TW201410922A - 強度高且由異常電沉積所導致之突起形狀少之電解銅箔及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種常態拉伸強度高且表面粗糙度Rz為2.0μm以下，由異常電沈積所導致之突起形狀數少之電解銅箔，尤其是一種可用於二次電池用負極集電器之電解銅箔。本發明之電解銅箔特徵在於：於常態下之拉伸強度(以下稱為「常態拉伸強度」)為45kgf/mm2~70kgf/mm2，高度為1.0μm以上、直徑為4.0μm以上之由異常電沈積所導致突起形狀之個數為20個/cm2以下，且表面粗糙度Rz為2.0μm以下。
Description
本發明係關於一種表面粗糙度小、強度高、由異常電沈積所導致之突起形狀少之電解銅箔及其製造方法，尤其是關於一種適用於二次電池負極集電器之電解銅箔。
藉由電鍍製造之電解銅箔對電氣、電子相關產業之發展有相當大的助益，就作為印刷電路材料或二次電池負極集電器成為不可或缺的存在。電解銅箔之製造歷史久遠(參照專利文獻1及專利文獻2)，但最近作為二次電池負極集電器，再次確認了其利用性。
若表示出電解銅箔之製造例，例如在電解槽中配置直徑約3000mm、寬度約2500mm之鈦製或不鏽鋼製之旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。
在該電解槽中導入銅、硫酸、膠而製成電解液。並且，調節線速、電解液溫度、電流密度，使銅於旋轉筒表面析出，並剝取於旋轉筒表面析出之銅，從而連續地製造銅箔。
該電解銅箔製造方法具有如下許多優點：可謀求製造成本之降低，並可製造厚度為數μm左右之極薄層至厚度為70μm左右之厚銅箔，又，由於電解銅箔之單面具有適度之粗糙度，故而與樹脂之接著強度高。
近年來，使用電解銅箔作為車輛用電池負極材料用銅箔，被要求使電解銅箔之強度高來作為其特性。先前製造之電解銅箔具有滿足該高強度要求之特性。然而，會有於
銅層形成過程中由於異常電沈積而以50個/cm2之密度產生急速地進行核成長之突起形狀的問題。
再者，由異常電沈積所導致之突起形狀係高度為1.0μm以上、直徑為4.0μm以上之圓柱狀突起形狀，於先前之電解銅箔，具有高度為1.0~5.0μm且其平均為2.7μm，直徑為4.0~20.0μm且其平均為9.8μm的分佈。
將代表性之由異常電沈積所導致之突起形狀示於圖1。又，由異常電沈積所導致之突起形狀數量係利用電子顯微鏡觀察而測量，其高度及尺寸係利用3維表面形狀測定裝置(VEECO公司製造：NT1100)來測量。
認為由異常電沈積所導致之突起形狀係於電解銅箔之製造步驟中產生之電沈積步驟所引起。雖然由異常電沈積所導致之突起形狀並非對銅箔特性造成直接影響者，但必須極力降低。
專利文獻1：日本特開平7-188969號公報
專利文獻2：日本特開2004-107786號公報
本發明之課題係關於一種表面粗糙度小、強度高、且由異常電沈積所導致之突起形狀少之電解銅箔及其製造方法，尤其是提供一種可用於二次電池負極集電器之電解銅箔。
本申請案提供以下發明。
(1)一種電解銅箔，其表面粗糙度Rz為2.0μm以下，由異常電沈積導致之高度為1.0μm以上、直徑為4.0μm
以上的突起形狀個數為20個/cm2以下。
(2)如上述(1)之電解銅箔，其抗拉強度為45~70kgf/mm2。
(3)如上述(1)或(2)之電解銅箔，其係二次電池負極集電器用銅箔。
(4)一種電解銅箔之製造方法，係藉由使用硫酸系銅電解液之電解法來製造電解酮箔之方法，其特徵在於：使用含有膠為2~5massppm、及具有下述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑為3~10massppm的電解液，將電解液溫度設為60~65℃，將電流密度設為60~120A/dm2而進行電解，上述胺化合物係藉由使1分子中具有1個以上之環氧基的化合物與胺化合物進行加成反應而獲得，
(通式(1)中，R1及R2選自由羥基烷基、醚基、芳基、芳香族取代烷基、不飽和烴基、烷基組成之群)。
(5)一種電解銅箔之製造方法，係藉由使用硫酸系銅電解液之電解法來製造電解銅箔之方法，其特徵在於：使用含有膠為2~5massppm、及具有下述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑為3~10massppm的電解液，將
電解液溫度設為60~65℃，將電流密度設為60~120A/dm2而進行電解，藉此製造上述(1)或(2)之電解銅箔，上述胺化合物係藉由使1分子中具有1個以上之環氧基的化合物、與胺化合物進行加成反應而獲得，
(通式(1)中，R1及R2選自由羥基烷基、醚基、芳基、芳香族取代烷基、不飽和烴基、烷基組成之群)。
(6)一種二次電池負極集電器用銅箔之製造方法，其係利用上述(4)或(5)之製造方法的方法。
本發明係關於一種強度高、且由異常電沈積所導致之突起形狀少之電解銅箔及其製造方法，具有尤其可提供一種可用於二次電池負極集電器之電解銅箔之優異效果。
本發明提供一種電解銅箔中由異常電沈積所導致之突起形狀少、且可表現高強度之電解銅箔。本案發明之電解銅箔尤其可用作二次電池負極集電器用銅箔。
具體而言，藉由使用含有膠為2~5massppm、及具有通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑為3~10massppm的電解液，而抑制鍍敷過程之銅層成長，上述胺
化合物係藉由使1分子中具有1個以上環氧基的化合物與胺化合物進行加成反應而獲得。
即，藉此，本發明提供一種可抑制異常電沈積，表面粗糙度Rz：2.0μm以下，為45kgf/mm2~70kgf/mm2之高強度，且使異常電沈積所導致之突起形狀之產生密度降低至20個/cm2的電解銅箔。
