[发明专利]电解铜箔、电极及包含其的锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种电解铜箔、电极及包含其的锂离子二次电池。该电解铜箔包含位于相反侧的一辊筒面及一沉积面，该辊筒面及该沉积面中的至少一表面的空隙体积(Vv)为0.17立方微米/平方微米至1.17立方微米/平方微米；以及该辊筒面的轮廓最大高度(Sz)与该沉积面的Sz的差数的绝对值小于0.60微米。此外，还提供包含前述电解铜箔的电极及包含前述电解铜箔的锂离子二次电池。

技术领域

本发明系关于一种电解铜箔。此外，本发明另关于一种包含此电解铜箔的锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池因兼具高能量和高功率密度，而成为手机、平板计算机等携带式电子装置(portable electronic devices，PED)、电动工具、电动车(electric vehicles，EVs)、能量储存系统(energy storage systems，ESS)、太空应用、军事应用、铁路设施等领域的首选供电产品。电动车包括混合动力车(hybrid electric vehicles，HEVs)、插电式混合动力车(plug-in hybrid electric vehicles，PHEVs)、纯电动车(pure batteryelectric vehicles，BEVs)等。若电动车取代了大部分的化石燃料(例如汽油、柴油等)动力运输，则锂离子二次电池将大幅减少温室气体的排放。此外，高能效的锂离子二次电池还可应用于各种电网系统(electric grid applications)，包括提高从风能、太阳能、地热能和其他可再生资源中收集到的能量质量，从而有助于更广泛地建立永续能源的社会。

因此，锂离子二次电池成为商业企业、政府、学术机构等各方的研究热点。尽管近年来已经有很多的相关研究和发展，且锂离子二次电池也已实际应用于各领域中，然而，如何使锂离子二次电池具有更高容量、产生更大电流、以及承受更多次充放电循环而得以延长使用寿命的需求仍有待满足。另外，减轻锂离子二次电池的重量以利应用于电动车、携带式电子装置的需求亦有待满足。

锂离子二次电池通常包括表面附着活性材料的金属箔作为集电体；活性材料通常包含黏着剂和活性物质。由于铜的导电性良好，因此铜箔特别适合作为集电体使用。随着轻量化的发展趋势，集电体也必须随之薄型化以减缩锂离子二次电池的尺寸和重量。此外，为了增加锂离子二次电池的容量，诸如硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)等物质与高容量的活性物质相混合并填充于锂离子二次电池，进而加剧了活性物质的膨胀与收缩，同时与其接触的铜箔所承受的应力亦增加。另外，为了增加锂离子二次电池的容量，可将铜箔折迭并卷绕。因此，若铜箔在锂离子二次电池使用过程中不能承受活性物质的膨胀和收缩，或者在锂离子二次电池制造过程中不能承受折迭和卷绕而断裂，将会对锂离子二次电池的循环特性产生不利影响。

简言之，用于锂离子二次电池的铜箔仍有待改进之处，例如，目前仍有待改善铜箔与活性材料结合的接着强度，避免锂离子二次电池经过多次充放电循环而发生负极活性材料自铜箔上分离而失效或者因铜箔断裂而失效的问题。

发明内容

在第一方面，本发明提供一种电解铜箔，其包含位于相反侧的一辊筒面(drumside)及一沉积面(deposited side)，该辊筒面及该沉积面中的至少一表面的空隙体积(void volume，Vv)为0.17立方微米/平方微米(μm³/μm²)至1.17μm³/μm²，且该辊筒面的轮廓最大高度(maximum height，Sz)与该沉积面的Sz的差数的绝对值小于0.60μm。

较佳的，该辊筒面的Vv为0.17μm³/μm²至1.17μm³/μm²，且该沉积面的Vv亦为0.17μm³/μm²至1.17μm³/μm²。