TWI694176B - 具有較佳工作性及充放電特性之銅箔、包含其之電極、包含其之二次電池及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明為一種銅箔，包含具有一無光表面以及一拋光表面之一銅層，其中銅箔於銅層之無光表面之方向具有一第一表面，且於銅層之拋光表面之方向具有一第二表面，其中第一表面之一動摩擦係數為μk1，且第二表面之一動摩擦係數為μk2，其滿足以下條件：0.4 ≤ μk1 ≤ 0.5及|μk1 - μk2| ≤ 0.2。第一表面之三維表面積對二維表面積之比例為Fs1，第二表面之三維表面積對二維表面積之比例為Fs2，其滿足以下條件：4.0 ≤ Fs1 ≤ 6.5及|Fs1 - Fs2| ≤ 2.0。

Description

具有較佳工作性及充放電特性之銅箔、包含其之電極、包含其之二次電池及其製造方法

本發明係關於一種具有較佳工作性及充放電特性之銅箔、包含其之電極、包含其之二次電池以及其製造方法。

銅箔被用於製造各種產品，例如二次電池之陽極以及可撓性印刷電路板(FPCBs)。

其中，由電鍍形成之銅箔稱為「電解銅箔」。此種電解銅箔藉由卷對卷(roll-to-roll，RTR)製程所製造，且可被用於透過卷對卷製程來製造二次電池之陽極以及可撓性印刷電路板。卷對卷製程是眾人所知適於大量生產。

一般而言，電解銅箔藉由具有箔膜製造機器之卷對卷製程所製造，且於製造二次電池的過程中以卷對卷製程進行一主動材料之塗佈。近年來，開始使用超薄銅箔以增加二次電池的容量。當銅箔具有大約10微米(µm)或更小的厚度時，捲筒以及銅箔之間便會經常發生滑動(slip)現象。上述經常滑動之現象導致銅箔之鬆垮(bagginess)以及撕裂(tear)，造成無法施行連續的製程，從而造成工作性以及操作性的劣化。嚴重者還會造成無法製造電極。

因此，必須抑制銅箔的滑動、及避免或抑制銅箔之鬆垮或撕裂。

因此，本發明根據上述問題設計，且本發明之一目的為提供一種銅箔、包含其之電極、包含其之二次電池以及其製造方法。

本發明之另一目的為提供一銅箔，其能防止滑動從而最大限度減少鬆垮或撕裂的發生。其中，本發明另一目的為提供一銅箔，其厚度薄，能於製造過程中防止滑動的發生，從而能提供較佳之卷對卷(RTR)加工性。

本發明之另一目的為提供為包含銅箔之二次電池設計之一電極，以及包含為二次電池設計之電極而具有較佳容量維持之二次電池。

本發明之另一目的為提供包含銅箔之一可撓性銅箔層壓薄膜。

本發明之另一目的為提供一銅箔的製造方法，其能避免滑動從而最大限度減少鬆垮以及撕裂的發生。

除了上述本發明之各目的，本發明之其他特徵以及優點將於以下說明，且可為熟悉此技藝者清楚了解。

本發明之發明人發現銅箔之滑動與銅箔之動摩擦係數以及銅箔之二表面之表面積比之間的差有著高度相關，且當銅箔之二表面之表面積比之間之差增加，塗佈於銅箔二表面上之主動材料之量以及均勻度之差異便會增加，其可能導致二次電池之充放電效率劣化。此外，本發明之發明人發現可藉由在製造銅箔之過程中控制一添加劑而控制動摩擦係數以及於無光表面之方向之表面之表面積比，且可藉由調整拋光刷之粗糙度而控制動摩擦係數以及於拋光表面之方向之表面之表面積比。

因此，根據本發明，銅箔之工作性以及充放電特性藉由一併控制銅箔之動摩擦係數及表面積比而提升。

根據本發明，上述及其他目的可藉由提供包含具有一無光表面(matte surface)以及一拋光表面(shiny surface)之一銅層之銅箔所完成，其中銅箔於銅層之無光表面之方向具有一第一表面，且於銅層之拋光表面之方向具有一第二表面，其中第一表面之一動摩擦係數為μk1，且第二表面之一動摩擦係數為μk2，其滿足以下條件：

0.4 ≤ μk1 ≤ 0.5；

|μk1 - μk2| ≤ 0.2。

第一表面之三維表面積對二維表面積之比例為Fs1，第二表面之三維表面積對二維表面積之比例為Fs2，其滿足以下條件：

4.0 ≤ Fs1 ≤ 6.5；

|Fs1 - Fs2| ≤ 2.0。

銅箔可於室溫下具有大於或等於40公斤力/平方毫米(kgf/mm2)之一抗拉強度。

銅箔之厚度可介於4微米(µm)至35µm之間。

銅箔可更包含設置於銅層上之一防腐薄膜。

防腐薄膜可包含鉻、矽烷化合物或氮化合物中至少其中一者。

根據本發明另一方面提供一種用於二次電池之電極，電極包含根據本發明之銅箔以及一設置於銅箔上之主動材料層。

根據本發明另一方面提供一種二次電池，二次電池包含一陰極、面對陰極之一陽極、設置於陰極以及陽極之間以提供鋰離子能移動之一環境之一電解質以及用於電性隔離陰極以及陽極之一分隔件，其中陽極包含根據本發明之銅箔以及設置於銅箔上之一主動材料層。

根據本發明另一方面提供一種可撓性銅箔層壓薄膜，可撓性銅箔層壓薄膜包含一聚合物膜以及設置於聚合物膜上之根據本發明之銅箔。

根據本發明另一方面提供一種製造銅膜之方法，方法包含以下步驟：施加介於30安培/平方分米(A/dm ²，ASD)至80ASD之一電流於包含銅離子之一電極中彼此間隔之一電極板以及一旋轉電極鼓以形成一銅層，其中電解質包含60克/升(g/L)至120g/L之銅離子、80g/L至150g/L之硫酸、少於或等於50毫克/升(mg/L)之氯以及一有機添加劑，其中有機添加劑包含3mg/L至100mg/L之一成分A及5mg/L至50mg/L之一成分B中至少一個以及1mg/L至20mg/L之一成分C，其中成分A為硫酸或硫酸之金屬鹽類，成分B為非離子水溶性聚合物，而成分C為包含氮或硫之雜環有機化合物。

成分A包含選自雙(3-磺丙基)-二硫化物二鈉鹽(SPS，bis-(3-sulfopropyl)-disulfide disodium salt)、3-巰基-1-丙磺酸(3-mercapto-1-propanesulfonic acid)、3-(N，N-二甲基硫代氨基甲酰基)-硫代丙磺酸鈉鹽(3-(N,N-dimethylthiocarbamoyl)-thiopropanesulfonate sodium salt)、3-[(氨基-亞氨基甲基)硫代]-1-丙磺酸鈉鹽(3-[(amino-iminomethyl)thio]-1-propanesulfonate sodium salt)、鄰乙基二硫代碳酸酯-S-(3-磺丙基)-酯鈉鹽(o-ethyldithiocarbonato-S-(3-sulfopropyl)-ester sodium salt)、3-(苯並噻唑基-2-巰基)-丙基-磺酸鈉鹽(3-(benzothiazolyl-2-mercapto)-propyl-sulfonic acid sodium salt)以及乙二硫代二丙基磺酸鈉鹽(ethylenedithiodipropylsulfonic acid sodium salt)中之化合物至少其中一者。