通常，銅層係藉由晶界之核發生及核生成之進行而形成。先前之製造方法係利用添加劑使核發生之比例多於核生成，藉此形成微細晶界，且發現有低粗糙度、高強度特性。然而，先前之製造方法產生如下問題：核發生之發生速度與核生成速度不匹配而一部分進行核生成，因此產生由異常電沈積所導致之突起形狀。
本發明藉由除先前作為添加劑之膠以外，亦新添加具有通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑，藉此整體地抑制銅層之形成速度，調整核發生之發生速度與核生成速度，並減少由異常電沈積所導致之突起形狀之個數，上述胺化合物係藉由使分子中具有1個以上之環氧基的化合物與胺化合物進行加成反應而獲得。
於藉由使用以上硫酸系銅電解液之電解法來製造電解銅箔之方法中，為了製造平均粒徑5~15μm大小之異常電沈積粒子為20個/cm2以下，強度為45~70kgf/mm2，且表面粗糙度Rz為2.0μm以下的電解銅箔，較佳之條件為：使用含有膠為2~5massppm、及具有通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑為3~10massppm的電解液，將電
解液溫度設為60~65℃，將電流密度設為60~120A/dm2而進行電解，上述胺化合物係藉由使1分子中具有1個以上之環氧基的化合物與胺化合物進行加成反應而獲得。
上述通式(1)中，R1及R2選自由羥基烷基、醚基、芳基、芳香族取代烷基、不飽和烴基、烷基組成之群。
本案發明之電解銅箔藉由使用硫酸系銅電解液之電解法而製造電解銅箔。本發明案，可使用在電解槽中配置有直徑約為3000mm、寬度約為2500mm之鈦製或不鏽鋼製之旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極的先前之電解銅箔製造裝置來進行製造。該裝置之例為一例，裝置之規格並無特別限定。
在該電解槽中導入銅濃度為80~110g/L、硫酸濃度為70~110g/L、膠濃度為2.0~10.0massppm、及具有通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑為3~10massppm，而製成電解液，上述胺化合物係藉由使1分子中具有1個以上之環氧基的化合物與胺化合物進行加成反應而獲得。
並且，調節成電解液溫度：60℃~65℃、電流密度：60
~120A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。
即，如上所述，將電解液溫度設為60~65℃，將電流密度設為60~120A/dm2而進行電解為獲得具有上述特性之電解銅箔的較佳條件。尤其是電解液溫度之調整為重要。詳細情況於實施例及比較例進行說明。
再者，雖然於以下並未限制電解銅箔之厚度，但若例如為35μm以下，較佳為20μm以下，更佳為18μm以下，再更佳為15μm以下，則可充分地得到上述特性。雖然厚度之臨界值於以下亦未進行限制，但例如為6μm以上。上述厚度之電解銅箔亦可較佳地使用作為二次電池用負極集電器用電解銅箔。
可對該電解之表面或背面、甚至是兩面進行下述之防銹處理。較佳之防銹處理為單獨鉻氧化物之皮膜處理或鉻氧化物與鋅/鋅氧化物之混合物皮膜處理。所謂鉻氧化物與鋅/鋅氧化物之混合物皮膜處理，係指使用含有鋅鹽或氧化鋅與鉻酸鹽之鍍敷浴，藉由電鍍而被覆由鋅或氧化鋅及鉻氧化物構成之鋅-鉻基混合物之防銹層的處理。
作為鍍敷浴，可代表性地使用K2Cr2O7、Na2Cr2O7等重鉻酸鹽或CrO3等之至少一種、水溶性鋅鹽，例如ZnO、ZnSO4．7H2O等至少一種與鹼金屬氫氧化物的混合水溶液。代表性之鍍敷浴組成與電解條件之例如下所示。以此方式獲得之銅箔具有優異之耐熱性剝離強度、耐氧化性及耐鹽酸性。
K2Cr2O7(Na2Cr2O7或CrO3)：2~10g/公升
NaOH或KOH：10~50g/公升
ZnO或ZnSO4．7H2O：0.05~10g/公升
pH值：3~13
浴溫：20~80℃
電流密度Dk：0.05~5A/dm2
時間：5~30秒
陽極：Pt-Ti板、不鏽鋼鋼板等
要求鉻氧化物以鉻量計為15μg/dm2以上、鋅為30μg/dm2以上之被覆量。
又，於防銹處理前可視需要施以粗化處理。例如，可將平均表面粗糙度Ra設為0.04~0.20μm。於該情形時，將平均之表面粗糙度Ra之下限設為0.04μm之原因在於為了形成微細粒子且使密合性良好。
藉此，例如可儘可能地多塗佈二次電池之活性物質，並可提高電池之電容。另一方面，將上限設為0.20μm之原因在於為了減少重量厚度之不均。藉此，例如可提高二次電池之充放電特性。該等表面粗糙度為所示之一例，亦可視電解銅箔之用途而適當調節。
又，若列舉二次電池用負極集電器用銅箔之例，則理想是將粗化處理面之粗化粒子平均直徑設為0.1~0.4μm。理想是粗化粒子為微細粒子，並且該微細粒子更為均勻。其亦為與上述同樣地用以提高電池活性物質之密合性，且
儘可能地多塗佈活性物質而提高電池之電容的較佳形態。
理想是將二次電池用負極集電器用銅箔之粗化處理層之最大高度設為0.2μm以下。其亦為用以降低粗化處理層之厚度不均，提高電池活性物質之密合性，並儘可能地多塗佈活性物質而提高電池之電容的較佳形態。本案發明可基於將該粗化粒子之厚度設為0.2μm以下為指標而進行管理並達成。
二次電池用負極集電器用銅箔可形成銅、鈷、鎳之一種鍍敷或該等之兩種以上之合金鍍敷作為粗化粒子。通常係藉由銅、鈷、鎳三者之合金鍍敷而形成粗化粒子。進而，為了提高耐熱性及耐候(耐蝕)性，二次電池用負極集電器用銅箔之理想形態之要素為：於表背兩面之粗化處理面上形成選自鈷-鎳合金鍍敷層、鋅-鎳合金鍍敷層、鉻酸鹽層中之一種以上的防銹處理層或耐熱層及/或矽烷偶合層。
本發明之二次電池用負極集電器用銅箔上之粗化處理，例如可實施銅之粗化處理或銅-鈷-鎳合金鍍敷處理。
例如，銅之粗化處理如下。
Cu：10~25g/L
