电解铝箔及其制造方法、蓄电设备用集电体、蓄电设备用电极、蓄电设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201580001877.5

申请日:

2015.02.19

公开号:

CN105531403A

公开日:

2016.04.27

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C25D 1/04申请日:20150219|||公开

IPC分类号:

C25D1/04; C25D1/00; C25D3/44; H01G9/055; H01G11/68; H01M4/66

主分类号:

C25D1/04

申请人:

日立金属株式会社

发明人:

冈本笃志; 松田纯一

地址:

日本东京

优先权:

2014.02.20 JP 2014-031068

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

王永红

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内容摘要

本发明的课题提供一个面和另一个面在性状上没有太大差异的电解铝箔及其制造方法。另外,提供使用该电解铝箔的蓄电设备用集电体、蓄电设备用电极、蓄电设备。作为其解决手段的本发明的电解铝箔的特征在于,箔的表面的L*a*b*表色系(SCI方式)的L*值在两面都是86.00以上。本发明的电解铝箔例如可采用如下的电解铝箔的制造方法且通过将从阴极鼓剥离铝被膜而得到电解铝箔时的处理氛围气的露点控制在-50.0℃以下来制造;所述电解铝箔的制造方法:是在通过对一部分浸渍于镀敷液的阴极鼓和浸渍于镀敷液的阳极板之间施加电流而在阴极鼓的表面形成铝被膜之后,将通过使阴极鼓旋转而升离了液面的铝被膜从阴极鼓剥离。

权利要求书

1.电解铝箔,其特征在于,箔的表面的L*a*b*表色系(SCI方式)的L*值在两面都是86.00
以上。
2.根据权利要求1所述的电解铝箔,其特征在于,两面的L*值之差为9.00以下。
3.根据权利要求1所述的电解铝箔,其特征在于,其是通过将利用电解法而在镀敷液中
形成于阴极鼓的表面的铝被膜从阴极鼓剥离而制造的电解铝箔。
4.根据权利要求3所述的电解铝箔,其特征在于,箔的与镀敷液接触的一侧的面的L*a*
b*表色系(SCI方式)的a*值为1.00以下,且b*值为5.00以下。
5.根据权利要求3所述的电解铝箔,其特征在于,箔的与阴极鼓接触的一侧的面的表面
粗糙度Ra为0.50μm以上,L*a*b*表色系(SCI方式)的L*值为87.00~90.00。
6.根据权利要求3所述的电解铝箔,其特征在于,箔的与阴极鼓接触的一侧的面的L*a*
b*表色系(SCI方式)的a*值为1.00以下,且b*值为5.00以下。
7.电解铝箔的制造方法,其在通过对一部分浸渍于镀敷液的阴极鼓和浸渍于镀敷液的
阳极板之间施加电流而在阴极鼓的表面形成铝被膜之后、将通过使阴极鼓旋转而升离了液
面的铝被膜从阴极鼓剥离,其特征在于,将从阴极鼓剥离铝被膜而得到电解铝箔时的处理
氛围气的露点控制在-50.0℃以下。
8.根据权利要求7所述的电解铝箔的制造方法,其特征在于,镀敷液是至少含有二烷基
砜、卤化铝、含氮化合物的镀敷液。
9.根据权利要求8所述的电解铝箔的制造方法,其特征在于,含氮化合物为选自由卤化
铵、伯胺的氢卤化物盐、仲胺的氢卤化物盐、叔胺的氢卤化物盐、由通式:R1R2R3R4N·X(R1~
R4为相同或不同的烷基,X表示相对于季铵阳离子的抗衡阴离子)表示的季铵盐、含氮芳香
族化合物构成的组中的至少一种。
10.蓄电设备用集电体,其特征在于,包含权利要求1所述的电解铝箔。
11.蓄电设备用电极,其特征在于,在权利要求1所述的电解铝箔上担载了电极活性物
质。
12.蓄电设备,其特征在于,使用权利要求11所述的蓄电设备用电极而构成。

说明书

电解铝箔及其制造方法、蓄电设备用集电体、蓄电设备用电极、蓄电设备

技术领域

本发明涉及作为锂离子二次电池或超级电容器(双电层电容器、氧化还原电容器、
锂离子电容器等)之类的蓄电设备的正极集电体等使用的电解铝箔及其制造方法。另外,本
发明也涉及使用该电解铝箔的蓄电设备用集电体、蓄电设备用电极、蓄电设备。

