KR101133195B1 - Copper foil for current collector of lithium secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리튬 이차전지 집전체용 전해동박에 관한 것으로서, 상기 전해동박의 M면에는 노듈들이 집합되어 있는 적어도 하나 이상의 노듈 클러스터가 형성되어 있고, 이 노듈 클러스터의 종횡비가 0.001 내지 2이며, 상기 M면과 S면의 표면조도 차이가 0.5um 이하인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an electrolytic copper foil for a lithium secondary battery current collector, wherein at least one nodule cluster in which nodules are assembled is formed on an M surface of the electrolytic copper foil, the aspect ratio of the nodule cluster is 0.001 to 2, and The surface roughness difference of the S surface is characterized in that less than 0.5um.

본 발명에 따르면, 전해동박의 양면에 활물질이 균일하게 코팅되어, 이를 집전체로 이용하는 리튬 이차전지의 전극 용량 감소를 방지한다.According to the present invention, the active material is uniformly coated on both sides of the electrolytic copper foil, thereby preventing a decrease in electrode capacity of the lithium secondary battery using the same as the current collector.

집전체용 동박, 종횡비, 노듈 클러스터, 표면조도 Copper foil for current collector, aspect ratio, nodule cluster, surface roughness

Description

리튬 이차전지 집전체용 동박{Copper foil for current collector of lithium secondary battery}Copper foil for current collector of lithium secondary battery

본 발명은 리튬 이차전지의 집전체로 사용되는 동박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 활물질에 의하여 양면이 균일하게 코팅된 리튬 이차전지 집전체용 동박에 관한 것이다.The present invention relates to a copper foil used as a current collector of a lithium secondary battery, and more particularly to a copper foil for a lithium secondary battery current collector coated on both sides uniformly by an active material.

리튬 이차전지는 여타의 이차전지에 비해 상대적으로 에너지 밀도가 높고, 작동전압이 높을 뿐만 아니라 우수한 보존 및 수명특성을 보이는 등 많은 장점이 있어 개인용 컴퓨터, 캠코더, 휴대용 전화기, 휴대용 CD 플레이어, PDA 등 각종 휴대용 전자기기에 널리 사용되고 있다.Lithium secondary battery has many advantages such as high energy density, high operating voltage and excellent storage and lifespan characteristics compared to other secondary batteries, which can be used for personal computers, camcorders, portable phones, portable CD players, PDAs, etc. Widely used in portable electronic devices.

일반적으로 리튬 이차전지는 전해질을 사이에 두고 배치된 양극 및 음극과, 상기 양극과 음극에 각각 포함된 양극 활물질 및 음극 활물질과, 상기 양극 활물질과 음극 활물질에 각각 접촉하는 양극 집전체 및 음극 집전체를 구비한 구조를 갖는다.In general, a lithium secondary battery includes a positive electrode and a negative electrode disposed with an electrolyte interposed therebetween, a positive electrode active material and a negative electrode active material included in the positive electrode and the negative electrode, and a positive electrode current collector and a negative electrode current collector in contact with the positive electrode active material and the negative electrode active material, respectively. It has a structure provided with.