H2SO4：20~100g/L
溫度：20~40℃
Dk：30~70A/dm2
時間：1~5秒
又，利用銅-鈷-鎳合金鍍敷處理之粗化處理如下所述。藉由電解鍍敷，以形成附著量為15~40mg/dm2銅-100~3000μg/dm2鈷-100~500μg/dm2鎳般之三元系合金層之方式來實施。該三元系合金層亦具備耐熱性。
用以形成此種三元系銅-鈷-鎳合金鍍敷之通常之鍍敷浴及鍍敷條件如下。
Cu：10~20g/公升
Co：1~10g/公升
Ni：1~10g/公升
pH值：1~4
溫度：30~50℃
電流密度Dk：20~50A/dm2
時間：1~5秒
粗化處理後，可於粗化面上形成鈷-鎳合金鍍敷層。該鈷-鎳合金鍍敷層之鈷之附著量為200~3000μg/dm2，並使鈷比率為60~70質量%。該處理於廣義上而言，可視為一種防銹處理。
鈷-鎳合金鍍敷之條件如下。
Co：1~20g/公升
Ni：1~20g/公升
pH值：1.5~3.5
溫度：30~80℃
電流密度Dk：1.0~20.0A/dm2
時間：0.5~4秒
可於鈷-鎳合金鍍敷上進一步形成鋅-鎳合金鍍層。使鋅-鎳合金鍍層之總量為150~500μg/dm2，且使鎳比率為16~40質量%。其具有耐熱防銹層之作用。
鋅-鎳合金鍍敷之條件如下。
Zn：0~30g/公升
Ni：0~25g/公升
pH值：3~4
溫度：40~50℃
電流密度Dk：0.5~5A/dm2
時間：1~3秒
最後視需要，以改善銅箔與活性物質之接著力為主要目的而實施下述矽烷處理：於防銹層上之兩面或析出面塗佈矽烷偶合劑。作為該矽烷處理所使用之矽烷偶合劑，可列舉：烯烴系矽烷、環氧系矽烷、丙烯酸系矽烷、胺基系矽烷、巰基系矽烷，可適當選擇該等使用。
塗佈方法可為利用噴霧噴附、利用塗佈機塗佈、浸漬、流塗矽烷偶合劑溶液等任一者。
上文主要針對應用於二次電池用負極集電器之本案發明之電解銅箔上附加之表面處理層進行說明，當然亦可根據電解銅箔之用途而任意使用該等。本發明包含該等之全部。
以下，基於實施例及比較例進行說明。再者，本實施例僅為一例，但並不僅限於該例。即，亦包括本發明所包含之其他態樣或變形。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示特定之骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
將該條件示於表1。研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：54.1kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.3μm，由異常電沈積所導致之突起形狀數：1個/cm2。
均滿足本案發明之條件。又，將代表性之表面狀態之電子顯微鏡照片示於圖3。根據圖3，可確認由異常電沈積所導致之突起形狀之產生會明顯受到抑制。將以下之實施例及比較例之結果亦示於表1。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：5massppm，製成電解液。並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為12μm。
研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：59.3kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.4μm，由異常電沈積所導致之突起形狀數：1個/cm2。
均滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中，導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：10massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，
從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為6μm。
研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：61.7kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.8μm，由異常電沈積所導致之突起形狀數：1個/cm2。
均滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：61A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為20μm。
研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：58.3kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.5μm，由異常電沈積所導致之突起形狀數：1個/cm2。均滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm
之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中，導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物與有機硫化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：73A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：58.5kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.8μm，由異常電沈積所導致之突起形狀數：1個/cm2。均滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中，導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強