背景技术

作为手机或笔记本电脑等移动工具的电源,使用具有大能量密度,且放电容量没
有显著减少的锂离子二次电池,已是众所周知的事实,但是,近年来,随着移动工具的小型
化,也在要求安装在其上的锂离子二次电池进行小型化。另外,随着从地球温暖化防止对策
等观点出发的混合动力汽车或太阳能发电等技术的进展,正在加速双电层电容器、氧化还
原电容器、锂离子电容器等具有大能量密度的超级电容器的新的用途展开,且正在要求它
们的进一步的高能量密度化。

锂离子二次电池或超级电容器之类的蓄电设备例如,具有在含有LiPF6或NR4·BF4
(R为烷基)等含氟化合物作为电解质的有机电解液中经由由聚烯烃等构成的隔板而配置了
正极和负极的构造。正极包含LiCoO2(钴酸锂)或活性炭等正极活性物质和正极集电体,并
且负极包含石墨或活性炭等负极活性物质和负极集电体,各自的形状通常是在集电体的表
面涂布活性物质并成型为片状的形状。因为各电极都浸渍在除附加有大电压以外还含有腐
食性高的含氟化合物的有机电解液中,所以特别是正极集电体的材料要求导电性优异,并
且耐腐食性优异。从这样的情况出发,当前,作为正极集电体的材料,采用大致100%地是良
导体且通过在表面形成非动态膜而具有优异的耐腐食性的铝。此外,作为负极集电体的材
料,可举出铜或镍等。

作为用于蓄电设备的小型化或高能量密度化的方法之一,具有构成成型为片状的
电极的集电体的薄膜化。目前,作为正极集电体,通常使用通过轧制法而制造的厚度为15~
20μm程度的铝箔,因此可通过进一步减薄该铝箔的厚度来实现目的。但是,在轧制法中,在
工业制造规模上,难以更进一步减薄箔的厚度。

因此,作为替代轧制法的制造铝箔的方法,通过电解法来制造铝箔的方法,即,制
造电解铝箔的方法备受注目,本发明人等的研究小组在专利文献1中提案的是如下方法:通
过使用至少含有二烷基砜、卤化铝、含氮化合物的镀敷液的电解法,在基材的表面形成铝被
膜,然后通过将该被膜从基材剥离,来制造电解铝箔。

在以工业规模制造电解铝箔的情况下,在基材的表面形成铝被膜的工序和将该被
膜从基材剥离的工序优选利用阴极鼓而连续进行,比批量进行更好。利用阴极鼓的电解铝
箔的制造是例如通过对一部分浸渍于镀敷液的阴极鼓和浸渍于镀敷液的阳极板之间施加
电流而在阴极鼓的表面形成铝被膜,然后将通过使阴极鼓旋转而升离了液面的铝被膜从阴
极鼓剥离的方法,该方法可利用如专利文献2所述的电解铝箔制造装置而进行。从阴极鼓剥
离的铝被膜通过进行水洗,然后再进行干燥,能够作为电解铝箔供各种用途。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2011/001932号

专利文献2:特开2012-246561号公报

发明内容

发明所要解决的课题

例如,专利文献2记载的电解铝箔制造装置适合以工业规模制造电解铝箔。但是,
本发明人等在分析了利用这种电解铝箔制造装置制造的电解铝箔的性状时,判明电解铝箔
的一个面的一部分变成薄黑色,往往与另一个面的性状大不相同。当电解铝箔的一个面和
另一个面上性状大不相同时,就会在实现使用电解铝箔作为集电体的蓄电设备的充放电效
率的稳定化方面不理想,另外,作为箔的外观,也不理想。

因此,本发明的目的在于,提供一个面和另一个面在性状上没有太大差异的电解
铝箔及其制造方法。另外,本发明的目的在于,提供使用了该电解铝箔的蓄电设备用集电
体、蓄电设备用电极、蓄电设备。