리튬 이차전지에 있어서 음극 집전체의 소재로는 주로 전해 동박이 사용되며, 전해 동박은 우선 황산 구리를 주성분으로 한 전기 분해액 중에 드럼이라 불리 는 지름 2m~3m의 큰 통 형상의 음극을 반 정도 가라앉히고, 그것을 둘러싸도록 양극을 설치한다. 그리고 드럼상에 구리를 전석시키면서 이것을 회전시켜서 석출한 구리를 순차적으로 떼어내어 권취하여 제조한다. 이러한 전해동박의 일면에는 상대적으로 조도가 낮아 광택이 나는 샤이니 면(Shiny side)(이하, "S면")이 형성되고, 타면에는 이른바, 산(Mountain) 구조에 의해 상대적으로 조도가 S면과 비교시 같거나 높은 매트면(Matte Side)(이하, "M면")이 형성된다. 또한, 전해동박은 후처리 공정에서 별도로 매트면에 구리 노듈 클러스터(Cu-Nodule Cluster)를 형성하는 표면처리를 거칠 수 있다. 또한, 집전체용 전해 동박의 경우, 부식 방지를 위해 방청 처리 공정이 이루어진다.In lithium secondary batteries, an electrolytic copper foil is mainly used as a material of a negative electrode current collector, and an electrolytic copper foil is a semi-cylindrical negative electrode having a diameter of 2m to 3m, called a drum, in an electrolytic solution mainly composed of copper sulfate. Settle and install the anode to surround it. The copper thus deposited is rotated while copper is deposited on the drum, and the precipitated copper is sequentially removed and wound up to manufacture. One surface of the electrolytic copper foil has a relatively low roughness, and a shiny Shiny side (hereinafter referred to as "S side") is formed, and on the other side, roughness is relatively compared to the S surface by a so-called mountain structure. Matte side (hereinafter referred to as "M side") which is high or high is formed. In addition, the electrolytic copper foil may undergo a surface treatment of forming a copper nodule cluster on a mat surface separately in a post-treatment process. Moreover, in the case of the electrolytic copper foil for electrical power collectors, an antirust process is performed in order to prevent corrosion.

통상적으로 이러한 동박의 양면에는 카본(Carbon)계 슬러리의 활물질이 코팅되는데, 동박의 상태에 따라 양면 간 코팅량의 차이를 유발할 수 있다. 이차 전지가 충방전을 되풀이할 때 부극 활물질층의 팽창 및 수축으로 인하여 집전체에 응력이 가해지게 되는데, 양면 간 코팅 상태가 불균일한 경우 집전체의 양면 간 변형 차이로 인하여 전극의 용량이 감소되거나 불안정한 거동을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.Typically, both surfaces of the copper foil are coated with an active material of a carbon-based slurry, which may cause a difference in coating amount between both sides depending on the state of the copper foil. When the secondary battery repeats charging and discharging, stress is applied to the current collector due to expansion and contraction of the negative electrode active material layer. When the coating state between both surfaces is uneven, the electrode capacity decreases due to the difference in deformation between both sides of the current collector. There is a problem that can cause unstable behavior.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 양면에 활물질을 균일하게 코팅하여 전극 용량 감소를 방지하는 리튬 이차전지 집전체용 동박을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a copper secondary battery current collector for preventing the reduction of electrode capacity by uniformly coating the active material on both sides.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리튬 이차전지의 집전체용 동박은, M면에 노듈들(nodules)이 집합되어 있는 적어도 하나 이상의 노듈 클러스터(nodule cluster)가 형성되어 있고, 이 노듈 클러스터의 종횡비가 0.001 내지 2이며, 상기 M면과 S면의 표면조도 차이가 0.5um 이하인 것을 특징으로 한다.In the copper foil for the current collector of the lithium secondary battery according to the preferred embodiment of the present invention, at least one nodule cluster in which nodules are collected is formed on an M surface, and the aspect ratio of the nodule cluster is 0.001 to 2, and the surface roughness difference between the M surface and the S surface is characterized in that less than 0.5um.

바람직하게는, 상기 M면 및 S면의 표면조도는 각각 Rz 기준으로 1.5um 이하인 것을 특징으로 한다.Preferably, the surface roughness of the M surface and the S surface is characterized in that each less than 1.5um on the basis of Rz.

또한, 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 집전체는 상기 전해동박을 사용하여 제조된 것을 특징으로 한다.In addition, the current collector for a lithium secondary battery according to the invention is characterized in that it is manufactured using the electrolytic copper foil.

또한, 본 발명에 따른 리튬 이차전지는 상기 집전체를 사용하여 제조된 것을 특징으로 한다.In addition, the lithium secondary battery according to the present invention is characterized in that it is manufactured using the current collector.

