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CN106953099A - 抗松弛铜箔 - Google Patents

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CN106953099A
CN106953099A CN201610893251.6A CN201610893251A CN106953099A CN 106953099 A CN106953099 A CN 106953099A CN 201610893251 A CN201610893251 A CN 201610893251A CN 106953099 A CN106953099 A CN 106953099A
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electrolytic copper
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Chang Chun Petrochemical Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种具优异抗变形性质(例如，抗松弛及抗皱)的铜箔。通常，该铜箔具有：(a)表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米的光泽面；(b)表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米的粗糙面；以及(c)基于L*a*b*色彩系统，该粗糙面的明度L*值介于12至35。本发明还有关一种负极，其包括负极集电体上的负极活性物质，其中，该负极集电体包含上述铜箔。举例而言，该负极用于锂离子二次电池。

Description

抗松弛铜箔
技术领域
本发明有关于一种经改良的铜箔，其具有抗松弛及抗皱的性质，本发明亦有关于制造该铜箔的方法及该铜箔用于锂离子二次电池的用途。
背景技术
一种典型用于制造电解铜箔的装置，包括金属阴极辊筒及不溶性金属阳极(简称阳极)，该金属阴极辊筒可旋转并具有镜面抛光表面。该不溶性金属阳极装置于该金属阴极辊筒约下半部分并围绕该金属阴极辊筒。铜箔的连续制造为藉由该装置令铜电解液流动于该阴极辊筒和该阳极之间，并提供直流电于其中，以使铜电沉积于该阴极辊筒上，以及当得到预定厚度时，自阴极辊筒上分离电解铜箔。如此方法生产的铜箔具有光泽面(S面)(形成于阴极辊筒的铜箔表面)及铜箔表面上相对于该光泽面的粗糙面(M面)(与铜电解液接触的铜箔表面)。
铜箔常用于作为锂离子二次电池用负极集电体及印刷电路板，锂离子二次电池包括正极、负极和电解液。该负极通常包含碳粒子，以作为该铜箔制成的负极集电体表面上的负极活性物质层。作为负极活性物质，通常使用能够嵌入/嵌出锂离子的碳系材料(如石墨)。最近，具有比石墨系材料还大的理论容量的硅系材料或锡系材料已经被提出。锂离子二次电池用于电子设备，如移动电话、摄影机及个人计算器，随着电子设备的微型化，微型化和容量增加的锂离子二次电池正在发展中，而起始充电容量及充-放电特性在锂离子二次电池所需的特性中特别重要。
发明内容
本发明有关于一种改良铜箔，其具有抗松弛及抗皱的性质。当铜箔厚度变薄，更难以处理及更易受到如皱纹的缺陷影响。参见如图7，伸长皱纹(由“松弛”导致的结果)可从电解铜箔自阴极辊筒剥离后衍变。当铜箔的粗糙度低时，铜箔和导辊之间的摩擦力降低，使铜箔更容易“滑动及拉扯”，此种机械应力(如“滑动及拉扯”)可导致伸长皱纹的形成。呈现过度松弛的铜箔是有问题的，因为其不利于使用于负极，部分原因为由于难以涂覆电极活性材料，从而导致在长期使用下故障率高。
本发明的铜箔具有优异的抗松弛及抗皱性质。通常铜箔在制造后立即的拉伸强度是非常高的(约70千克/平方毫米(kg/mm2))，该拉伸强度在室温下逐渐降低直到最终稳定(于约30至35千克/平方毫米)。此拉伸强度的降低是室温下再结晶的结果，若铜箔的室温再结晶率太快，内应力导致该铜箔松弛和形变。铜箔M面L*(明度值)和其室温再结晶率之间存在关联性。