用于解决课题的手段

本发明人等在对利用阴极鼓制造的电解铝箔的一个面的一部分变色究竟是怎样
发生的表示不解并对其原因进行了调查时,认为变色的原因如下:在阴极鼓的表面形成了
铝被膜之后,将通过使阴极鼓旋转而升离了液面的铝被膜从阴极鼓剥离而得到电解铝箔
时,通过附着于箔的与镀敷液接触的一侧的面(与阴极鼓接触的一侧的面相反的面。以下,
将与镀敷液接触的一侧的面简称为“镀敷液侧的面”,将与阴极鼓接触的一侧的面简称为
“阴极鼓侧的面”)的镀敷液与处理氛围气中的水分发生反应,在箔的表面形成铝的氧化物
膜或氢氧化物膜。因此,发现没有认为由“在将从阴极鼓剥离铝被膜而得到电解铝箔时的处
理氛围气的露点控制在规定的温度以下时,通过附着于箔的镀敷液侧的面的镀敷液与处理
氛围气中的水分发生反应,在箔的表面形成铝的氧化物膜或氢氧化物膜”为起因而引起的
变色,能够得到镀敷液侧的面和阴极鼓侧的面在性状上没有太大差异且呈现均匀白色的外
观的电解铝箔。

基于上述见解而完成的本发明的电解铝箔的特征为,箔的表面的L*a*b*表色系
(SCI方式)的L*值在两面都是86.00以上。

上述的电解铝箔优选两面的L*值之差为9.00以下。

上述的电解铝箔优选为通过将利用电解法而在镀敷液中形成于阴极鼓的表面的
铝被膜从阴极鼓剥离而制造的电解铝箔。

上述的电解铝箔优选箔的镀敷液侧的面的L*a*b*表色系(SCI方式)的a*值为1.00
以下,且b*值为5.00以下。

上述的电解铝箔优选箔的阴极鼓侧的面的表面粗糙度Ra为0.50μm以上,L*a*b*表
色系(SCI方式)的L*值为87.00~90.00。

上述的电解铝箔优选箔的阴极鼓侧的面的L*a*b*表色系(SCI方式)的a*值为1.00
以下,且b*值为5.00以下。

另外,本发明的电解铝箔的制造方法,在通过对一部分浸渍于镀敷液的阴极鼓和
浸渍于镀敷液的阳极板之间施加电流而在阴极鼓的表面形成铝被膜之后、将通过使阴极鼓
旋转而升离了液面的铝被膜从阴极鼓剥离,其特征为,将从阴极鼓剥离铝被膜而得到电解
铝箔时的处理氛围气的露点控制在-50.0℃以下。

上述的电解铝箔的制造方法优选镀敷液为至少含有二烷基砜、卤化铝、含氮化合
物的镀敷液。

上述的电解铝箔的制造方法优选含氮化合物为选自由卤化铵、伯胺的氢卤化物
盐、仲胺的氢卤化物盐、叔胺的氢卤化物盐、由通式:R1R2R3R4N·X(R1~R4为相同或不同的烷
基,X表示相对于季铵阳离子的抗衡阴离子)表示的季铵盐、含氮芳香族化合物构成的组中
的至少一种。

另外,本发明的蓄电设备用集电体的特征为,包含上述的电解铝箔。

另外,本发明的蓄电设备用电极的特征为,在上述的电解铝箔上担载了电极活性
物质。

另外,本发明的蓄电设备的特征为,使用上述的蓄电设备用电极而构成。

发明效果

根据本发明,能够提供一个面和另一个面在性状上没有太大差异的电解铝箔及其
制造方法。另外,根据本发明,也能够提供使用了该电解铝箔的蓄电设备用集电体、蓄电设
备用电极、蓄电设备。

附图说明

图1是示意地表示能够用于制造本发明的电解铝箔的装置之一例的内部构造的立
体图;

图2同样是示意地表示内部构造的主视图;

图3是表示实施例的制造实验1的电解铝箔的处理氛围气的露点和箔的镀敷液侧
的面的L*值的关系的曲线图;

图4同样是表示制造电解铝箔的处理氛围气的露点和箔的阴极鼓侧的面的L*值的
关系的曲线图;

图5是实施例的实验2的本发明的电解铝箔的镀敷液侧的面的Al2p光谱(其一);

图6同样是本发明的电解铝箔的镀敷液侧的面的Al2p光谱(其二);

图7同样是比较例的电解铝箔的镀敷液侧的面的Al2p光谱;

图8同样是本发明的电解铝箔的镀敷液侧的面的O1s光谱(其一);

图9同样是本发明的电解铝箔的镀敷液侧的面的O1s光谱(其二);

图10同样是比较例的电解铝箔的镀敷液侧的面的O1s光谱;