본 발명에 의하면, 리튬 이차전지 집전체에 사용되는 전해동박의 양면에 활물질이 균일하게 코팅되어, 리튬 이차전지의 전극 용량의 감소 및 불안정한 거동이 일어나는 것을 방지한다.According to the present invention, the active material is uniformly coated on both surfaces of the electrolytic copper foil used in the lithium secondary battery current collector, thereby preventing the decrease in electrode capacity and unstable behavior of the lithium secondary battery.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차전지 집전체용 전해동박(100)에 음극 활물질(200)이 코팅된 형태를 도식화한 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리튬 이차전지 집전체용 전해동박(100)의 M면에는 노듈 클러스터(101)가 적어도 하나 이상 형성되어 있다. 노듈 클러스터(101)는 노듈들이 여러 개 모여서 형성되는 노듈들의 집단으로, 이러한 노듈 클러스터(101)의 종횡비 등의 인자가 최 적화되어 활물질(200)이 동박의 각 면에 밀착될 수 있는 표면특성을 제공한다. 한편, 도 1에서는 동박의 한 면에 활물질이 코팅된 형태를 표시하였으나, 본 발명에 따른 집전체용 동박은 양면 모두 활물질이 코팅될 수도 있다.1 is a cross-sectional view illustrating a form in which a negative electrode active material 200 is coated on an electrolytic copper foil 100 for a lithium secondary battery current collector according to the present invention. As shown in the figure, at least one nodule cluster 101 is formed on the M surface of the electrolytic copper foil 100 for a lithium secondary battery current collector according to the present invention. The nodule cluster 101 is a group of nodules formed by gathering a plurality of nodules, and factors such as aspect ratio of the nodule cluster 101 are optimized so that the active material 200 can be in close contact with each side of the copper foil. to provide. Meanwhile, in FIG. 1, the active material is coated on one side of the copper foil, but the current collector copper foil may be coated on both sides of the active material.

도 1을 참조하면, M면의 노듈 클러스터(101)의 종횡비(B/A)는 노듈의 깊이(B)와 인접하는 노듈 사이의 거리(A) 간의 비율로 정의된다. 통상적으로 동박에 형성된 노듈의 깊이(B)와 거리(A)는 일정하지 않으므로, 임의의 구간, 예를 들면 10 포인트(point) 사이 구간에 대하여 각 노듈에 대한 거리(A) 및 깊이(B)를 측정한 후 산술평균값을 산출함으로써 노듈 클러스터의 종횡비(B/A)를 구할 수 있다. 즉, 10 포인트에 대한 노듈 클러스터의 종횡비(B/A)는 다음과 같이 계산될 수 있다.Referring to FIG. 1, the aspect ratio B / A of the nodule cluster 101 of the M plane is defined as the ratio between the depth B of the nodule and the distance A between adjacent nodules. Typically, the depth B and distance A of the nodule formed on the copper foil are not constant, so the distance A and the depth B for each nodule for any section, for example, a section between 10 points. By calculating the arithmetic mean value, the aspect ratio (B / A) of the nodule cluster can be obtained. That is, the aspect ratio B / A of the nodule cluster for 10 points may be calculated as follows.

종횡비 = (종횡비1 + 종횡비2 + … + 종횡비10)/10Aspect ratio = (aspect ratio 1 + aspect ratio 2 +… + aspect ratio 10) / 10

이때, 종횡비1 내지 10은 노듈 클러스터의 한 포인트에서의 종횡비를 나타낸다.At this time, the aspect ratio 1 to 10 represents the aspect ratio at one point of the nodule cluster.