度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：57.7kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.4μm，由異常電沈積所導致之突起形狀數：1個/cm2。均滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：120A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：61.2kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.7μm，由異常電沈積所導致之突起形狀數：10個/cm2。均滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中，導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)
所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：64℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：52.1kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.2μm，由異常電沈積所導致之突起形狀數：2個/cm2。均滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：0massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
將該條件示於表1。研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：56.3kgf/mm2，Rz表面粗糙度：3.2μm、由異常電沈積所導致之
突起形狀數：0.1個/cm2。可知不滿足表面粗糙度之要件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：0massppm，製成電解液。(亦即，於比較例2中，於電解液中未添加具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑)
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
將該條件示於表1。研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：55.9kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.5μm、由異常電沈積所導致之突起形狀數：53個/cm2。
由異常電沈積所導致之突起形狀之個數並未滿足本案發明之條件。又，將代表性表面狀態之電子顯微鏡照片示於圖2。
根據圖2，可確認：不含具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑的狀態為容易產生由異常電沈積所導致之突起形狀的狀態。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：1massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
將該條件示於表1。研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：58.7kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.4μm、由異常電沈積所導致之突起形狀數：52個/cm2。
由異常電沈積所導致之突起形狀之個數並未滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：57℃、電流密度：85A/dm2，
使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
將該條件示於表1。研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：59.3kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.6μm、由異常電沈積所導致之突起形狀數：25個/cm2。
由異常電沈積所導致之突起形狀之個數並未滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：12massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
將該條件示於表1。研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：65.2kgf/mm2，Rz表面粗糙度：2.1μm、由異常電沈積所導致之突起形狀數：1個/cm2。
表面粗糙度Rz並未滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：48A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