更具体而言，具有如下述参数的铜箔显示出抗松弛性质，从而导致电沉积以后的制程更顺畅、更少的伸长皱纹以及更好的整体电气性能，特别是经过长期使用：
(a)表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米的光泽面；
(b)表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米的粗糙面；以及
(c)基于L*a*b*色彩系统，该粗糙面的明度L*值介于12至35。
该铜箔可具有负极活性物质，其位于该箔的一或两侧上并作为负极集电体。该负极活性物质通常包含，举例而言，碳活性材料(例如，碳质材料)、助导剂、增黏剂和黏着剂。本发明的铜箔用于，举例而言，电池、包括该电池的电子设备、及/或该电子设备本身(而非用于电池)。
附图说明
以下透过例示性的参考附图说明本发明的实施方式，其中：
图1显示铜箔制造流程；
图2显示铜箔M面的L*值和室温再结晶之间的关联性；
图3为L*a*b*色彩空间的三维表现；
图4为图3的三维空间的剖面图；
图5为非水性电解液锂离子二次电池的剖面图；
图6为另一实施例的锂离子二次电池(硬币型)的剖面图；以及
图7显示铜箔的伸长皱纹。
据知，本发明的各种实施形式不应限于上述图式示意的设置与手段。
符号说明
1 阴极辊筒
2 电解浴
3 铜箔
4 导辊
5 防锈处理
6 空气刀
7 铜箔成卷
10 电池罐
11,12 绝缘板
13 电池盖
14 盘板
15 安全阀机构
16 PTC装置
17 垫片
21 电极体
22,32 正极
23,31 负极
24,33 隔离膜
25 中心轴
26 正极导柄
27 负极导柄
31a 负极集电体
31b 负极活性物质层
32a 正极集电体
32b 正极活性物质层
34 封装杯
35 封装罐
36 绝缘密封垫
50 二次电池。
具体实施方式
本发明的铜箔通常具有：
(a)表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米的光泽面；
(b)表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米的粗糙面；以及
(c)基于L*a*b*色彩系统，该粗糙面的明度L*值介于12至35。
于一些实施例中，该铜箔具有表面粗糙度(Rz)为1.0至2.0微米的光泽面；及/或表面粗糙度(Rz)为1.0至2.0微米的粗糙面，该光泽面的粗糙度可为自约0.6、0.7、0.8、0.9、1.0或1.1微米至约1.2、1.3、1.4、1.6、1.8、1.9或2.0微米。同样地，该粗糙面的粗糙度可为自约0.6、0.7、0.8、0.9、1.0或1.1微米至约1.2、1.3、1.4、1.6、1.8、1.9或2.0微米。
该铜箔的厚度可以为自约1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米或10微米至约30微米、35微米、40微米、45微米或50微米；自约4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米或10微米至约20微米、21微米、22微米、23微米、24微米或25微米；或自约4微米、5微米或6微米至约15微米、16微米、17微米、18微米、19微米或20微米。同样地，该铜箔可为约4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米、10微米、11微米、12微米、13微米、14微米、15微米、16微米、17微米、18微米、19微米、20微米、21微米、22微米、23微米、24微米或25微米的厚度。