图11是表示实施例的实验3的电解铝箔的阴极鼓侧的面的表面粗糙度Ra和L*值的
关系的曲线图;

图12是利用实施例的应用例1的本发明的电解铝箔作为蓄电设备用正极集电体的
蓄电设备之一例的概略图;

图13是图12的A-A剖面。

具体实施方式

本发明的电解铝箔的特征是箔的表面的L*a*b*表色系(SCI方式)的L*值在两面都
是86.00以上。

本发明的电解铝箔可利用如下方法来制造,例如,通过电解法而在镀敷液中将形
成于阴极鼓的表面的铝被膜从阴极鼓剥离的方法,具体而言,使用专利文献2记载的电解铝
箔制造装置等,对一部分浸渍于镀敷液的阴极鼓和浸渍于镀敷液的阳极板之间施加电流,
由此在阴极鼓的表面形成铝被膜,然后通过使阴极鼓旋转,将升离液面的铝被膜从阴极鼓
剥离。

图1是示意地表示专利文献2记载的电解铝箔制造装置的内部构造的立体图,图2
同样是示意地表示内部构造的主视图。该电解铝箔制造装置1具备:盖部1a、电解槽1b、阴极
鼓1c、阳极板1d、导辊1e、箔引出口1f、气体供给口1g、加热器电源1h、加热器1i、镀敷液循环
装置1j、天井部1k、搅拌流导向件1m、搅拌叶片1n、未图示的直流电源。阴极鼓1c由不锈钢、
钛、铝、镍、铜等金属构成,以一部分浸渍在贮存于电解槽1b的镀敷液L中的方式配设。阳极
板1d例如由铝构成,在镀敷液L的液体中,以与阴极鼓1c的表面对向的方式配设(铝的纯度
优选为99.0%以上)。阴极鼓1c和阳极板1d与直流电源连接,通过一边对两者通电,一边使
阴极鼓1c以一定速度(也依赖于电解铝箔的所期望的厚度、镀敷液的温度或施加电流密度
等,例如为6~20rad/h)旋转,而在阴极鼓1c的浸渍于镀敷液L的表面形成铝被膜。在通电
中,镀敷液L通过与加热器电源1h连接的加热器1i,加热到规定的温度并进行保持。同时,镀
敷液L通过搅拌叶片1n的旋转进行搅拌,通过搅拌流导向件1m而在阴极鼓1c和阳极板1d之
间产生镀敷液L的均质流动,由此能够在阴极鼓1c的表面形成均质的铝被膜。当进一步使阴
极鼓1c旋转时,形成于阴极鼓1c的表面的铝被膜就升离液面,并且在阴极鼓1c的重新浸渍
于镀敷液L的表面形成新的铝被膜。升离液面的铝被膜通过其端部被导辊1e引导而从阴极
鼓1c剥离,作为电解铝箔F而从设置于装置的侧面的箔引出口1f被引出到装置的外部。这
样,连续进行向阴极鼓1c的表面的铝被膜的形成和该被膜的从阴极鼓1c的剥离,引出到装
置外部的电解铝箔F为了去除附着于箔的表面的镀敷液,可立即进行水洗,然后进行干燥,
供各种用途。

在使用专利文献2记载的电解铝箔制造装置的情况下,本发明的电解铝箔可通过
从气体供给口1g将露点为-50.0℃以下的气体G作为处理氛围气控制气体而以例如1~
50L/min的供给量供给到装置的内部,且将处理氛围气的露点控制在-50.0℃以下来制造。
通过将处理氛围气的露点控制在-50.0℃以下,来防止认为是如下原因引起的变色:在将
升离液面的铝被膜从阴极鼓1c剥离而得到电解铝箔F时,通过附着于箔的与镀敷液L接触的
一侧的面(图2中,下侧的面)的镀敷液与处理氛围气中的水分发生反应,而在箔的表面形成
铝的氧化物膜或氢氧化物膜。作为处理氛围气控制气体而供给到装置的内部的露点为-
50.0℃以下的气体G只要是露点为-50.0℃以下的气体,在气体的种类上就没有特殊限制,
但气体的种类优选为氩气或氮气等非活性气体。处理氛围气的露点的下限鉴于处理氛围气
控制气体的制备的容易性等,例如为-80.0℃。