成分B包含選自聚乙二醇(PEG，polyethylene glycol)、聚丙二醇(polypropylene glycol)、聚乙烯聚丙烯共聚物(polyethylenepolypropylene copolymer)、聚甘油(polyglycerin)、聚乙二醇二甲醚(polyethylene glycol dimethyl ether)、羥乙烯纖維素(hydroxyethylene cellulose)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、硬脂酸聚乙二醇醚(stearic acid polyglycol ether)以及硬脂醇聚乙二醇醚(stearyl alcohol polyglycol ether)中之化合物至少其中一者。

成分B之分子量介於500至2500之間。

成分C包含選自2-巰基苯並噻唑(2MBT，2-mercaptobenzothiazole)、3-(苯並***-2-巰基)-焦硫酸(3-(benzotriazole-2-mercapto)-pyrosulfuric acid)、2-巰基吡啶(2-mercaptopyridine)、3-(5-巰基-1H-四唑)苯磺酸鹽(3-(5-mercapto-1H-tetrazole)benzenesulfonate)、2-巰基苯並噻唑(2-mercaptobenzothiazole)、二甲基吡啶(dimethylpyridine)、2,2'-聯吡啶(2,2'-bipyridine)、4,4'-聯吡啶(4,4'-bipyridine)、嘧啶(pyrimidine)、噠嗪(pyridazine)、吡啶啉(pyrinoline)、噁唑(oxazole)、噻唑(thiazole)、1-甲基咪唑(1-methylimidazole)、1-芐基咪唑(1-benzylimidazole)、1-甲基-2-甲基咪唑(1-methyl-2-methylimidazole)、1-芐基-2-甲基咪唑(1-benzyl-2-methylimidazole)、1-乙基-4-甲基咪唑(1-ethyl-4-methylimidazole)、N-甲基吡咯(N-methylpyrrole)、N-乙基吡咯(N-ethylpyrrole)、N-丁基吡咯(N-butylpyrrole)、N-甲基吡咯啉(N-methylpyrroline)、N-乙基吡咯啉(N-ethylpyrroline)、N-丁基吡咯啉(N-butylpyrroline)、嘌呤(purine)、喹啉(quinoline)、異喹啉(isoquinoline)、N-甲基咔唑(N-methylcarbazole)、N-乙基咔唑(N-ethylcarbazole)以及N-丁基咔唑(N-butylcarbazole)中之化合物至少其中一者。

上述之方法可更包含於銅層上形成一防腐薄膜。

上述關於本發明之敘述僅用於說明以及描述本發明，並非用以限制本發明之範圍。

於此將參閱相關圖式詳細說明本發明之較佳實施例。

在不脫離本發明之申請專利範圍之精神以及範圍下，熟悉此技藝者可做出各種修改、增加以及替換。因此，本發明包含申請專利範圍揭露的範圍以及與申請專利範圍之範圍對等之修改以及改變。

為了描述本發明各實施例而於圖式中所揭露之形狀、尺寸、比例、角度以及量僅為範例，因此本發明並不限於圖式之細節。相似之標號於說明書中代表相似之元件。

說明書中之「包含」、「具有」及「包括」，除非使用「僅」來描述，否則可包含其他部分。除非有特別說明不包含複數的形式，否則單數之用語也可包含複數的形式。於說明一元件時，雖然沒有明確的描述，但元件於一誤差區域中做說明。

於描述位置關係時，舉例來說，當位置順序以「上」、「之上」、「之下」及「旁邊」描述時，除非使用「正好」或「直接」，否則至少一其他部分可位於兩個部分之間。

於描述時間關係時，舉例來說，當時間順序以「之後」、「隨後」、「接著」及「之前」描述時，除非使用「正好」或「直接」，否則可包含時間順序不連續的情況。

可以理解的是，雖然「第一」、「第二」等等可於此描述不同的元件，這些元件不應被這些用詞所限制。這些用詞僅用於分辨各元件。舉例來說，在不脫離本發明之範圍下，第一元件可稱為第二元件，同樣地，第二元件也可稱為第一元件。

應理解的是，「至少一」包含一個或多個物之結合。

本發明各實施例之特徵可一部分地或整體地彼此結合，且可以各種方式技術性地交互運作及驅動只要熟悉此技藝者能充分理解。本發明之實施例可彼此獨立地執行，或可於一共同相關關係下一起執行。

圖1繪示根據本發明一實施例之一銅箔100之示意圖。

根據本發明之實施例之銅箔100包含一銅層110。銅層110具有一無光表面(matte surface)MS以及相對無光表面MS之一拋光表面(shiny surface)SS。

銅層110例如可藉由電鍍形成於一旋轉電極鼓上(請參閱圖7)。此時，拋光表面SS代表於銅層110中於電鍍過程中接觸旋轉電極鼓之一表面，而無光表面MS代表設置為相對拋光表面SS之一表面。

拋光表面SS之一表面粗糙度Rz通常較無光表面MS之一表面粗糙度Rz低，但本發明之實施例並不限於此。拋光表面SS之表面粗糙度Rz可高於或等於無光表面MS之表面粗糙度Rz。

請參閱圖1，銅箔100更包含設置於銅層110上之一防腐薄膜210。防腐薄膜210也可被忽略。

防腐薄膜210可設置於銅層110之無光表面MS或拋光表面SS中至少其中一者上。請參閱圖1，防腐薄膜210設置於無光表面MS上，但本發明之實施例並不以此為限。也就是說，防腐薄膜210可僅設置於拋光表面SS上，或可一併設置於無光表面MS及拋光表面SS上。

防腐薄膜210保護銅層110以避免銅層110氧化或因儲存或分配時變性。因此，防腐薄膜210也可稱為一「保護層」。

根據本發明一實施例，防腐薄膜210可包含一鉻(Cr)、一矽烷化合物或一氮化合物至少其中一者。

舉例來說，防腐薄膜210可準備自一含有鉻(Cr)之防腐液體，也就是一含鉻酸鹽化合物的防腐液。

根據本發明之一實施例，銅箔100具有一第一表面S1，其基於銅層110對應於無光表面MS之方向的一表面，以及銅箔100具有一第二表面S2，其對應於拋光表面SS之方向的一表面。請參閱圖1，銅箔100之第一表面S1為防腐薄膜210之一表面，而銅箔100之第二表面S2為一拋光表面SS。根據本發明之一實施例，防腐薄膜210可被忽略。當防腐薄膜210被忽略時，銅層110之無光表面MS對應於銅箔100之第一表面S1。