电沉积后的铜箔再结晶率可由拉伸强度随时间的变化所表示，(例如，时间以分钟、小时或日所示)，参见例如图2，该铜箔通常具有低于36.5千克/平方毫米/日(kg/mm2/day)、或约8至约20千克/平方毫米/日的制造后立即的室温再结晶率。“室温再结晶率”表示在约20至约26℃(约68至约79℉)的温度下拉伸强度随时间的变化。该电沉积后立即的室温再结晶率可为约5、6、7、8、9或10千克/平方毫米/日至约20、25、30、35或36千克/平方毫米/日。
于一些实施例中，铜箔在电沉积后立即于室温(在约20至约26℃(约68至约79℉))的拉伸强度保持在32千克/平方毫米以上至少48小时，铜箔在电沉积后立即于室温的拉伸强度可在约32千克/平方毫米至约54千克/平方毫米内约48小时；同样地，该铜箔在电沉积后立即于室温的拉伸强度可为约30、31、32、33、34或35千克/平方毫米至约40、42、44、45、46、48或50千克/平方毫米。
铜箔粗糙面的明度和室温再结晶存在关联性，物体的色彩一般涉及到三个因子：明度(颜色深浅度)、色相(色质)和彩度(鲜艳度)，为精确测量和表示这些因子，一种色彩系统客观地以数值表示该等因子。图3及图4例示性说明该L*a*b*色彩系统。该L*a*b*色彩系统为在JIS Z8729中描述的色彩系统，并如图3所示地指出各个色彩于球型色彩空间的位置。在这些色彩空间中，该明度以纵坐标(z轴)方向上的位置表示，该色相以圆周方向上的位置表示，以及该彩度以与中心轴的距离表示。
纵坐标(z轴)上的位置所示明度由L*指定，且该L*值的变化从对应于黑色的0到对应于白色的100。图4为球形色彩空间沿水平方向取平面L*＝50的剖面图。如图4所示，x轴的正方向对应于红色方向，y轴的正方向对应于黄色方向，x轴的负方向对应于绿色方向，y轴的负方向对应于蓝色的方向，以及x轴上的位置由a*指定，其中该数值变化自-60至+60，及y轴上的位置由b*指定，其中该数值变化自-60至+60。该色相和彩度由a*值和b*值分别表示。
基于L*a*b*色彩系统，该铜箔粗糙面的L*值通常在约12至40，或在约12至约35的范围内。该L*值还可以在约12至约30的范围内；或自约10、11、12、13、14、15至约20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40。
图2显示出了拉伸强度、时间与铜箔粗糙面的L*值之间的关系。铜箔制造后立即的拉伸强度非常高(约70千克/平方毫米)。在室温下，拉伸强度降低，并在约30至35千克/平方毫米稳定。若室温再结晶率太快，没有足够的时间使铜箔放松，就会导致松弛和皱纹。图2显示铜箔M面的L*值和室温再结晶之间的关系。该L*值可被用来显示铜箔的再结晶。
基于L*a*b*色彩系统，铜箔的a*值通常在约4至约9的范围内，该a*值也可以自约3、4或5至约6、7、8或9。基于L*a*b*色彩系统，铜箔的b*值通常在2至10的范围内，该b*值也可以自约2、3、4或5至约6、7、8、9或10。
本发明还有关于制造该铜箔的方法，举例而言，该铜箔可如下述制造：
(a)制备硫酸铜电解液；
(b)在该硫酸铜电解液中执行电化学反应，以获得上述铜箔；
(c)剥离该铜箔(自阴极辊筒分离电解铜箔)；及
(d)卷绕该铜箔。
镀后处理(post electrodeposition treatment)亦可被包括在内，举例而言，可施行防锈处理、该箔可被切割或切片、及/或进一步以负极活性物质处理。图1所示为制造铜箔的流程。于电解浴2中进行电沉积于阴极辊筒1上之后，该铜箔3通过一系列导辊4。该铜箔3于受到空气刀6切割之前，先经过防锈处理5。最终，该铜箔成卷7，随后包装以运送。
本发明进一步涉及用于减少铜箔松弛或皱纹的方法；及用于减少或消除铜箔过度松弛或皱纹所造成的报废。
该铜箔特别适用于负极集电体。通常，该负极集电体的铜箔上的一侧或两侧涂覆有负极活性物质(或仅“活性物质”)。该活性物质可于负极集电体的上或周围形成一层或多层，且通常含有碳材料。在这种情况下，该活性物质有时被称为“碳质材料”。通常，非限制性碳材料包括非石墨化碳、人造石墨、焦炭、石墨、玻璃状碳、碳纤维、活性碳和碳黑。