本发明的电解铝箔可防止被认为是通过附着于箔的镀敷液侧的面的镀敷液与处
理氛围气中的水分发生反应而在箔的表面形成铝的氧化物膜或氢氧化物膜的原因引起的
变色,由此箔的镀敷液侧的面的L*a*b*表色系(SCI方式)的L*值是与箔的阴极鼓侧的面(没
有镀敷液的附着的面)的L*值为86.00以上相同的86.00以上,两面都呈现均匀的白色的外
观。在此,L*a*b*表色系的L*值是亮度的意思,是0(黑)~100(白)的范围内的数值。本发明的
电解铝箔的镀敷液侧的面的L*值大致为86.00~88.00。另一方面,箔的阴极鼓侧的面的L*值
因反映阴极鼓的表面粗糙度Ra的箔的阴极鼓侧的面的表面粗糙度Ra而不同,但大致为
87.00~96.00。为了无需表背识别地使用本发明的电解铝箔,箔的镀敷液侧的面的L*值和
阴极鼓侧的面的L*值之差优选为9.00以下,更优选为7.00以下,进一步优选为5.00以下。例
如,使用表面粗糙度Ra为0.50~0.60μm的阴极鼓而制造的电解铝箔的阴极鼓侧的面的L*值
大致为87.00~90.00(表面粗糙度Ra反映的是阴极鼓侧的面的表面粗糙度Ra),与镀敷液侧
的面的L*值近似。另外,本发明的电解铝箔的镀敷液侧的面和阴极鼓侧的面都优选L*a*b*表
色系(SCI方式)的a*值为1.00以下且b*值为5.00以下。L*a*b*表色系的a*值的+侧是意指红方
向,-侧是意指绿方向。b*值的+侧是意指黄方向,-侧是意指蓝方向。此外,作为L*a*b*表色
系的测定方式,存在包含正反射光而测定的方式即SCI方式、及去除了正反射光而仅测定漫
反射光的SCE方式,但在本发明中,采用的是能够无关测定对象物的表面状态地评价其原材
料自身的色的SCI方式。

本发明的电解铝箔的铝的含量优选为98.00mass%以上。因为当铝的含量高时,体
积电阻率就会变小,所以存在通过用作蓄电设备的集电体能够提高蓄电设备的蓄电效率之
类的优点、及能够应用于因散热性提高而要求具有优异的散热性的用途之类的优点。另外,
当铝的含量高时,就富有延展性,所以存在在从阴极鼓剥离铝被膜时该被膜不易断裂之类
的优点。本发明的电解铝箔的铝的含量优选为99.00mass%以上。其上限大多为
99.90mass%,但如上所述,箔的镀敷液侧的面或阴极鼓侧的面都呈现均匀的白色的外观。
此外,本发明的电解铝箔的厚度为例如1~20μm。

用于制造本发明电解铝箔的镀敷液只要是能够用于通过电解法来制造铝箔的镀
敷液,就没有特殊限制,但在能够以较快的成膜速度制造富有延展性的高纯度的电解铝箔
方面,优选本发明人等的研究小组在专利文献1中提案的至少含有二烷基砜、卤化铝、含氮
化合物的镀敷液。

作为二烷基砜,可例示:二甲基砜、二乙基砜、二丙基砜、二己基砜、甲基乙基砜等
烷基的碳数为1~6的二烷基砜(可以是直链状,也可以是支链状),但从良好的导电性及获
得的容易性等观点出发,可优选采用二甲基砜。

作为卤化铝,可例示氯化铝或溴化铝等,但从尽量减少成为阻碍铝的析出的主要
原因的镀敷液所含的水分的量之类的观点出发,要使用的卤化铝优选为无水物。

作为含氮化合物,优选为选自由卤化铵、伯胺的氢卤化物盐、仲胺的氢卤化物盐、
叔胺的氢卤化物盐、由通式R1R2R3R4N·X(R1~R4为相同或不同的烷基,X表示相对于季铵阳
离子的抗衡阴离子)表示的季铵盐、含氮芳香族化合物构成的组中的至少一种。含氮化合物
既可以单独使用,也可以混合使用多种。作为卤化铵,可例示氯化铵或溴化铵等。另外,作为
伯胺~叔胺,可例示:甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、己
胺、甲基乙基胺等烷基的碳数为1~6的胺(既可以是直链状,也可以是支链状)。作为卤化
氢,可例示氯化氢或溴化氢等。作为由通式R1R2R3R4N·X(R1~R4为相同或不同的烷基,X表示
相对于季铵阳离子的抗衡阴离子)表示的季铵盐的R1~R4所示的烷基,可例示甲基、乙基、丙
基、己基等碳数为1~6的基(既可以是直链状,也可以是支链状)。作为X,除氯离子或溴离子
或碘离子等卤化物离子以外,还可例示BF4-或PF6-等。作为具体的化合物,可例示:四甲基氯
化铵、四甲基溴化铵、四甲基碘化铵、四乙基四氟硼酸铵等。作为含氮芳香族化合物,可例示
菲罗啉或苯胺等。作为最佳的含氮化合物,在容易以快的成膜速度制造富有延展性的高纯
度的电解铝箔方面,可举出叔胺的盐酸盐,例如,三甲胺盐酸盐。