根據本發明一實施例，第一表面S1及銅箔100之第二表面S2各具有一動摩擦係數(μk)。

具體而言，銅箔100之第一表面S1之動摩擦係數表示為μk1，而第二表面S2之動摩擦係數表示為μk2。於此情況下，μk1及μk2滿足下列方程式1及2：

[方程式1] 0.4 ≤ μk1 ≤ 0.5；

[方程式2] |μk1 - μk2| ≤ 0.2。

換言之，銅箔100之第一表面S1之一動摩擦係數(μk1)介於0.4至0.5之間，而第一表面S1之動摩擦係數及第二表面S2之動摩擦係數之間的差小於或等於0.2。

銅箔100之動摩擦係數可利用Haydon Corp.所製之TRIBOGEAR 14FW並根據ASTM D 1894規則所測量。具體而言，一不鏽鋼球(stainless steel ball，SUS ball)被帶入而接觸銅箔100，且當一載重時加於不鏽鋼球時，不鏽鋼球及銅箔100將互相移動，因而可測量銅箔100之動摩擦係數。於此情況下，銅箔100之動摩擦係數可利用直徑為10毫米(mm)之一不鏽鋼球以100毫米/分(mm/min)之速度測量、測量距離為10毫米(mm)以及施加載重為100克(g)。動摩擦係數測量三次並取其平均值。

於藉由卷對卷製造銅箔100或例如使用銅箔100之二次電池等其他產品的過程中，當銅箔100之第一表面S1之動摩擦係數(μk1)小於0.4時，將發生滑動，因而導致銅箔100產生皺褶。

另一方面，當銅箔100之第一表面S1之動摩擦係數(μk1)高於0.5時，可抑制或避免滑動，但是銅箔100之表面會太粗糙，舉例來說，於製造二次電池之電極的過程中，銅箔100可不均勻地塗抹於一主動材料上。

同時，當銅箔100之第一表面S1及第二表面S2之動摩擦係數之差異大於0.2，銅箔100之二表面之表面特性的差異很大，其可導致銅箔100之該二表面於製造二次電池之電極的過程中不一致地被塗佈於一主動材料。因此，銅箔100之第一表面S1及第二表面S2之動摩擦係數的差異被調整至小於或等於0.2。

銅箔100之第一表面S1之動摩擦係數(μk1)可由在製造銅層110之過程中控制一添加劑來控制。此外，銅箔100之第二表面S2之動摩擦係數(μk2)可由在製造銅層110之過程中控制用於拋光旋轉電極鼓之表面之刷子之粒度(grit)(即粗糙度)來控制(請參閱圖7)。

銅箔100之第二表面S2之動摩擦係數(μk2)可介於0.2至0.7之間。

此外，銅箔100之第一表面S1及第二表面S2各具有三維表面積對二維表面積的比例(Fs)。

具體來說，對銅箔100之第一表面S1而言，三維表面積對二維表面積之比例以Fs1表示，第二表面S2之三維表面積對二維表面積之比例以Fs2表示，其中Fs1及Fs2滿足以下方程式3及4：

[方程式3] 4.0 ≤ Fs1 ≤ 6.5；

[方程式4] |Fs1 - Fs2| ≤ 2.0。

於本發明中，「三維表面積對二維表面積之比例(Fs)」也可簡化為「表面積比」或表示為「Fs」。

三維表面積對二維表面積之比例(Fs)可以三維顯微鏡來測量。舉例來說，三維表面積對二維表面積之比例(Fs)可利用由Keyence Corp.所製造之VK-9710來量測，其為一彩色三維雷射顯微鏡。此時，放大倍率為50倍且銅箔100之樣品尺寸為1公分(cm)×1cm。

具體而言，銅箔100裁切為1cm×1cm之尺寸以產生一樣品，且銅箔樣品利用由Keyence Corp.所製造之彩色三維雷射顯微鏡VK-9710以50倍之倍率來測量三維表面積。三維表面積對二維表面積之比例(Fs)對應於一量值，其藉由將對應之銅箔樣品三維地量測到之三維表面積除以對應之銅箔樣品之二維平面表面積(1cm ²)而獲得。於此，真實之三維表面積藉由沿Z軸移動顯微鏡之透鏡並調整其焦距而獲得。

根據本發明一實施例，三維表面積對二維表面積之比例(Fs)可由下列方程式5得到：

[方程式5] Fs = (樣品之三維表面積)/(樣品之二維平面表面積)。

當銅箔100之第一表面S1之三維表面積對二維表面積之比例「Fs1」小於4.0，銅箔100之表面過於平坦，而主動材料可利用銅箔100輕易地脫離用於二次電池中之一陽極之銅箔。

當銅箔100之第一表面S1之三維表面積對二維表面積之比例「Fs1」高於6.5，銅箔100之第一表面S1過於粗糙，而使製造使用銅箔100之二次電池之陽極的過程中，銅箔100不均勻地塗佈於一主動材料上，而導致二次電池充放電效率之劣化。

此外，當銅箔100之第一表面S1及第二表面S2之三維表面積對二維表面積之比例差異大於2.0，銅箔100之第一表面S1以及第二表面S2之間接觸表面積讀差異變大，其造成位於銅箔100兩表面之間之主動材料層的塗佈量的差異增大，並造成二次電池之充放電效率劣化。

根據本發明一實施例，銅箔100之抗拉強度於室溫下(25±15°C)大於或等於40公斤重/平方毫米(kgf/mm ²)。抗拉強度可藉由萬用試驗機(universal testing machine)並根據IPC-TM-650測量方法來測量。根據本發明一實施例，抗拉強度由英斯特朗公司(Instron Corp.)所製造之萬用試驗機來測量。此時，測量抗拉強度之一樣品寬度為12.7mm、把手之間之距離為50mm且測量速度為50mm/min。

用於高容量二次電池之高容量主動材料於充放電時經歷大的體積膨脹。因此，具有高抗拉強度之銅箔100可回應高容量主動材料之體積膨脹，且高容量主動材料較佳地當作高容量二次電池之電極之電流收集器。也就是說，銅箔100當作接收因電極充放電而使主動材料膨脹或壓縮之壓力之電流收集器。當銅箔100之抗拉強度小於40 kgf/mm ²，銅箔100無法忍受如此之壓力，因此會造成銅箔100產生皺褶、變形或斷裂。為了避免此現象，根據一實施例之銅箔100之抗拉強度大於或等於40 kgf/mm ²。

然而，當銅箔100之抗拉強度過高，銅箔100變得越來越易碎，而因此無法於卷對卷製程中回應區域性地施加於銅箔100之力量而延伸，進而造成銅箔100撕裂。舉例來說，於製造銅箔之過程中或於製造使用銅箔之二次電池之電極之過程中，可能發生撕裂而難以穩定地產生產品。因此，銅箔100之抗拉強度可調整成小於或等於65 kgf/mm ²。