该活性物质及/或碳质材料可以包括助导剂、增黏剂及/或黏着剂。本发明的铜箔可用于电池、包含电池的电子装置、及/或电子装置本身(而非用于电池)。例如，该铜箔可以应用于电子装置，例如电源工具、汽车、包含电动汽车的电动运载工具、移动电话、平板电脑、其他便携式电子装置等。
负极集电体(或简称为“负极”)适于在锂离子二次电池中使用。这些电池通常包括正极、能够嵌入和嵌出锂离子的负极(阳极)、正极和负极之间的隔离膜、以及电解液。
关于可并入本发明的铜箔的二次电池的结构或类型，没有特别的限制，而该二次电池可以是包含透过隔离膜堆叠的负极和正极的堆叠型或是包含螺旋卷绕在一起的连续电极和隔离膜的螺旋卷绕型。关于该二次电池的形式，并没有特别的限制，而该二次电池可为广泛用于笔记本个人计算器(PC)等的便携式圆柱型、矩形型(矩形圆柱型电话)、钮扣型或硬币型。就用于二次电池中的封装材料而言，可以使用典型的铝罐、不锈钢罐、铝塑膜等。
图5显示圆柱型非水性电解液二次电池的剖面结构。在具有实质上中空的圆柱状电池罐10中，提供一个藉由将带状正极22和负极23与两者间的隔离膜24卷绕而得的卷绕电极体21。电池罐10由例如镀镍(Ni)的铁(Fe)所制造。电池罐10的一端是封闭的，另一端是开放的。一对绝缘板11和12垂直放置于卷绕电极体的周围表面，以夹住卷绕电极体21。
电池盖13以及设置在电池盖13内侧的安全阀机构15与PTC(positivetemperature coefficient(正温度系数))装置16皆连接到电池罐10的开放端，藉由垫片17填隙，使电池罐10密封。电池盖13是由例如类似该电池罐10的材料所制成，该安全阀机构15藉由PTC装置16而被电连接到电池盖13。当内部短路发生或由于外部加热或类似状况造成电池的内部压力增大到预定值以上，盘板14会上下颠倒，从而断开电池盖13和卷绕电极体21间的电连接。当温度升高，该PTC装置16由增加电阻值来限制电流，从而防止异常升温引起的大电流。该PTC装置16由例如钛酸钡系半导体陶瓷混合导电粒子和聚合物材料所制。垫片17由例如绝缘材料制造，并将沥青施加于其上。
卷绕电极体21，举例而言，以中心轴25为中心。铝(Al)制的正极导柄26连接到正极22，及镍(Ni)制的负极导柄27连接到负极23。该正极导柄26藉由焊接到安全阀机构15来电连接到电池盖13，而负极导柄27藉由焊接来电连接到电池罐10。
正极22由例如正极混合物层及正极集电体层所组成，该结构为正极混合物层设置在正极集电体层的一侧或两侧上。正极集电体层由例如铝箔、镍箔或不锈钢箔等金属箔所制。正极混合物层含有例如下文中描述的含锰的复合氧化物和含镍的复合氧化物，且视需要进一步含有石墨等导电材料及聚偏二氟乙烯等黏着剂。
负极23具有一结构，其中，举例而言，如同正极22，负极混合物层设置在负极集电体层的一或两侧上。负极集电层由本发明的铜箔所形成。以锂金属电位作为基准，该负极能够在例如2V以下的电位下嵌入或嵌出锂。
对于能够嵌入和嵌出锂的负极的材料的实例为能够与锂形成合金或化合物的金属或半导体、以及该等合金与化合物。这些材料是优选的，因为能够获得优异的电容。该金属、该半导体及其合金和化合物的实例为镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌(Zn)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)及其合金与化合物。其它能与锂形成合金及化合物的金属及半导体的化合物的实例为含有至少一种非金属元素和一种除碳(C)的外的4B族元素。
能够嵌入和嵌出锂的负极的材料的实例为碳材料、金属氧化物和聚合物化合物。最佳为碳材料，因为这些材料可以得到优异的循环特性。碳材料的实例有非石墨碳、人造石墨、焦炭、石墨、玻璃状碳、高聚物煅烧材料、碳纤维、活性碳和炭黑。焦炭包括沥青焦炭、针状焦炭和石油焦炭。高聚物煅烧材料藉由于适当温度烧制酚醛树脂或呋喃树脂等高聚合材料以便被碳酸化而得到的材料。金属氧化物的实例为氧化铁、氧化钌和氧化钼，而高聚合材料的实例为聚乙炔和聚吡咯。