將該條件示於表1。研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：44.3kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.5μm、由異常電沈積所導致之突起形狀數：30個/cm2。
由異常電沈積所導致之突起形狀之個數並未滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：3massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電
解液。
並且，調節成電解液溫度：60℃、電流密度：133A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
將該條件示於表1。研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：71.3kgf/mm2，Rz表面粗糙度：2.2μm、由異常電沈積所導致之突起形狀數：35個/cm2。
均不滿足本案發明之條件。
在電解槽中配置直徑約為3133mm、寬度為2476.5mm之鈦製旋轉筒，及於轉筒之周圍以間隔5mm左右之極間距離配置電極。在該電解槽中導入銅濃度：90g/L、硫酸濃度：80g/L、膠濃度：7massppm、以及具有上述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑：3massppm，製成電解液。
並且，調節成電解液溫度：57℃、電流密度：85A/dm2，使銅析出於旋轉筒表面，並剝取析出於旋轉筒表面之銅，從而連續地製造銅箔。再者，銅箔之厚度為10μm。
將該條件示於表1。研究以此方式製造之電解銅箔之強度(常態拉伸強度)、Rz表面粗糙度、由異常電沈積所導致之突起形狀數。其結果為強度(常態拉伸強度)：62.3kgf/mm2，Rz表面粗糙度：1.4μm、由異常電沈積所導致之
突起形狀數：53個/cm2。
由異常電沈積所導致之突起形狀之個數並未滿足本案發明之條件。
本發明可提供一種常態拉伸強度高、且表面粗糙度Rz為2.0μm以下之電解銅箔，進而可提供一種由異常電沈積所導致之突起形狀數少之電解銅箔，故而尤其是可用於二次電池用負極集電器用電解銅箔。
圖1係表示異常電沈積粒子形狀之顯微鏡照片。
圖2係表示比較例之代表性表面狀態的電子顯微鏡照片之圖，該比較例不含具有通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑。
圖3係表示實施例之代表性表面狀態的電子顯微鏡照片之圖。
Claims (6)
- 一種電解銅箔，其表面粗糙度Rz為2.0μm以下，由異常電沈積導致之高度為1.0μm以上、直徑為4.0μm以上的突起形狀個數為20個/cm2以下。
- 如申請專利範圍第1項之電解銅箔，其抗拉強度為45~70kgf/mm2。
- 如申請專利範圍第1或2項之電解銅箔，其係二次電池負極集電器用銅箔。
- 一種電解銅箔之製造方法，係藉由使用硫酸系銅電解液之電解法來製造電解銅箔之方法，其特徵在於：使用含有膠為2~5massppm、及具有下述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑為3~10massppm的電解液，將電解液溫度設為60~65℃，將電流密度設為60~120A/dm2而進行電解，該胺化合物係藉由使1分子中具有1個以上之環氧基的化合物與胺化合物進行加成反應而獲得，
- 一種電解銅箔之製造方法，係藉由使用硫酸系銅電解液之電解法來製造電解銅箔之方法，其特徵在於：使用含有膠為2~5massppm、及具有下述通式(1)所示之特定骨架的胺化合物之添加劑為3~10massppm的電解液，將電解液溫度設為60~65℃，將電流密度設為60~120A/dm2而進行電解，藉此製造申請專利範圍第1或2項之電解銅箔，該胺化合物係藉由使1分子中具有1個以上之環氧基的化合物、與胺化合物進行加成反應而獲得，
- 一種二次電池負極集電器用銅箔之製造方法，其係利用申請專利範圍第4或5項之製造方法的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101131994A TW201410922A (zh) | 2012-09-03 | 2012-09-03 | 強度高且由異常電沉積所導致之突起形狀少之電解銅箔及其製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| TW101131994A TW201410922A (zh) | 2012-09-03 | 2012-09-03 | 強度高且由異常電沉積所導致之突起形狀少之電解銅箔及其製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201410922A true TW201410922A (zh) | 2014-03-16 |
Family
ID=50820747
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| TW101131994A TW201410922A (zh) | 2012-09-03 | 2012-09-03 | 強度高且由異常電沉積所導致之突起形狀少之電解銅箔及其製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW201410922A (zh) |
-
2012
- 2012-09-03 TW TW101131994A patent/TW201410922A/zh unknown
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