根據本發明一實施例，銅箔100於室溫(25±15°C)下具有2%或更多之延長量(elongation)。延長量可由萬用試驗機(UTM)以及IPC-TM-650測試方法測量。根據本發明一實施例，可使用由Instron Corp.所製造之設備。此時，量測抗拉強度之樣品寬度為12.7mm、把手之間的距離為50mm且量測速度為50mm/min。

當銅箔100之延長量小於2%，銅箔100並沒有足夠地回應用於高容量二次電池之高容量主動材料之體積膨脹而伸長因而可能被撕裂。

更具體而言，銅箔100可具有介於2至10%的延長量。

根據本發明一實施例，銅箔100之厚度可介於4微米(µm)至35µm之間。當銅箔100之厚度小於4µm，工作性(workability)將於製造二次電池之電極或使用銅箔100之二次電池之過程中劣化。當銅箔100之厚度高於35µm，使用銅箔100之二次電池之電極之厚度將增加，且因為厚度之增加而很難實現高容量二次電池。

圖2繪示根據本發明另一實施例之一銅箔200之剖面示意圖。以下，上述構成元件之敘述將被省略以避免重覆敘述。

請參閱圖2，根據本發明另一實施例之銅箔200包含一銅層110、以及各設置於銅層110之無光表面MS及拋光表面SS之二防腐薄膜210、220。相較於圖1中之銅箔100，圖2中之銅箔200更包含設置於銅層110之拋光表面SS之一防腐薄膜220。

為了方便說明，於二防腐薄膜210、220中，設置於銅層110之無光表面MS上之防腐薄膜210將被稱為「第一保護層」，而設置於拋光表面SS上之防腐薄膜220將被稱為「第二保護層」。

此外，圖2中之銅箔200具有基於銅層110而為無光表面MS之方向之表面的一第一表面S1，以及為拋光表面SS之方向之一表面的一第二表面S2。如此一來，圖2中之銅箔200之第一表面S1為設置於無光表面MS上之防腐薄膜210之表面，而第二表面S2為設置於拋光表面SS上之防腐薄膜220之表面。

根據本發明另一實施例，防腐薄膜210、220可各包含鉻(Cr)、矽烷化合物或氮化合物至少其中一者。

根據本發明另一實施例之銅箔200，第一表面S1之一動摩擦係數(μk1)介於0.4至0.5之間且第一表面S1及第二表面S2之動摩擦係數之差小於或等於0.2。

此外，銅箔200之第一表面S1之三維表面積對二維表面積之比例(Fs1)介於4.0至6.5之間，而第一表面S1及第二表面S2之三維表面積對二維表面積之比例之差小於或等於2.0。

根據本發明另一實施例，銅箔200具有於室溫(23±15℃)大於或等於40kgf/mm ²的抗拉強度、大於或等於2%之延長量、及4µm至35µm之厚度。

圖3繪示根據本發明另一實施例之用於二次電池之一電極300之剖面示意圖。

圖3中之用於二次電池之電極300可例如應用於圖5中之二次電池500。

請參閱圖3，根據本發明另一實施例之用於二次電池之電極300包含一銅箔100及設置於銅箔100上之一主動材料層310。如此一來，銅箔100當作一電流收集器使用。

具體而言，銅箔100具有一第一表面S1及一第二表面S2，且一主動材料層310設置於銅箔100之第一表面S1或第二表面S2之至少其中一者上。此外，主動材料層310可設置於一防腐薄膜210上。

圖3繪示將圖1之銅箔100當做電流收集器使用。然而，根據本發明之一實施例並不以此為限，且圖2中之銅箔200可當作用於二次電池之電極300之電流收集器使用。

此外，主動材料層310僅設置於銅箔100之第一表面S1上之構造繪示於圖3中，但本發明其他實施例並不以此為限。主動材料層310可一併設置於銅箔100之第一表面S1及第二表面S2上，或僅設置於銅箔100之第二表面S2上。

圖3中之主動材料層310包含一電極主動材料，特別是，一陽極主動材料。也就是說，圖3中之用於二次電池之電極300可當作陽極使用。

主動材料層310可包含碳、金屬、金屬氧化物或金屬與碳之化合物至少其中一者。金屬可包含鍺(Ge)、錫(Sn)、鋰(Li)、鋅(Zn)、鎂(Mg)、鎘(Cd)、鈰(Ce)、鎳(Ni)或鐵(Fe)至少其中一者。此外，為了增加二次電池之充放電容量，主動材料層310可包含矽(Si)。

二次電池之重複充放電導致主動材料層310交替地膨脹與壓縮，這導致主動材料層310及銅箔100產生分離及二次電池之充放電效率之劣化。尤其，包含矽(Si)之主動材料層310經歷相當大的膨脹及壓縮。

根據本發明另一實施例，雖然主動材料層310壓縮以及膨脹，但當作電流收集器使用之銅箔100可回應主動材料層310之壓縮或膨脹而壓縮或膨脹而可不變形或撕裂。因此，銅箔100及主動材料層310之間不會發生分離。故，包含電極300之二次電池具有優異之充放電效率及容量維持率。

圖4繪示根據本發明另一實施例之用於二次電池之電極400之剖面示意圖。

根據本發明另一實施例之用於二次電池之電極400包含一銅箔200及設置於銅箔200上之主動材料層310、320。銅箔200包含一銅層110，及設置於相對銅層110之無光表面MS及拋光表面SS之表面之防腐薄膜210、220。

具體而言，圖4中之用於二次電池之電極300包含設置於銅箔200之第一表面S1及第二表面S2上之二主動材料層310、320。於此，設置於銅箔200之第一表面S1上之主動材料層310可為「第一主動材料層」310，而設置於銅箔200之第二表面S2之主動材料層320可為「第二主動材料層」320。

二主動材料層310、320可以相同之方法及材料製成，或以不同之方法及材料製成。

圖5繪示根據本發明另一實施例之一二次電池500之剖面示意圖。圖5中之二次電池500例如為鋰二次電池。

請參閱圖5，二次電池500包含一陰極370、面對陰極370之一陽極340、設置於陰極370及陽極340之間以提供離子活動之一環境之一電解質350及用以將陰極370電性分隔自陽極340之一分隔件360。於此，通過陰極370及陽極340之離子例如為鋰離子。分隔件360將陰極370自陽極340分離以避免因移動至另一電極而透過二次電池500於一電極產生電流充電而不必要地消耗電能。請參閱圖5，分隔件360設置於電解質350中。

陰極370包含一陰極電流收集器371及一陰極主動材料層372。陰極電流收集器371可為鋁箔。

陽極340包含一陽極電流收集器341及一主動材料層342。陽極340之主動材料層342包含一陽極主動材料。

圖1或圖2中之銅箔100、200可當作陽極電流收集器341使用。此外，圖3或圖4中用於二次電池之電極300、400分別可作為圖5之二次電池500之陽極340使用。