隔离膜24由例如由如聚丙烯或聚乙烯的聚烯烃系材料制成的多孔膜、或由如陶瓷不织布的无机材料制成的多孔膜所构成，亦可使用其中两种或多种多孔膜堆叠的结构。
隔离膜24浸渍于液态电解质，藉由溶解，例如，锂盐在溶剂中作为电解质盐而得到该电解质。适当的非水性溶剂的实例为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、γ-丁内酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、二乙醚、环丁砜、甲基环丁砜、乙腈、丙腈酯(esterpropionitrile)、苯甲醚酯、乙酸酯、丁酸酯及丙酸酯。可单独使用这些非水性溶剂，或混合使用两种或更多种非水性溶剂。锂盐的实例为LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、LiB(C6H5)4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、LiCl及LiBr，可单独使用该材料，或混合使用两种或更多种锂盐。
当二次电池充电时，举例而言，锂离子从正极22被嵌出并经过浸有隔离膜24的电解质而嵌入负极23中。当二次电池放电时，举例而言，锂离子从负极23嵌出并经过浸有隔离膜24的电解质而嵌入正极22中。正极22上形成包含该第一元素的含锰复合氧化物和包含第二元素的含镍复合氧化物，以使电池即使保存在高温下后也可维持其电池容量，从而获得高的容量保持率。此外，当在高电位截止条件下(例如，3.3伏特)进行高负载放电，可得到大的放电量。
图6表示硬币型锂离子二次电池的剖面图。该二次电池50包含容置于封装杯34的负极31及容纳于封装罐35的正极32，其通过隔离膜33堆叠。封装杯34和封装罐35的边缘藉由填隙绝缘密封垫36以封闭电池。每个封装杯34和封装罐35由金属制成，如不锈钢或铝(Al)。
该负极集电体31a包括本发明的铜箔，该铜箔能够与负极活性物质层31b一起形成合金。在这种情况下，合金的形成改善了负极活性物质层31b和负极集电体31a间的附着，因此，该负极活性物质能防止充电或放电过程由于膨胀或收缩之间引起的微粉化(finelydivided)，从而防止负极活性物质层31b自负极集电体31a剥离。此外，可以得到改善负极31的电子传导的优点。
该负极集电体31a可以由单层或多层铜箔制成。当负极集电体由多层制成时，以该与负极活性物质层31b接触的层是由能与硅一起形成合金的金属材料制成以及其它层是由不与锂一起形成介金属化合物的金属材料制成为佳。
该负极集电体31a的待形成负极活性物质层31b的表面可以被粗糙化。负极活性物质层31b包含选自硅单质及其化合物以及锡单质及其化合物中的至少一者作为负极活性物质，而以含有硅为特佳。硅具有与锂离子一起形成合金的优异能力及从合金锂提取锂离子的优异能力，而且，当硅用于形成锂离子二次电池，可以实现具有大能量密度的二次电池。硅可包含在任何形式的单质、合金、化合物及其混合物之中。
该负极活性物质层31b可以是具有厚度为约70到80微米的涂层类型，或是具有厚度为约5至6微米的薄膜类型。
涂层类型的负极活性物质层31b形成在负极集电体31a上，并由硅单质及其化合物以及锡单质及其化合物中的至少一者所制成的负极活性物质细颗粒及视需要的导体(如碳材料)、及黏着剂(如聚酰亚胺或聚氟乙烯)所制成。薄膜类型的负极活性物质层31b形成在负极集电体31a上，并由硅单质及其化合物以及锡单质及其化合物中的至少一者制成的负极活性物质31b所制成。
负极活性物质层31b可含有氧作为构成元素。氧可以抑制负极活性物质层31b的膨胀与收缩，并防止放电容量的降低。其可能的原因为至少一部分包含在负极活性物质层31b的氧与硅键结，且该硅键结可以以一氧化硅或二氧化硅的形式存在，或者是以另一亚稳状态(metastable state)存在。在一些情况下，负极活性物质层31b的氧含量在3至45原子％的范围内。负极活性物质层31b可含有硅及氧以外的至少一种构成元素。这些元素的实例包含钴(Co)、铁(Fe)、锡(Sn)、镍(Ni)、铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)、铟(In)、银(Ag)、钛(Ti)、锗(Ge)、铋(Bi)、锑(Sb)及铬(Cr)。