二烷基砜、卤化铝、含氮化合物的配合比例例如,相对于二烷基砜10摩尔而言,卤
化铝优选为1.5~6.0摩尔,更优选为2.0~5.0摩尔,进一步优选为2.5~4.0摩尔。含氮化合
物优选为0.001~2.0摩尔,更优选为0.005~0.2摩尔,进一步优选为0.01~0.1摩尔。当卤
化铝的配合量相对于二烷基砜10摩尔而低于1.5摩尔时,要形成的铝被膜有可能产生发黑
的现象(称为烧蚀的现象),或者成膜效率有可能下降。另一方面,当超过6.0摩尔时,镀敷液
的液体电阻就会过高,由此镀敷液有可能发热而分解。另外,当含氮化合物的配合量相对于
二烷基砜10摩尔而低于0.001摩尔时,就有可能难以得到配合的效果,即,难以得到基于镀
敷液的导电性的改善的高电流密度附加的镀敷处理的实现引起的成膜速度的提高、电解铝
箔的高纯度化或延展性的提高等效果,或者,有可能因在电解铝箔中较多地摄入碳、硫、氯
之类的杂质、尤其是碳而其纯度下降。另一方面,当超过2.0摩尔时,就会导致镀敷液的组成
在本质上发生变化,由此有可能导致铝未析出。二烷基砜、卤化铝、含氮化合物优选通过如
下操作来制备镀敷液:在氩气或氮气等非活性气体的氛围气下,以规定的配合比例混合之
后,加热到二烷基砜的熔点(在二甲基砜的情况下,为约110℃),使卤化铝和含氮化合物溶
解在熔融了的二烷基砜中。

作为镀敷条件,例如可举出镀敷液的温度为60~150℃、施加电流密度为0.25~
20A/dm2。镀敷液的温度的下限要考虑镀敷液的熔点而确定,优选为80℃,更优选为95℃(由
于当低于镀敷液的熔点时,镀敷液就会固化,因此镀敷处理无法进行)。另一方面,当镀敷液
的温度超过150℃时,形成于阴极鼓的表面的铝被膜和镀敷液之间的反应就会活跃化,有可
能通过在电解铝箔中较多地摄入碳、硫、氯之类的杂质而其纯度下降。镀敷液的温度的上限
优选为125℃,更优选为115℃,进一步优选为110℃。另外,当施加电流密度低于0.25A/dm2
时,成膜效率有可能下降。另一方面,当超过20A/dm2时,有可能因含氮化合物的分解等原因
而不能进行稳定的镀敷处理,或得不到富有延展性的高纯度的电解铝箔,或者有可能使电
解铝箔的镀敷液侧的面的表面粗糙度Ra过粗(例如,成为0.6μm以上)。施加电流密度优选为
5~17A/dm2,更优选为10~15A/dm2。

此外,本发明的电解铝箔在通过具有优异的挠性而不会因箔的弯曲或扭曲而在卷
取上产生障碍方面,优选箔的厚度方向的两表面部的弹性模量比中央部小,且在纳米压痕
法的测定中,箔的中央部和各表面部的弹性模量之差为8.0GPa以下。箔的厚度方向的两表
面部的弹性模量比中央部小的意思是,在箔的厚度方向的两表面部的延伸率比中央部大,
因而挠性优异。当在纳米压痕法的测定中,箔的中央部和各表面部的弹性模量之差超过
8.0GPa时,弹性模量的差异就会过大,由此会给箔的挠性带来影响。