圖6繪示根據本發明另一實施例之一可撓性銅箔層壓薄膜600之剖面示意圖。

根據本發明另一實施例之可撓性銅箔層壓薄膜600包含一聚合物膜410及設置於聚合物膜410上之一銅箔100。包含圖1中之銅箔100之可撓性銅箔層壓薄膜600繪示於圖6中，但本發明其他實施例並不以此為限。舉例來說，圖2中之銅箔200或其他銅箔可使用於可撓性銅箔層壓薄膜600。

聚合物膜410為可撓曲且不導電的。聚合物膜410之種類並沒有特別的限制。聚合物膜410例如包含聚醯亞胺(polyimide)。

舉例來說，可撓性銅箔層壓薄膜600可藉由一捲曲按壓由層壓一聚合物膜及銅箔100來製造。另外，可撓性銅箔層壓薄膜600可藉由將聚醯亞胺前驅體水溶液(polyimide precursor solution)塗佈於銅箔100以及熱處理塗佈後之銅箔100而產生。

銅箔100具有一銅層110以及一防腐薄膜210。銅層110具有一無光表面MS以及一拋光表面SS。防腐薄膜210設置於銅層110之無光表面MS及拋光表面SS其中一者上。於此情況中，防腐薄膜210可被忽略。

請參閱圖6，聚合物膜410設置於防腐薄膜210上，但本發明其他實施例並不以此為限。聚合物膜410可設置於銅層110之拋光表面SS上。

以下，將參照圖7詳細說明根據本發明另一實施例之一銅箔200之製造方法。

圖7繪示圖2中之銅箔200之製造方法之示意圖。

首先，具有30至80ASD電流密度之電流施加於在包含形成一銅層110之銅離子之一電解質11中彼此間隔之一電極板13及一旋轉電極鼓12。銅層110由電鍍所形成。此時，電極板13及旋轉電極鼓12之間的間隙可調整至8 mm至13 mm。

當施加於電極板13及旋轉電極鼓12之電流密度小於30ASD時，將會促進晶粒的產生，且當電流密度高於80ASD時，晶粒將迅速地變得更細。

銅層110之拋光表面SS之表面特性可由旋轉電極鼓12之表面之拋光或磨光程度決定。為了控制拋光表面SS(第二表面S2)之方向之表面之動摩擦係數(μk)及三維表面積對二維表面積之比例(Fs)，舉例來說，旋轉電極鼓12之表面可以具有粗糙度為#1500至#2500之粒度之拋光刷來拋光。

於形成銅層110之過程中，電解質11之溫度維持於40至60°C。

同時，藉由控制電解質11之組成，可控制銅層110之無光表面MS之表面特性。也就是說，藉由控制電解質11之組成，可控制銅箔200之第一表面S1之動摩擦係數(μk1)及三維表面積對二維表面積之比例(Fs1)。

根據本發明一實施例，電解質11包含60g/L至120g/L之銅離子、80g/L至150g/L之硫酸、少於或等於50mg/L之氯以及一有機添加劑。

於具有此組成及濃度之電解質11中，銅可輕易地沉積於旋轉電極鼓12上。

根據本發明一實施例，氯(Cl)包含氯離子(Cl-)及位於分子中之氯原子。氯(Cl)例如可用於在形成銅層110之過程中移除納入電解質11中之銀(Ag)離子。具體而言，氯(Cl)引起銀(Ag)離子以氯化銀(AgCl)之形式之沉澱。氯化銀(AgCl)可藉由過濾移除。

為了避免過量的氯(Cl)產生不必要之反應，電解質11中之氯(Cl)之濃度調整為少於或等於50mg/L。

電解質11包含兩個或更多個有機添加劑。有機添加劑可包含成分A、成分B以及成分C至少其中一者。

具體而言，有機添加劑包含至少一3mg/L至100mg/L之成分A及5mg/L至50mg/L之成分B。

此外，有機添加劑包含1mg/L至20mg/L之成分C。

成分A為硫酸或硫酸之金屬鹽類。成分A例如包含選自雙(3-磺丙基)-二硫化物二鈉鹽(SPS，bis-(3-sulfopropyl)-disulfide disodium salt)、3-巰基-1-丙磺酸(3-mercapto-1-propanesulfonic acid)、3-(N，N-二甲基硫代氨基甲酰基)-硫代丙磺酸鈉鹽(3-(N,N-dimethylthiocarbamoyl)-thiopropanesulfonate sodium salt)、3-[(氨基-亞氨基甲基)硫代]-1-丙磺酸鈉鹽(3-[(amino-iminomethyl)thio]-1-propanesulfonate sodium salt)、鄰乙基二硫代碳酸酯-S-(3-磺丙基)-酯鈉鹽(o-ethyldithiocarbonato-S-(3-sulfopropyl)-ester sodium salt)、3-(苯並噻唑基-2-巰基)-丙基-磺酸鈉鹽(3-(benzothiazolyl-2-mercapto)-propyl-sulfonic acid sodium salt)以及乙二硫代二丙基磺酸鈉鹽(ethylenedithiodipropylsulfonic acid sodium salt)中之化合物至少其中一者。

成分A可優化高強度銅箔之捲曲特性及銅箔200之光澤。當成分A之濃度小於3mg/L，銅箔200之光澤將劣化，且當成分A之濃度高於100mg/L，銅箔200之粗糙度將增加且強度將劣化。更具體而言，電解質11中之成分A之濃度可介於3mg/L至30mg/L之間。

成分B為非離子水溶性聚合物(nonionic water-soluble polymer)。成分B例如包含選自聚乙二醇(PEG，polyethylene glycol)、聚丙二醇(polypropylene glycol)、聚乙烯聚丙烯共聚物(polyethylenepolypropylene copolymer)、聚甘油(polyglycerin)、聚乙二醇二甲醚(polyethylene glycol dimethyl ether)、羥乙烯纖維素(hydroxyethylene cellulose)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、硬脂酸聚乙二醇醚(stearic acid polyglycol ether)以及硬脂醇聚乙二醇醚(stearic alcohol polyglycol ether)中之化合物至少其中一者，但成分B之類型並不以此為限，且也可使用其他用於高強度銅箔200之非離子水溶性聚合物。

成分B可避免銅箔200粗糙度之快速增加以及銅箔200之強度之劣化。

當成分B之濃度少於5mg/L，負面地，銅箔200或銅層110之粗糙度將快速增加且銅箔200之強度將劣化。然而，相較於成分B之濃度為50mg/L之情況，雖然成分B之濃度高於50mg/L，銅箔200之外表、光澤、粗糙度、強度及延長量等物理性質幾乎沒有改變。但是為了不因不必要地增加成分B之濃度而增加生產成本及浪費原料，成分B之濃度可調整為介於5mg/L至50mg/L之間。

此外，成分B之分子量介於500至25000之間。當成分B之分子量小於500，成分B避免銅箔200粗糙度之快速增加及強度之劣化之效果將不足夠，且當成分B之分子量高於25000，銅層110將因成分B之巨大分子量而無法快速形成。具體而言，成分B之分子量可介於1000至10000之間。