正极32包含正极集电体32a以及形成在正极集电体32a上的正极活性物质层32b，该正极集电体32a通常由金属材料制成，诸如铝、镍或不锈钢。正极活性物质层32b可包含，例如，能够在该充电过程中嵌出锂离子及在放电过程中嵌入锂离子的至少一种材料、及视需要的导体(如碳材料)、及黏着剂(如聚偏二氟乙烯)作为正极活性物质。
作为能够嵌出和嵌入锂离子的材料，较佳为锂-过渡金属复合氧化物，其包括锂和过渡金属元素M，且以例如通式：LixMO2所示。当锂-过渡金属复合氧化物用在锂离子二次电池时，氧化物可以产生高电动势，并具有高密度，因此可以进一步提高二次电池的容量。上述式中，M表示至少一种过渡金属元素，较佳地，例如，至少一种选自钴和镍的元素，并且x取决于电池的充电状态(或放电状态)，且通常该值的范围为0.05≦x≦1.10。该锂-过渡金属复合氧化物的具体实例包括LiCoO2和LiNiO2。
当颗粒状锂-过渡金属复合氧化物用作正极活性物质时，无论是可以原样使用粉末状或至少部分是颗粒状的锂-过渡金属复合氧化物，可能已经形成一表面层包含至少一个选自具有一种与该锂-过渡金属复合氧化物的组成物不同的氧化物、卤化物、磷酸盐及硫酸盐所组成的组。在后者的情况下，可改善其稳定性，从而能够更可靠地抑制放电容量的降低。在这种情况下，表面层的组成元素和锂-过渡金属复合氧化物的组成元素可扩散进入彼此。
该正极活性物质层32b可包含选自属于元素周期表第2族、第3族或第4族的单质及化合物所组成组的至少一者。该属于第二族的元素的实例包含镁(Mg)、钙(Ca)和锶(Sr)，该属于第三族的元素的实例包含钪(Sc)和钇(Y)，该属于第四族的元素的实例包含钛(Ti)和锆(Zr)。上述元素可以固体溶液的形式存在于正极活性物质或以单质或化合物的形式存在于正极活性物质的晶粒边界。
隔离膜33分隔正极32及负极31，并防止由于这些电极接触造成的电流短路，并允许锂离子通过。作为隔离膜33的材料，例如，具有数个微孔的微孔聚乙烯或聚丙烯薄膜是合适的。
电解液包括，例如溶剂和溶解在该溶剂中的电解质盐，视需要也可以含有添加剂。在电解液中使用的溶剂的实例包括非水性溶剂，举例而言，环状碳酸酯，如1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸乙烯酯；EC)及4-甲基-1,3-二氧戊环-2-酮(碳酸丙烯酯；PC)；及链状碳酸酯，如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)。这些溶剂可以单独使用，但以组合使用两种或多种溶剂为佳。例如，当组合使用高介电常数的溶剂(如碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯)和低黏度溶剂(如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯)时，可达到电解质盐的高溶解能力和高离子传导。该溶剂可以含有磺内酯(sultone)。
电解液可以原样使用或以具有电解液的聚合物化合物所制的所谓凝胶电解质的形式使用。在上述后者情况下，隔离膜33可浸渍于电解质，或电解质可以设置在隔离膜33和负极31或正极32之间的层的形式存在。较佳的聚合物材料为例如含偏二氟乙烯的聚合物，它具有高氧化还原稳定性。作为聚合物化合物，较佳是由聚合性化合物聚合而成的化合物。聚合性化合物的实例包括单官能丙烯酸酯，如丙烯酸酯；单官能甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸酯；多官能丙烯酸酯，如二丙烯酸酯和三丙烯酸酯；多官能甲基丙烯酸酯，如二甲基丙烯酸酯和三甲基丙烯酸酯；丙烯腈；和甲基丙烯腈，其中较佳是容易聚合并具有高聚合性化合物反应性的具有丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基的酯。