实施例

以下,通过实施例对本发明进行详细说明,本发明不限定于以下的记载而进行解
释。

实验1:电解铝箔的制造及其性状评价

在氮气的氛围气下,将二甲基砜、无水氯化铝、三甲胺盐酸盐以摩尔比为10:3.8:
0.05的比例进行配合,使其在110℃溶解,制备电解铝镀敷液。使用图1和图2所示的专利文
献2记载的电解铝箔制造装置(阴极鼓:直径:140mm×宽度:200mm的钛制且表面粗糙度Ra为
0.07μm,阳极板:纯度99.0%的铝制),在镀敷液的温度为100℃、施加电流密度为10A/dm2的
镀敷条件下,一边使阴极鼓以15rad/h的旋转速度旋转,一边在其表面形成铝被膜之后,将
升离液面的铝被膜从阴极鼓剥离,得到电解铝箔(导辊的高度:距镀敷液的液面为45mm)。这
时,向装置的内部以30L/min的供给量供给具有各种露点的氮气,而控制处理氛围气。引出
到装置外部的电解铝箔为了去除附着于箔的表面的镀敷液,立即向两面喷水进行一次清洗
之后,没入水槽内进行二次清洗,最后使其干燥,得到长度:400mm×宽度:200mm×厚度:12μ
m的电解铝箔。

关于在各自的处理氛围气下制造出的电解铝箔,测量箔的表面的L*a*b*表色系的
L*值、a*值、b*值,并且进行外观观察。另外,测定箔的铝的含量。此外,箔的表面的L*值、a*值、
b*值的测量采用SCI方式,利用KONICAMINOLTA公司制的分光测色仪CM-700d,在安装白色
校正板进行了白色校正以后,使用附属的带稳定片的φ8mm目标罩(CM-A179),在暗室内进
行。箔的铝的含量使用堀场制作所社制的碳·硫分析装置EMIA-820W,进行箔的碳和硫的
含量的测定,并且使用Rigaku社制的波长色散X射线荧光分析装置RIX-2100,进行箔的氯
的含量的测定,将其余设为铝的含量。将各自的箔的镀敷液侧的面和阴极鼓侧的面的各自
的L*值、a*值、b*值、外观、及箔的铝的含量表示在表1中。另外,将制造箔时的处理氛围气的
露点和箔的镀敷液侧的面的L*值的关系表示在图3中,将处理氛围气的露点和箔的阴极鼓
侧的面的L*值的关系表示在图4中。

[表1]



由表1、图3和图4可知,电解铝箔的镀敷液侧的面的L*值与制造箔时的处理氛围气
的露点有关,露点的温度越低,L*值越大,通过将露点控制在-50.0℃以下,L*值成为86.00
以上,呈现均匀白色的外观。与此相对,当露点超过-50.0℃时,电解铝箔的镀敷液侧的面
的L*值就低于86.00,呈现一部分可看到变成薄黑色的外观。在将露点控制在-50.0℃以下
的处理氛围气中制造的电解铝箔尽管铝的含量为99.90mass%以下,且铝的含量比在露点
超过-50.0℃的处理氛围气中制造的箔少,但意外的是箔的镀敷液侧的面的L*值大。另一
方面,电解铝箔的阴极鼓侧的面的L*值与制造箔时的处理氛围气的露点无关,任一个露点
都是L*值为90.00以上,都呈现均匀白色的外观。在将露点控制在-50.0℃以下的处理氛围
气中制造的电解铝箔的镀敷液侧的面的L*值和阴极鼓侧的面的L*值之差为9.00以下,比在
露点超过-50.0℃的处理氛围气中制造的箔的镀敷液侧的面的L*值和阴极鼓侧的面的L*值
之差小。此外,任一个电解铝箔都是箔的镀敷液侧的面的a*值为0.00以下,且b*值为3.00以
下,箔的阴极鼓侧的面的a*值为1.00以下,且b*值也为1.00以下。

另外,使用HysitronInc.社制的Triboindenter作为分析装置(纳米压痕仪),在
以下条件下测定各自的电解铝箔的弹性模量,这时,任一个箔都是箔的厚度方向的两表面
部的弹性模量比中央部小,且箔的中央部和各表面部的弹性模量之差为8.0GPa以下。在对
各自的电解铝箔进行弯曲180度直到长度为50mm的箔的两端接触为止,然后通过目视观察
有无损坏的180度弯曲试验时,任一个箔都具有优异的挠性,即使弯曲180度且进一步按压
折痕也未产生断裂。

(电解铝箔的弹性模量的测定条件)