成分C為包含氮(N)或硫(S)之雜環有機化合物。成分C特別適合為一吡啶有機添加劑( pyridine organic additive)。

成分C例如包含選自2-巰基苯並噻唑(2MBT，2-mercaptobenzothiazole)、3-(苯並***-2-巰基)-焦硫酸(3-(benzotriazole-2-mercapto)-pyrosulfuric acid)、2-巰基吡啶(2-mercaptopyridine)、3-(5-巰基-1H-四唑)苯磺酸鹽(3-(5-mercapto-1H-tetrazole)benzenesulfonate)、2-巰基苯並噻唑(2-mercaptobenzothiazole)、二甲基吡啶(dimethylpyridine)、2,2'-聯吡啶(2,2'-bipyridine)、4,4'-聯吡啶(4,4'-bipyridine)、嘧啶(pyrimidine)、噠嗪(pyridazine)、吡啶啉(pyrinoline)、噁唑(oxazole)、噻唑(thiazole)、1-甲基咪唑(1-methylimidazole)、1-芐基咪唑(1-benzylimidazole)、1-甲基-2-甲基咪唑(1-methyl-2-methylimidazole)、1-芐基-2-甲基咪唑(1-benzyl-2-methylimidazole)、1-乙基-4-甲基咪唑(1-ethyl-4-methylimidazole)、N-甲基吡咯(N-methylpyrrole)、N-乙基吡咯(N-ethylpyrrole)、N-丁基吡咯(N-butylpyrrole)、N-甲基吡咯啉(N-methylpyrroline)、N-乙基吡咯啉(N-ethylpyrroline)、N-丁基吡咯啉(N-butylpyrroline)、嘌呤(purine)、喹啉(quinoline)、異喹啉(isoquinoline)、N-甲基咔唑(N-methylcarbazole)、N-乙基咔唑(N-ethylcarbazole)以及N-丁基咔唑(N-butylcarbazole)中之化合物至少其中一者。

成分C可降低銅箔200之捲曲或皺褶之發生機率。當成分C之濃度小於1mg/L，銅箔200之抗拉強度將劣化，而很難產生高強度之銅箔200。另一方面，當成分C之濃度高於20 mg/L，銅箔200之抗拉強度將增加，但銅箔200之捲曲變得更嚴重。

電解質11可以35立方公尺/小時(m ³/hr)至45m ³/hr之流動速率循環。也就是說，為了於電鍍時移除電解質11中之固體雜質，電解質11可以35 m ³/hr至45 m ³/hr之流動速率循環。

接著，銅層110將於一清洗槽20中清洗。

舉例來說，可依序使用酸清洗而移除例如為銅層110表面上之樹脂原料或自然氧化物之雜質，接著使用清水清洗而移除用於酸性清洗之酸性水溶液。清洗之過程可被忽略。

接著，防腐薄膜210、220形成於銅層110上。

請參閱圖7，銅層110浸泡於包含於防腐槽30中之一防腐液31中，以於銅層110上形成防腐薄膜210、220。於此，防腐液31包含鉻(Cr)，且鉻以離子的形式位於防腐液31中。

防腐液31可包含0.5g/L至5g/L之鉻。為了形成防腐薄膜210、220，防腐液31之溫度可維持於20至40°C之間。防腐薄膜210、220因而形成而能代表「保護層」。

然而，防腐薄膜210、220可包含藉由氮氣處理產生之氮化合物及矽烷之處理得到之一矽烷化合物。

銅箔200藉由這些防腐薄膜210、220之形成而產生。

接著，銅箔200於一清洗槽40中清洗。如此之清洗過程可被忽略。

接著，執行一乾燥程序，且銅箔200接著便纏繞於捲繞機(winder，WR)上。

以下，本發明將參照準備範例及比較範例更詳細地說明。準備範例及比較範例僅用於更加了解本發明，而不應解釋為用於限制本發明之範圍。

準備範例1-5及比較範例1-6。

一銅箔藉由一箔製造機器製造，且箔製造機器包含一電解槽10、設置於電解槽10中之一旋轉電極鼓12、及間隔於旋轉電極鼓12之一電極板13。電解質11為硫酸銅水溶液，電解質11之銅離子濃度為80g/L、硫酸之濃度為100 g/L、氯之濃度為20mg/L，且電解質11之溫度維持於55°C。

包含於電解質11中之有機添加劑為雙(3-磺丙基)-二硫化物二鈉鹽(SPS，成分A)、聚乙二醇(PEG，成分B)及2-巰基苯並噻唑(2MBT，成分C)。他們之內容呈現於表1中。

旋轉電極鼓12以用於鼓拋光且粗糙度為#2000之磨光刷拋光(polish)及磨光(buff)。藉由施加相同拋光及磨光條件於準備範例1-5及比較範例1-6，設置於準備範例1-5及比較範例1-6中之銅層110之拋光表面SS之方向之銅箔之第二表面S2將具有實質相同之動摩擦係數及三維表面積對二維表面積之比例。

首先，施加電流密度為50ASD之電流於旋轉電極鼓12及電極板13之間以形成一銅層110。接著，銅層110於清洗槽20中清洗。接者，銅層110浸泡於包含在防腐槽30中之防腐液31以形成包含位於銅層110表面上之鉻之防腐薄膜210、220。此時，防腐液31之溫度維持於30°C且防腐液31包含2.2g/L之鉻(Cr)。因此，根據準備範例1-5及比較範例1-6之銅箔製造完成。

製造之銅箔之厚度為6微米(µm)。

表1

將測量根據準備範例1-5及比較範例1-6製造之銅箔之(i)動摩擦係數、(ii)三維表面積對二維表面積之比例、(iii)抗拉強度及(iv)是否發生皺褶。此外，將測量使用銅箔製造之二次電池之(v)容量維持率。

(i)動摩擦係數。

製造於準備範例1-5及比較範例1-6中之銅箔之第一表面S1及第二表面S2之動摩擦係數利用Haydon Corp.所製之TRIBOGEAR 14FW並根據ASTM D 1894規則所測量。具體而言，一不鏽鋼球(SUS ball)被帶入而接觸銅箔100，且當一載重施加於不鏽鋼球時，不鏽鋼球及銅箔100將互相移動因而可測量銅箔100之動摩擦係數。於此情況下，銅箔100之動摩擦係數可利用直徑為10毫米(mm)之一不鏽鋼球以100毫米/分(mm/min)之速度測量、測量距離為10毫米(mm)以及施加載重為100克(g)。動摩擦係數測量三次且取三次所得之平均值呈現於表2中。