实施例1
电解铜箔的制备
将铜线溶解在50重量％的硫酸水溶液以制备含320克/升(g/l)的硫酸铜(CuSO4·5H2O)和100克/升的硫酸的硫酸铜电解液。于每升的硫酸铜电解液中加入4.55毫克(mg)的明胶(DV：NIPPI公司)、1.95毫克的羟乙基纤维素(LC-400；DAICEL公司)、3.12毫克的3-巯基-1-丙烷磺酸钠(MPS：HOPAX公司)、0.39毫克的N,N'-二乙基硫脲(AlfaAJohnson Matthey公司)、以及30毫克的氯离子。接着，在50℃的液温和50安培/平方分米(A/dm2)的电流密度制备厚度为6微米、8微米及20微米厚的电解铜箔。电解铜箔的粗糙度、拉伸强度、伸长率和粗糙面的色彩的测量如下所述，并记录在表4。
测量
松弛：松弛以分条机视觉测量。该分条机通常用于检查铜箔的外观，并切成特定的尺寸。在实施例中，将该铜箔(宽度：1,380毫米)送入两个水平固定导辊(距离：700毫米)之间。随后，该导辊被旋转以施加不同的张力到该箔，然后目视检查该箔，以确定松弛是否存在于定态(steady state)并依照结果排序在下表1中。
表1
拉伸强度：拉伸强度为材料被拉伸或被拉至故障或断裂的前能够承受的最大应力。拉伸强度与抗压强度不同，且其数值是相当不同的。拉伸强度藉由IPC-TM-650进行测量，切割电解铜箔以获得100毫米×12.7毫米(长×宽)尺寸的测试样品。测试样品是在室温(约25℃)下在50毫米的夹头距离及50毫米/分钟的十字头速度(crosshead speed)的条件下使用岛津股份有限公司(Shimadzu Corporation)型号为AG-I的试验机测量。
粗糙度：粗糙度是根据JIS B 0601-1994并使用α型表面粗糙度测量仪(KosakaLaboratory有限公司；SE 1700系列)进行测量。
伸长率：伸长率是根据IPC-TM-650进行测量，切割铜箔以获得100毫米×12.7毫米(长×宽)尺寸的测试样品。测试样品是在室温(约25℃)下在50毫米的夹头距离及50毫米/分钟的十字头速度的条件下使用岛津公司的型号AG-I的试验机测量。
L*a*b*色彩：L*a*b*色彩测量是基于JIS Z 8722(2000)方法并使用分光光度计(柯尼卡美能达(Konica Minolta)；CM2500c)(「色彩的测量方法-反射及透过物体颜色」)进行测量。
△拉伸强度/时间(千克/平方毫米/日)：△拉伸强度/时间藉由使用起始拉伸强度为70千克/平方毫米(其为铜箔的平均起始拉伸强度)来计算。
使用上述步骤并依据下表2及3的条件制备铜箔#1至15以及比较铜箔#1至12并测量其性质，将测量结果记录于表4及5。
上表中的数据显示具有本文阐述的特性的铜箔展现出令人惊奇和无法预期的抗松弛性和抗皱纹性。
实施例2
涂覆电解铜箔
负极浆料的制备藉由使用水作为溶剂、以及如下表所列具有液固比为73％(100克的负极材料：73克的水)的负极材料。
表6
将负极材料配方的组分混合后，以每分钟5米的速度将该碳材浆料涂覆于铜箔的表面上使厚度达到200微米，然后通过120℃的烘箱干燥。
上述实施例仅用于说明本发明原理和其效果，而非用于限制本发明。任何该领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围由权利要求书所定义。只要不影响本发明的效果及实施目的，应涵盖于本文揭露的技术内容中。
术语“包括”、“具有”及“包含”是开放式，非限制性用语。术语“一”和“该”应理解为涵盖复数及单数。表述“至少一个”指一个或多个，藉以表达包括各个组分及其混合/组合。术语“约”所指为数值时，特别指可以四舍五入的测量值。例如，“约1.5”为1.45至1.54。无论术语“约”是否与任何特定值结合(或不存在)阐述于本文中，本文所阐述的所有数值可以经或未经术语“约”修饰。本文所有范围和值都是包含及可合并的。关于实施例，落在本文中所述的范围内的任何数值或点，可以作为最小值或最大值以导出下位范围等。