본 발명에 따른 집전체용 전해동박의 M면에 형성되는 노듈 클러스터(101)의 종횡비(B/A)는 각각 0.001 내지 2인 것이 바람직하다. 상기 노듈 클러스터(101)의 종횡비(B/A)가 0.001보다 낮은 경우에는 활물질(200)과 동박(100) 간의 박리 강도가 허용치 이하로 떨어지게 되며, 상기 종횡비(B/A)가 2를 초과하는 경우에는 박리 강도는 양호하지만 활물질(200)의 코팅시 보이드(void)가 형성되어 충방전시 전류가 특정 지점으로 집중되는 문제가 발생할 수 있다.It is preferable that the aspect ratio (B / A) of the nodule cluster 101 formed in M surface of the electrolytic copper foil for electrical power collectors which concerns on this invention is 0.001-2, respectively. When the aspect ratio (B / A) of the nodule cluster 101 is lower than 0.001, the peel strength between the active material 200 and the copper foil 100 falls below an allowable value, and the aspect ratio (B / A) exceeds 2 In this case, although the peel strength is good, a void may be formed when the active material 200 is coated, thereby causing a problem that current is concentrated at a specific point during charging and discharging.

또한, 본 발명에 따른 집전체용 전해 동박의 M면과 S면의 표면조도 차이는 0.5um 이하인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the surface roughness difference of M surface and S surface of the electrolytic copper foil for electrical power collectors which concerns on this invention is 0.5 micrometer or less.

도 2는 이차전지 집전체용 동박(100)의 양면(M면과 S면)의 표면조도 차이가 낮은 예를 도식화한 단면도이고, 도 3은 양면의 표면조도 차이가 큰 예를 도식화한 단면도이다. 도 2 및 도 3에서, 동박(100)의 상면은 M면을 나타내고, 동박(100)의 하면은 S면을 나타낸다. 도 3과 같이 동박(100) 양면(M면과 S면)의 표면조도 차이가 큰 경우, 양면에 대한 활물질 코팅이 불균일하게 이루어질 수 있다. 이때에는, 충방전시 활물질의 팽창 또는 수축으로 인한 응력이 동박의 양면에 불균일하게 가해지게 되므로, 전극의 용량이 감소될 수 있고, 불안정한 거동을 일으키기 쉽다. 따라서, 본 발명에 따른 집전체용 동박은 도 2와 같이 M면과 S면의 표면조도 차이가 0.5um 이하로 작은 값을 갖는 것이 바람직하다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example in which the surface roughness differences of both surfaces (M surface and S surface) of the copper foil 100 for secondary battery current collectors are low, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example where the surface roughness differences of both surfaces are large. . In FIG.2 and FIG.3, the upper surface of the copper foil 100 shows M surface, and the lower surface of the copper foil 100 shows S surface. As shown in FIG. 3, when the surface roughness difference between both surfaces of the copper foil 100 (M surface and S surface) is large, coating of the active material on both surfaces may be uneven. At this time, since the stress due to expansion or contraction of the active material during charge and discharge is applied unevenly to both sides of the copper foil, the capacity of the electrode can be reduced, it is easy to cause unstable behavior. Therefore, it is preferable that the copper foil for electrical power collectors which concerns on this invention has a small value whose surface roughness difference of M surface and S surface is 0.5 micrometer or less like FIG.

더욱 바람직하게는, 상기 M면의 표면조도는 1.5um 이하인 것이 바람직하다. 일반적으로 집전체용 동박의 S면의 표면조도는 Drum의 표면 거칠기에 의해 좌우되며 상대적으로 차이가 적으나, M면의 경우 제조 방법에 따라 동박마다 큰 차이를 나타낼 수 있다. 따라서, 한 면, 특히 M면의 표면조도가 큰 경우에는 양면의 표면조도 차이가 커질 수 있으므로 양면 간 불균일한 코팅이 이루어질 수 있다.More preferably, the surface roughness of the M surface is preferably 1.5um or less. In general, the surface roughness of the S surface of the current collector copper foil depends on the surface roughness of the drum and relatively small difference, but in the case of the M surface may show a large difference for each copper foil according to the manufacturing method. Therefore, if the surface roughness of one side, in particular M surface is large, the difference in surface roughness of both sides can be large, non-uniform coating between both sides can be made.

