶剂，以固液比60重量％(100g的负极材料：60g的nmp)获得负极浆料。

表5

然后，将正极浆料涂布在铝箔上，并将负极浆料涂布在铜箔上。溶剂蒸发后，将负极及正极压制并切成一定尺寸。其后，将正极及负极交替地堆叠且将隔离物(由celgard公司制造)夹在中间，并放置在由层压膜成型的容器中。然后将容器填满电解质，并密封形成电池。

叠片式锂二次电池的尺寸为41mm×34mm×53mm。

充电模式为恒定电流-恒定电压(cccv)模式，充电电压为4.2v，充电电流为5c。

放电模式为恒定电流(cc)模式，放电电压为2.8v，放电电流为5c。电池的充电-放电测试于高温(55℃)下进行。

1000次充电-放电循环测试后，从各电池中取出负极，观察铜箔的表面状态，并按照下述标准进行评估：

╳:完全起皱

△:中等起皱

○:少许起皱

表6记录各实施例和比较例的测试结果。

比较例及实施例的讨论

1.比较例1的抗拉强度较低，其明度l*值亦较低，且其铜箔是柔软的。在高压压制过程后，该铜箔不断裂，惟于充电-放电循环测试后完全起皱。

2.比较例2的抗拉强度于40至70(kg/mm²)的范围内，惟其明度l*值超出该范围，铜箔的韧性稍微降低，该铜箔于充放电循环测试后，具有中等的起皱。

3.虽然比较例3的抗拉强度高，且于40至70(kg/mm²)的范围内，惟其明度l*值超出该范围，该铜箔变得更脆，在高压压制过程后，导致铜箔部分断裂。

4.比较例4的抗拉强度过高，该铜箔脆，并在高压压制过程后，导致铜箔完全断裂。

5.比较例5的重量偏差大于3.0％，在高压压制过程后，其容易在负极活性材料层与铜箔的界面处产生皱褶。

6.比较例6的辊筒面与沉积面之间的表面粗糙度(rz)的差距大于1.3μm，在高压压制过程后，其亦容易在负极活性材料层与铜箔的界面处产生皱褶。

7.比较例7的辊筒面与沉积面之间的表面粗糙度(rz)的差距大于2.5μm，在高压压制过程后，其容易在负极活性材料层与铜箔的界面处产生断裂。

8.实施例1、7、8及9的差异仅在于防锈处理的条件。由于防锈层的厚度甚薄，故其不会影响铜箔的沉积面的明度l*值。

9.实施例10的铜箔未进行防锈处理，其在生产后立即测量色彩l*a*b*。该实施例表明防锈处理不会影响铜箔的色彩l*a*b*，因防锈处理层甚薄。

10.实施例10的铜箔未进行防锈处理，其表面易氧化，因此铜箔经压制后未进行断裂测试、皱褶测试及充电-放电循环测试。

应该理解的是于整个说明书及实施例中，申请人已叙述了可被认为该范围的端点的范围。惟应明确理解的是，于此范围内陈述的值亦可构成范围本身的端点。举例言之，申请人将抗拉强度范围记载为40至70kg/mm²，申请人亦记载51(51.1及51.2，下舍入至51)及61(61.3，下舍入至61)的中间值。因此，应明确理解的是于一些实施方案中，抗拉强度的范围可从51至70kg/mm²，或61至70kg/mm²，或51至61kg/mm²变化；或者可选地(alternatively)从40至51kg/mm²或从40至61kg/mm²。对于其他范围亦如此，包括但不限于辊筒面、沉积面的表面粗糙度(rz)，辊筒面与沉积面之间的表面粗糙度(rz)的差距，伸长率的性质，明度l*、a*及b*值，以及重量偏差。

此外，尽管申请人已记载实施态样，惟其应该被认为仅示例性者，而非限制性的，因本领域中具有通常知识者可于不脱离所请权利要求书的精神或范围的情况下做出许多修改。

本揭露的具体实施态样(包括较佳实施态样)旨在作为本文所述的实施态样的示例，惟不应被解释为限制本揭露、参数、制程或方法步骤、铜箔、集电体、电池或包含电池的其他产品。

于此使用的术语仅用于叙述特定实施态样的目的，而非意图限制本发明。如本文所使用者，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一(a)”，“一(an)”及“该(the)”旨在亦包括复数形式。此外，就在详细叙述及/或权利要求书中使用的术语“包含(including)”、“包含(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“具有(with)”或其变化形式而言，此类术语旨在为包括以类似于术语“包括(comprising)”的方式。