(ii)三維表面積對二維表面積之比例。

三維表面積對二維表面積之比例(Fs)利用由Keyence Corp.所製造之VK-9710來量測。具體而言，銅箔100裁切為1cm×1cm之尺寸以產生一樣品，且銅箔樣品利用由Keyence Corp.所製造之彩色三維雷射顯微鏡VK-9710以50倍之倍率來測量三維表面積。三維表面積對二維表面積之比例(Fs)對應於一量值，其藉由將對應之銅箔樣品三維地量測到之三維表面積除以對應之銅箔樣品之二維平面表面積(1cm ²)而獲得。於此，真實之三維表面積藉由沿Z軸移動顯微鏡之透鏡並調整其焦距而獲得。

圖8A為呈現根據準備範例1之銅箔之第一表面S1之三維表面影像，且圖8B為呈現銅箔之第二表面S2之一三維表面影像。

三維表面積對二維表面積之比例(Fs)可由下列方程式5求得：

[方程式5] Fs = (樣品之三維表面積)/(樣品之二維表面積)。

(iii)抗拉強度。

抗拉強度藉由萬用試驗機以IPC-TM-650測量方法測量。具體而言，抗拉強度由英斯特朗公司製造之萬能試驗機測量。測量抗拉強度之一樣品寬度為12.7mm、把手之間之距離為50mm且測量速度為50mm/min。

(Iv)皺褶之發生。

圖9繪示一皺褶測試之示意圖。

如圖9所示，準備範例1-5及比較範例1-6之銅箔CF掛於一第一捲筒R1及一第二捲筒R2，第二捲筒上故意形成具有為1.5度之角度θ之歪斜，而當銅箔沿方向D1移動時將觀察是否發生皺褶。於表2中，發生皺褶表示為「○」而沒發生皺褶表示為「X」。

(v)容量維持率之量測。

1)陽極製造。

用陽極主動材料之100重量份(parts by weight)之市售矽/碳複合陽極材料與2重量份之丁苯橡膠(SBR，styrene butadiene rubber)和2重量份羧甲基纖維素(CMC，carboxymethyl cellulose)混合，且用於一陽極主動材料之漿料利用蒸餾水當作溶劑準備。寬度為10cm之銅箔製造於準備範例1-5及比較範例1-6，且利用一刮刀與漿料一起塗佈於主動材料上而具有40µm之厚度、乾燥於120°C及壓縮於1噸/平方公分(ton/cm ²)之壓力以製造二次電池之陽極。

2)電解液製造。

將六氟磷酸鋰(LiPF6)作為溶質，並以1M的濃度溶解在由碳酸亞乙酯(EC，ethylene carbonate)和碳酸甲乙酯(EMC，ethyl methyl carbonate)以1：2之比例混合之非水有機溶劑中製備一鹼性電解質。99.5%重量之鹼性電解質與0.5%重量之玻珀酸酐(succinic anhydride)混合以準備一非水電解質。

3)陰極製造。

鋰錳氧化物(Li _1.1Mn _1.85Al _0.05O ₄)與具有正交晶體結構之鋰錳氧化物(o-LiMnO ₂)以90：10之重量比混合以產生陰極主動材料。陰極主動材料、碳黑(carbon black)及作為黏著劑之聚偏二氟乙烯(PVDF，poly(vinylidene fluoride))以85：10：5之重量比混合，且混合後之混合物與以N-甲基吡咯酮(NMP，N-Methyl-2-Pyrrolidone)作為有機溶劑混合以準備漿料。厚度為20微米(um)之一鋁(Al)箔之兩面皆塗佈有漿料而準備並乾燥以製造陰極。

4)製造二次鋰電池以做測試。

陰極及陽極設置於一鋁罐內，且陰極及陽極藉由鋁罐隔離。非水電解質及一分隔件設置以製造硬幣式二次鋰電池。使用之分隔件為聚丙烯(聚丙烯三層膜(Celgard 2325)；厚度25µm、平均孔徑φ28奈米(nm)、孔隙率40%)。

5)容量維持率(capacity maintenance rate)之測量。

製造之二次鋰電池運作於4.3V之充電電壓及3.4V之放電電壓且測量陽極每公克之容量。接著，充放電測試於0.2之電流率(C-rate)之50°C之一高溫執行500次循環，並計算容量維持率。當容量維持率小於或等於90%時，代表銅箔不適合用來當作鋰離子電池之陽極電流收集器。

容量維持率由下列方程式6求得。

[方程式6] 容量維持率(%) = [(500次充放電循環後之容量)/(1次充放電循環後之容量)]×100。

測試結果呈現於表2。

表2

如表2所示，根據準備範例1-5之銅箔之第一表面S1之一動摩擦係數介於0.4至0.5之間，且第一表面S1及第二表面S2動摩擦係數之差小於或等於0.2，因此幾乎不會發生滑動，進而使銅箔不會產生皺摺。此外，根據準備範例1-5之第一表面S1之三維表面積對二維表面積之比例(以下，稱為「Fs」)介於4.0至6.5之間且第一表面S1及第二表面S2之Fs之差小於或等於2.0。因此，使用銅箔之二次電池展現優異之容量維持率於90%或更高。

比較範例1中，第一表面S1及第二表面S2動摩擦係數之差小於或等於0.2，但是第一表面S1之動摩擦係數小於0.4。因此，銅箔產生皺摺。此外，第一表面S1之Fs小於4.0且第一表面S1及第二表面S2之Fs之差大於2。因此，容量維持率被劣化。

比較範例2中，銅箔之第一表面S1之動摩擦係數高於0.5，且第一表面S1及第二表面S2之動摩擦係數之差高於0.2。因此，銅箔發生皺褶。此外，二次電池之容量維持率因第一表面S1及第二表面S2之Fs之差異太大而劣化。

比較範例中，動摩擦係數特性很好，但是銅箔之第一表面S1之Fs小於4.0，且第一表面S1及第二表面S2之Fs之差高於2。因此，二次電池之容量維持率被劣化。

此外，於比較範例1至3，由於2MBT，有機添加劑之成分C沒有被使用，銅箔之抗拉強度降低而小於40kgf/mm ²。

使用金屬主動材料以提高容量之二次電池需要高強度電解銅箔，因為他們於充放電時經歷嚴重的體積膨脹。然而，比較範例1至3之銅箔無法滿足這些要求。

比較範例4中，僅使用成分C，2MBT為有機添加劑且銅箔符合Fs之要求。因此，銅箔使二次電池具有優異之容量維持率及大於或等於40 kgf/mm ²之抗拉強度，但是第一表面S1之一動摩擦係數小於0.4。因此，銅箔產生皺摺。

於比較範例5及6中，成分C，2MBT，過量的當作有機添加劑。此情況中，二次電池之容量維持率及銅箔之抗拉強度優異，但是銅箔之第一表面S1之動摩擦係數小於0.4而使銅箔產生皺摺。

根據本發明之實施例，於製造銅箔之過程中，可避免滑動之發生以及於銅箔中發生皺褶或撕裂。因此，根據本發明另一實施例之銅箔具有優異之卷對卷(RTR)加工性、工作性或處理性。