본 발명에 따른 전해 동박은 통상적인 전해 제박 장치를 통해 제조될 수 있다. 즉, 전해액이 지속적으로 공급되는 용기 안에 음극으로 기능하는 드럼과 애노드가 설치되고, 드럼과 애노드 사이는 전해액이 개재될 수 있도록 이격되어, 그 사이에 전류가 가해진다. 이 때, 드럼이 회전하면서, 드럼 표면에 전해 동박이 전착되어 가이드 롤을 통해 권취된다.The electrolytic copper foil according to the present invention can be produced through a conventional electrolytic degreasing device. That is, a drum and an anode serving as a cathode are installed in a container in which the electrolyte is continuously supplied, and the drum and the anode are spaced apart so that the electrolyte can be interposed, and a current is applied therebetween. At this time, while the drum rotates, the electrolytic copper foil is electrodeposited on the drum surface and wound up through the guide roll.

여기서, 상기 전해액은 황산 구리, 황산 및 미량의 염소를 주성분으로 하고, 여기서 첨가하는 첨가제는 도금 표면에 광택을 부여하고 미세한 도금층을 얻기 위한 Brightner로서, Sulfide를 함유한 sulphonate계열의 첨가제, 저조도의 동박을 얻기 위해 첨가하는 leveler로 분자량 1,000 ~ 100,000정도의 저분자량 Gelatin, 안정적인 저조도를 구현하기 위한 suppressor으로 Cellulose계열의 첨가제를 포함한다. 상기 전해 동박의 전해액의 조성, 전류 밀도, 온도 또는 첨가제의 종류 및 함량을 조절하는 것에 의해 상기 노듈 클러스터의 종횡비, 상기 M면과 S면의 표면조도 차이 등의 인자를 조절할 수 있다.Here, the electrolyte is mainly composed of copper sulfate, sulfuric acid and a small amount of chlorine, and the additive added here is a brighter to give gloss to the plating surface and obtain a fine plating layer, and is an sulphonate-based additive containing sulfide and a low-light copper foil. As a leveler added to obtain a low molecular weight Gelatin with a molecular weight of about 1,000 ~ 100,000, it contains an additive of the Cellulose series as a suppressor for implementing a stable low light. By adjusting the composition, current density, temperature or type and content of the electrolyte solution of the electrolytic copper foil, factors such as the aspect ratio of the nodule cluster and the difference in the surface roughness of the M and S surfaces can be adjusted.

또한, 본 발명에 따른 리튬 이차전지용 집전체는 상기 전해동박을 사용하여 제조된 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 리튬 이차전지는 상기 집전체를 사용하여 제조된 것을 특징으로 한다.In addition, the current collector for a lithium secondary battery according to the invention is characterized in that it is manufactured using the electrolytic copper foil. In addition, the lithium secondary battery according to the present invention is characterized in that it is manufactured using the current collector.

전해동박을 사용하여 리튬 이차전지용 집전체를 제조하는 방법 및 집전체를 사용하여 리튬 이차전지를 제조하는 방법은 통상적인 방법에 의할 수 있으며, 이러한 방법은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이므로, 이에 대하여는 상세한 설명을 생략한다.The method of manufacturing a current collector for a lithium secondary battery using an electrolytic copper foil and the method of manufacturing a lithium secondary battery using a current collector may be by a conventional method, and such a method is obvious to those skilled in the art. Therefore, detailed description thereof will be omitted.

[실시예][Example]

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to this.

