[发明专利]铜箔及其制备方法、集流体、电极片、二次电池及用电装置

说明书

本申请涉及一种铜箔及其制备方法、集流体、电极片、二次电池及用电装置。该铜箔包括基材、金属镀膜及表面铜层。其中，金属镀膜设于基材的至少一个表面上。表面铜层设于金属镀膜远离基材的表面上。其中，在基材的表面上，金属镀膜包括层叠设置的铜合金镀膜、纯铜镀膜及铜镍镀膜。铜合金镀膜通过脉冲直流电源溅射制备。通过脉冲直流电源溅射制备的铜合金镀膜具有较好的表面附着力，与基材表面的结合力较佳；铜镍镀膜具有较好的抗氧化性，能够较好地避免金属镀膜氧化，故而该铜箔整体的方阻较小且方阻均一性较好，同时与基材的结合力较好。

技术领域

本申请涉及新材料制备技术领域，具体涉及一种铜箔及其制备方法、集流体、电极片、二次电池及用电装置。

背景技术

复合铜箔是一种具有“铜-高分子材料-铜”三明治结构的材料，能够用作二次电池的集流体。具体地，复合铜箔以高分子绝缘树脂等材料作为“夹心”层，在表面沉积金属铜，相对于传统铜箔，复合铜箔能够提升二次电池的能量密度、降低成本。

然而，传统的复合铜箔通常通过两步法制备，首先真空镀膜在基材表面制备超薄铜膜，然后采用水电镀的方式加厚铜层。传统工艺制备的复合铜箔存在与基材结合力较差、容易氧化导致方阻升高及均一性差的问题，复合铜箔的质量较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种结合力较高、方阻较小且均一性较好的铜箔及其制备方法。

此外，还提供包含上述铜箔的集流体、电极片、二次电池及用电装置。

本申请的一个方面，提供了一种铜箔，包括：

基材；

金属镀膜，所述金属镀膜设于所述基材的至少一个表面上；

表面铜层，所述表面铜层设于所述金属镀膜远离所述基材的表面上；

其中，沿远离所述基材的方向上，所述金属镀膜包括依次层叠设置的铜合金镀膜、纯铜镀膜及铜镍镀膜；

所述铜合金镀膜通过脉冲直流电源溅射制备。

本申请实施方式提供的铜箔包括层叠设置的基材、金属镀膜及表面铜层，在基材表面上金属镀膜包括层叠设置的铜合金镀膜、纯铜镀膜及铜镍合金镀膜，且铜合金镀膜通过脉冲直流电源溅射制备。上述铜箔中，通过脉冲直流电源溅射制备的铜合金镀膜整体的致密性较好，能够提升镀膜与基材之间的附着力；铜镍镀膜具有较好的抗氧化性，能够较好地避免金属镀膜氧化，故而上述铜箔整体的方阻较小且均一性较好，同时与基材的结合力较好。

在其中一些实施方式中，所述铜合金镀膜的材质包括铜镍合金、铜锌合金及铜银合金中的一种；

可选地，所述铜合金镀膜的材质为铜镍合金，所述铜镍合金中，镍元素的质量含量为5％～15％。

在其中一些实施方式中，所述铜镍镀膜中，镍元素的质量含量为5％～15％。

在其中一些实施方式中，所述铜箔满足(1)～(6)中的至少一个条件：

(1)所述铜合金镀膜的厚度为10nm～15nm；

(2)所述纯铜镀膜的厚度为30nm～40nm；

(3)所述铜镍镀膜的厚度为15nm～20nm；

(4)所述金属镀膜的厚度为50nm～70nm；

(5)所述表面铜层的厚度为1μm～3μm；

(6)所述基材的厚度为3μm～6μm。

在其中一些实施方式中，所述铜箔的方阻小于或等于23mΩ。

第二方面，本申请还提供了上述的铜箔的制备方法，包括以下步骤：