Claims (20)

1.一种电解铜箔，包括：
(a)光泽面，其表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米；
(b)粗糙面，其表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米；以及
(c)基于L*a*b*色彩系统，该粗糙面的明度L*值介于12至35。
2.如权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，该光泽面的表面粗糙度(Rz)为1.0至1.9微米。
3.如权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，
(a)该光泽面的表面粗糙度(Rz)为1.0至1.9微米；以及
(b)该粗糙面的表面粗糙度(Rz)为1.0至1.9微米。
4.如权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，该铜箔的厚度为自1至50微米。
5.如权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，该铜箔的厚度为自4至25微米。
6.如权利要求1所述的电解铜箔，进一步包括于该铜箔的一或两面的碳质材料。
7.如权利要求1所述的电解铜箔，其拉伸强度在制造后立即随时间变化(拉伸强度/时间)所示的再结晶率为低于36.5千克/平方毫米/日(kg/mm2/day)。
8.如权利要求7所述的电解铜箔，其拉伸强度在制造后立即随时间变化(拉伸强度/时间)所示的再结晶率为8至20千克/平方毫米/日。
9.如权利要求1所述的电解铜箔，其拉伸强度在制造后维持高于32千克/平方毫米(kg/mm2)至少48小时。
10.如权利要求1所述的电解铜箔，其特征在于，基于L*a*b*色彩系统，该粗糙面的a*值为4至9，且该粗糙面的b*值为2至10。
11.一种用于制造如权利要求1项所述的电解铜箔的方法，包括：
(a)制备硫酸铜电解液；
(b)在该硫酸铜电解液中执行电化学反应，以获得该铜箔，且该铜箔具有：
(i)光泽面，其表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米；
(ii)粗糙面，其表面粗糙度(Rz)为0.6至1.9微米；以及
(iii)基于L*a*b*色彩系统，该粗糙面的明度L*值介于12至35。
(c)剥离该铜箔；以及
(d)卷绕该铜箔。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该光泽面的表面粗糙度(Rz)为1.0至1.9微米。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，
(a)该光泽面的表面粗糙度(Rz)为1.0至1.9微米；以及
(b)该粗糙面的表面粗糙度(Rz)为1.0至1.9微米。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该电解铜箔的厚度为自1至50微米。
15.一种负极，包括：
负极集电体，包括如权利要求1的电解铜箔；以及
负极活性物质，形成于该负极集电体上。
16.如权利要求15所述的负极，其特征在于，该负极活性物质包含碳材料。
17.如权利要求16所述的负极，其特征在于，该碳材料选自非石墨化碳、人造石墨、焦炭、石墨、玻璃状碳、碳纤维、活性碳及碳黑所组成的组。
18.一种锂离子二次电池，包括：
正极；
如权利要求15项所述的负极，能够嵌入和嵌出锂离子；
位于该正极和负极之间的隔离膜；以及
电解液。
19.如权利要求18所述的锂离子二次电池，其特征在于，该正极包括复合锂氧化物。
20.一种电子装置，其包括如权利要求18所述的电池，该电子装置选自电源工具、电动运载工具、移动电话、平板电脑及便携式电子装置所组成的组。
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