1) 노듈 클러스터의 종횡비(B/A)1) Aspect ratio of nodule cluster (B / A)

노듈 클러스터의 종횡비(B/A)는 동박을 절단하여 마운팅(Mounting)한 후 SEM 을 이용하여 이미지를 획득하고, 임의의 10 포인트(Point)에 대하여 도 2에 나타난 바와 같이 A와 B를 측정하고, 그 산술 평균값을 산출하였다.The aspect ratio (B / A) of the nodule cluster was obtained by cutting and mounting the copper foil, and then obtaining an image using SEM, and measuring A and B as shown in FIG. 2 for any 10 points. The arithmetic mean value was computed.

2) M면 및 S면 표면조도2) Surface roughness of M surface and S surface

표면조도는 10점 평균 표면 거칠기로서, JISB 0601-1994 규격에 있는 거칠기로 나타낸다.Surface roughness is a 10-point average surface roughness, and is shown by the roughness in JISB0601-994.

3) 용량 유지율3) capacity retention rate

용량 유지율은 상기 M면의 노듈 클러스터의 종횡비(B/A)와 M면 표면조도와 S면 표면조도의 차이가 서로 다른 값을 갖는 여러 개의 동박 샘플을 제조하고, 이 동박 샘플들을 이용하여 전지 샘플들을 제조하였다. 이렇게 제조된 전지 샘플들을 대상으로 초기 용량 대비 20℃, 1.0C으로 100회 충방전 후 용량을 비교하였다.The capacity retention ratio is obtained by producing a plurality of copper foil samples having different values of the aspect ratio (B / A) of the M-plane nodule cluster and the difference between the M surface roughness and the S surface roughness, and using the copper foil samples. Were prepared. The battery samples thus prepared were compared with the capacity after charging and discharging 100 times at 20 ° C. and 1.0 C relative to the initial capacity.

즉, 용량 유지율을 구하는 계산식은 다음 수학식 1과 같다.That is, the formula for calculating the capacity retention rate is shown in Equation 1 below.

Figure 112009053433001-pat00001
Figure 112009053433001-pat00001

실시예Example 1 One

M면의 노듈 클러스터의 종횡비가 0.002이고, M면 표면조도 0.9um, S면 표면조도 0.8um로서 양면의 표면조도 차이(M면 표면조도-S면 표면조도)가 0.1um인 전해동박을 집전체로 이용하여 리튬 이차전지를 얻었다. 이러한 이차전지에 대해 상술한 방법으로 용량 유지율을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The aspect ratio of the nodule cluster of M plane is 0.002, M surface roughness is 0.9um, S surface roughness is 0.8um and the surface roughness difference (M surface roughness-S surface roughness) of 0.1um is used as the current collector. To obtain a lithium secondary battery. Capacity retention was measured by the method described above for this secondary battery, and the results are shown in Table 1.

실시예 2Example 2

M면의 노듈 클러스터의 종횡비가 1.9이고, M면 표면조도 1.3um, S면 표면조도 0.9um로서 양면의 표면조도 차이(M면 표면조도-S면 표면조도)가 0.4um인 전해동박을 집전체로 이용하여 리튬 이차전지를 얻었다. 이러한 이차전지에 대해 상술한 방법으로 용량 유지율을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The surface ratio of M surface nodule cluster is 1.9, M surface surface roughness 1.3um, S surface surface roughness 0.9um, and the surface roughness difference (M surface surface roughness-S surface surface roughness) of 0.4um is used as the current collector. To obtain a lithium secondary battery. Capacity retention was measured by the method described above for this secondary battery, and the results are shown in Table 1.

실시예 3Example 3

M면의 노듈 클러스터의 종횡비가 0.5이고, M면 표면조도 1.0um, S면 표면조도 0.8um로서 양면의 표면조도 차이(M면 표면조도-S면 표면조도)가 0.2um인 전해동박을 집전체로 이용하여 리튬 이차전지를 얻었다. 이러한 이차전지에 대해 상술한 방법으로 용량 유지율을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The current collector is made of an electrolytic copper foil having an aspect ratio of nodal clusters of M plane of 0.5, M surface roughness of 1.0 μm and surface roughness of 0.8 μm of surface, and surface roughness difference (M surface roughness-S surface roughness of 0.2 M) on both sides. To obtain a lithium secondary battery. Capacity retention was measured by the method described above for this secondary battery, and the results are shown in Table 1.