此外，根據本發明另一實施例，無光表面方向之動摩擦係數及表面積比可藉由於製造銅箔之過程中控制添加劑而被控制，拋光表面方向之動摩擦係數及表面積比可藉由控制拋光刷之粗糙度而被控制，因此此二表面之表面積比之差異可被控制。

根據本發明另一實施例，藉由控制銅箔之動摩擦係數及表面積比，可優化銅箔之工作性且可加強使用銅箔之二次電池之充放電特性。

熟悉此技藝者可輕易得知本發明並不限於上述實施例及圖式，亦不限於在不脫離本發明之精神及範圍下，對上述實施例及圖式所為之各種取代、修改及變化。因此，本發明之範圍由申請專利範圍定義，且任何由申請專利範圍之意義、範圍及相似觀念所推得知變化及修改皆落入本發明之範圍中。

10電解槽 11電解質 12旋轉電極鼓 13電極板 20、40清洗槽 30防腐槽 31防腐液 100銅箔 110銅層 MS無光表面 SS拋光表面 200銅箔 210、220防腐薄膜 300電極 310、320主動材料層 340陽極 341陽極電流收集器 342主動材料層 350電解質 360分隔件 370陰極 371陰極電流收集器 372陰極主動材料層 400電極 410聚合物膜 500二次電池 600可撓性銅箔層壓薄膜 S1第一表面 S2第二表面 CF銅箔 R1第一捲筒 R2第二捲筒 WR捲繞機 D1方向 θ角度 μk、μk1、μk2動摩擦係數 Rz表面粗糙度 Fr比例

上述及其他本發明之特徵以及優點，將於一併參閱相關圖式及以下詳細說明後更清楚地了解，其中： 圖1繪示根據本發明一實施例之一銅箔之示意圖。 圖2繪示根據本發明另一實施例之一銅箔之剖面示意圖。 圖3繪示根據本發明另一實施例之用於二次電池之電極之剖面示意圖。 圖4繪示根據本發明另一實施例之用於二次電池之電極之剖面示意圖。 圖5繪示根據本發明另一實施例之二次電池之剖面示意圖。 圖6繪示根據本發明另一實施例之可撓性銅箔層壓薄膜之剖面示意圖。 圖7繪示圖2中之銅箔之製造方法之示意圖。 圖8A為呈現根據準備範例1之銅箔之第一表面之三維表面影像。 圖8B為呈現銅箔之第二表面之一三維表面影像。 圖9繪示一皺褶測試之示意圖。

100銅箔 110銅層 210防腐薄膜 MS無光表面 SS拋光表面 S1第一表面 S2第二表面

Claims (14)

1. 一種銅箔，包含： 一銅層，具有一無光表面以及一拋光表面；其中該銅箔於該銅層之該無光表面之一方向具有一第一表面，且於該銅層之該拋光表面之一方向具有一第二表面，其中該第一表面之一動摩擦係數為μk1，該第二表面之一動摩擦係數為μk2，該第一表面之三維表面積對二維表面積之比例為Fs1，該第二表面之三維表面積對二維表面積之比例為Fs2，其滿足以下條件：0.4 ≤ μk1 ≤ 0.5；|μk1 - μk2| ≤ 0.2；4.0 ≤ Fs1 ≤ 6.5；|Fs1 - Fs2| ≤ 2.0。
2. 如申請專利範圍第1項所述之銅箔，其中該銅箔於室溫下具有大於或等於40公斤力/平方毫米之一抗拉強度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之銅箔，其中該銅箔具有介於4微米至35微米之間之一厚度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之銅箔，更包含設置於該銅層上之一防腐薄膜。
5. 如申請專利範圍第1項所述之銅箔，其中該防腐薄膜包含鉻、矽烷化合物或氮化合物中至少其中一者。
6. 一種用於一二次電池之電極，該電極包含： 根據請求項1至請求項5任一項之該銅箔；以及一主動材料層，設置於該銅箔上。
7. 一種二次電池，包含：一陰極；一陽極，面對該陰極；一電解質，設置於該陰極以及該陽極之間以提供鋰離子能移動之一環境；以及一分隔件，用以電性隔離該陰極以及該陽極；其中該陽極包含根據請求項1至請求項5任一項之該銅箔以及設置於該銅箔上之一主動材料層。
8. 一種可撓性銅箔層壓薄膜，包含：一聚合物膜；以及根據請求項1至請求項5任一項之該銅箔，該銅箔設置於該聚合物膜上。
9. 一種製造如請求項1所述之銅箔之方法，包含：施加介於30ASD至80ASD之電流於包含銅離子以形成一銅層之一電極中彼此間隔之一電極板以及一旋轉電極鼓；其中該電解質包含60克/升至120克/升之銅離子、80克/升至150克/升之硫酸、少於或等於50毫克/升之氯、以及一有機添加劑；其中該有機添加劑包含3毫克/升至100毫克/升之一成分A及5毫克/升至50毫克/升之一成分B中至少其中一者、以及1毫克/升至20毫克/升之一成分C；其中該成分A為硫酸或硫酸之金屬鹽類、該成分B為非離子水溶性聚合物，而該成分C為包含氮或硫之雜環有機化合物。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該成分A包含選自雙(3-磺丙基)-二硫化物二鈉鹽、3-巰基-1-丙磺酸、3-(N，N-二甲基硫代氨基甲酰基)-硫代丙磺酸鈉鹽、3-[(氨基-亞氨基甲基)硫代]-1-丙磺酸鈉鹽、鄰乙基二硫代碳酸酯-S-(3-磺丙基)-酯鈉鹽、3-(苯並噻唑基-2-巰基)-丙基-磺酸鈉鹽以及乙二硫代二丙基磺酸鈉鹽中之化合物中至少其中一者。
11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該成分B包含選自聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯聚丙烯共聚物、聚甘油、聚乙二醇二甲醚、羥乙烯纖維素、聚乙烯醇、硬脂酸聚乙二醇醚以及硬脂醇聚乙二醇醚中之化合物中至少其中一者。
12. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該成分B之分子量介於500至2500之間。
13. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該成分C包含選自2-巰基苯並噻唑、3-(苯並***-2-巰基)-焦硫酸、2-巰基吡啶、3-(5-巰基-1H-四唑)苯磺酸鹽、2-巰基苯並噻唑、二甲基吡啶、2,2'-聯吡啶、4,4'-聯吡啶、嘧啶、噠嗪、吡啶啉、噁唑、噻唑、1-甲基咪唑、1-芐基咪唑、1-甲基-2-甲基咪唑、1-芐基-2-甲基咪唑、1-乙基-4-甲基咪唑、N-甲基吡咯、N-乙基吡咯、N-丁基吡咯、N-甲基吡咯啉、N-乙基吡咯啉、N-丁基吡咯啉、嘌呤、喹啉、異喹啉、N-甲基咔唑、N-乙基咔唑以及N-丁基咔唑中之化合物中至少其中一者。
14. 如申請專利範圍第9項所述之方法，更包含於該銅層上形成一防腐薄膜。

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