비교예 1Comparative Example 1

M면의 노듈 클러스터의 종횡비가 0.0005이고, M면 표면조도 0.7um, S면 표면조도 0.8um로서 양면의 표면조도 차이(M면 표면조도-S면 표면조도)가 0.1um인 전해동박을 집전체로 이용하여 리튬 이차전지를 얻었다. 이러한 이차전지에 대해 상술한 방법으로 용량 유지율을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The surface ratio of M surface nodule cluster is 0.0005, M surface roughness 0.7um, S surface roughness 0.8um, and the surface roughness difference between both sides (M surface roughness-S surface roughness) is 0.1um. To obtain a lithium secondary battery. Capacity retention was measured by the method described above for this secondary battery, and the results are shown in Table 1.

비교예 2Comparative Example 2

M면의 노듈 클러스터의 종횡비가 2.1이고, M면 표면조도 1.6um, S면 표면조도 0.9um로서 양면의 표면조도 차이(M면 표면조도-S면 표면조도)가 0.7um인 전해동박을 집전체로 이용하여 리튬 이차전지를 얻었다. 이러한 이차전지에 대해 상술한 방법으로 용량 유지율을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The current ratio of an electrodeposited copper foil having an aspect ratio of M surface nodule cluster of 2.1, M surface roughness of 1.6 μm, and S surface roughness of 0.9 μm, and a difference in surface roughness of both sides (M surface roughness-S surface roughness) of 0.7 μm is used as the current collector. To obtain a lithium secondary battery. Capacity retention was measured by the method described above for this secondary battery, and the results are shown in Table 1.

비교예 3Comparative Example 3

M면의 노듈 클러스터의 종횡비가 1.8이고, M면 표면조도 1.6um, S면 표면조도 1.2um로서 양면의 표면조도 차이(M면 표면조도-S면 표면조도)가 0.4um인 전해동박을 집전체로 이용하여 리튬 이차전지를 얻었다. 이러한 이차전지에 대해 상술한 방법으로 용량 유지율을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The surface area of the M surface nodule cluster is 1.8, M surface roughness 1.6um, S surface roughness 1.2um, and the surface roughness difference (M surface roughness-S surface roughness) of 0.4um is 0.4um for the current collector. To obtain a lithium secondary battery. Capacity retention was measured by the method described above for this secondary battery, and the results are shown in Table 1.

비교예Comparative example 4 4

M면의 노듈 클러스터의 종횡비가 1.2이고, M면 표면조도 1.4um, S면 표면조도 0.7um로서 양면의 표면조도 차이(M면 표면조도-S면 표면조도)가 0.7um인 전해동박을 집전체로 이용하여 리튬 이차전지를 얻었다. 이러한 이차전지에 대해 상술한 방법으로 용량 유지율을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The current ratio of the electrodeposited copper foil with an aspect ratio of M nodule cluster of 1.2, M surface roughness 1.4um, and S surface roughness 0.7um, and the surface roughness difference (M surface roughness-S surface roughness of 0.7m) on both sides was 0.7um. To obtain a lithium secondary battery. Capacity retention was measured by the method described above for this secondary battery, and the results are shown in Table 1.

Figure 112009053433001-pat00002
Figure 112009053433001-pat00002

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, M면의 노듈 클러스터의 종횡비가 0.001 내지 2이고, M면의 표면조도는 1.5um 이하이며, M면과 S면의 표면조도 차이가 0.5um 이하인 본 발명의 실시예에 따른 집전체용 동박을 사용한 이차전지는 90% 전후의 높은 용량 유지율을 나타내었다. 반면에, 상기 조건 중, 종횡비, M면 표면조도 및 양면 표면조도 차이에 대한 조건이 만족하지 않는 비교예 2,3,4의 경우 용량 유지율이 각각 75~78%에 불과했으며, 비교예 1의 경우에는 종횡비가 너무 낮아 제조된 전극이 박리됨으로 인하여 용량유지율의 측정이 불가능했다. 즉, 비교예 1의 경우 밀착 강도가 현저하게 떨어지는 결과를 나타내었다.As can be seen from Table 1, the aspect ratio of the nodule cluster of the M plane is 0.001 to 2, the surface roughness of the M surface is 1.5um or less, the difference in the surface roughness of the M surface and S surface is 0.5um or less The secondary battery using the current collector copper foil according to the embodiment showed a high capacity retention of about 90%. On the other hand, in Comparative Examples 2, 3, and 4, in which the conditions for the aspect ratio, the M surface roughness, and the two-side surface roughness difference were not satisfied, the capacity retention ratios were only 75 to 78%, respectively. In this case, the aspect ratio was too low to measure the capacity retention rate because the manufactured electrode was peeled off. That is, in the case of Comparative Example 1, the adhesion strength was markedly inferior.

따라서, 본 발명에 따른 이차전지 집전체용 전해동박은 M면에 형성된 노듈 클러스터의 종횡비가 0.001 내지 2이고, M면과 S면의 표면조도 차이가 0.5um 이하이며, M면의 표면 조도가 1.5um 이하인 것이 바람직하다.Accordingly, the electrodeposited copper foil for secondary battery collector according to the present invention has an aspect ratio of the nodule cluster formed on the M surface of 0.001 to 2, a difference in surface roughness of the M surface and the S surface of 0.5 μm or less, and a surface roughness of the M surface of 1.5 μm. It is preferable that it is the following.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차전지 집전체용 동박에 음극 활물질이 코팅된 형태를 도식화한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a form in which a negative electrode active material is coated on a copper foil for a lithium secondary battery current collector according to the present invention.

도 2는 이차전지 집전체용 동박의 양면(S면과 M면)의 표면조도 차이가 낮은 예를 도식화한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating an example in which the surface roughness difference between both surfaces (S surface and M surface) of the copper foil for secondary battery current collector is low.

도 3은 이차전지 집전체용 동박의 양면(S면과 M면)의 표면조도 차이가 큰 예를 도식화한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an example in which the surface roughness difference between both surfaces (S surface and M surface) of the copper foil for secondary battery current collector is large.

Claims (4)

리튬 이차전지의 집전체로 사용되는 전해동박에 있어서,In the electrolytic copper foil used as an electrical power collector of a lithium secondary battery, 상기 전해동박의 M면과 S면의 표면조도 차이가 0.5um 이하이고,The surface roughness difference of M surface and S surface of the said electrolytic copper foil is 0.5 micrometer or less, 상기 전해동박의 M면의 경우 노듈들(nodules)이 집합되어 있는 적어도 하나 이상의 노듈 클러스터(nodule cluster)가 형성되어 있고, 이 노듈 클러스터의 종횡비가 0.001 내지 2인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 집전체용 전해동박.In the case of the M surface of the electrolytic copper foil, at least one nodule cluster in which nodules are collected is formed, and an aspect ratio of the nodule cluster is 0.001 to 2, wherein the current collector of the lithium secondary battery For electrolytic copper foil. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 M면의 표면조도가 1.5um 이하인 것을 특징으로 하는 리튬 이차전지의 집전체용 전해동박.The surface roughness of the M surface is less than 1.5um electrolytic copper foil for current collector of a lithium secondary battery. 제1항 또는 제2항의 전해동박을 사용하여 제조한 리튬 이차전지의 집전체.An electrical power collector of a lithium secondary battery manufactured using the electrolytic copper foil of Claim 1 or 2. 제3항의 집전체를 사용하여 제조한 리튬 이차전지.A lithium secondary battery manufactured using the current collector of claim 3.
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