·压头规格:Berkovich(三棱锥型)

·测定方法:单一压入测定

·温度:室温(25℃)

·压入深度设定:100nm

·测定位置:在深度方向上距各表面部(镀敷液侧的面(表面部)和阴极鼓侧的面
(背面部))分别为2μm的位置及中央部共计三处

另外,在使用将二甲基砜、无水氯化铝、三甲胺盐酸盐在相对于二甲基砜10摩尔为
无水氯化铝2.0~5.0摩尔、三甲胺盐酸盐0.005~0.2摩尔的范围内以各种比例配合而制备
的镀敷液、或将与三甲胺盐酸盐不同的各种含氮化合物配合而制备的镀敷液作为与上述的
镀敷液不同的镀敷液来制造电解铝箔的情况下,箔的镀敷液侧的面的L*值也与制造箔时的
处理氛围气的露点有关,通过将露点控制在-50.0℃以下,L*值成为86.00以上,呈现均匀
白色的外观。

实验2:电解铝箔的X射线光电子能谱分析

通过X射线光电子能谱(X-rayPhotoelectronSpectroscopy:XPS)分析对在实
验1中得到的本发明的试样No.1、本发明的试样No.7、比较例的试样No.10的各自的电解铝
箔的镀敷液侧的面(关于试样No.10的电解铝箔,变成薄黑色的部分)的性状进行调查(装
置:ULVAC-PHI社制的ESCA-5400R)。此外,作为X射线源,使用MgKα射线(15.0kV,26.7mA
(400W))。取出角设为45°。分析区域设为800μmφ。关于溅射条件(Ar+),将加速电压设为
3kV,将光栅尺寸设为4×4mm,将溅射速度设为2.5nm/min(SiO2换算值)。图5、图6、图7表示
的是本发明的试样No.1、本发明的试样No.7、比较例的试样No.10的各自的箔的镀敷液侧的
面的Al2p光谱(68~88eV)。此外,各图的最上段的测定结果是意指箔的表面的测定结果,向
下依次是意指通过溅射而深入的部位的测定结果。73eV附近的峰是表示金属铝的存在的
峰,76eV附近的峰是表示铝的氧化物或氢氧化物的存在的峰。峰的强度是意指其存在的程
度。由图5、图6、图7可知,任一个箔都可在表面看到铝的氧化物或氢氧化物的存在,但本发
明的试样No.1和试样No.7的箔同时可看到金属铝的存在,与此相对,比较例的试样No.10的
箔几乎看不到金属铝的存在。当将从上到第三段的测定结果进行比较时,本发明的试样
No.1和试样No.7的箔都是金属铝的峰的强度比铝的氧化物或氢氧化物大,与此相对,比较
例的试样No.10的箔是铝的氧化物或氢氧化物的峰的强度比金属铝大。

另外,图8、图9、图10表示的是本发明的试样No.1、本发明的试样No.7、比较例的试
样No.10的各自的电解铝箔的镀敷液侧的面的O1s光谱(523~543eV)。此外,各图的最上段
的测定结果是意指箔的表面的测定结果,向下依次是意指通过溅射而深入的部位的测定结
果。532.3eV附近的峰是表示铝的氧化物的存在的峰,532.8eV附近的峰是表示铝的氢氧化
物的存在的峰。峰的强度是意指其存在的程度。由图8、图9、图10可知,本发明的试样No.1和
试样No.7的箔都在表面仅看到铝的氧化物的存在,与此相对,比较例的试样No.10的箔在表
面同时看到铝的氢氧化物的存在。

由以上结果认为,就比较例的试样No.10的电解铝箔的镀敷液侧的面而言,性状明
显与本发明的试样No.1和试样No.7的电解铝箔的镀敷液侧的面不同,除形成了具有厚度的
铝的氧化物膜以外,还形成了铝的氢氧化物膜,这会招致L*值的下降和外观的恶化。另外,
在箔的镀敷液侧的面形成这样铝的氧化物膜或氢氧化物膜被认为是,在阴极鼓的表面形成
了铝被膜之后,在将通过使阴极鼓旋转而升离了液面的铝被膜从阴极鼓剥离而得到电解铝
箔时,通过附着于箔的镀敷液侧的面的镀敷液与处理氛围气中的水分发生反应而形成。与
此相对,认为本发明的试样No.1和试样No.7的电解铝箔通过将制造箔时的处理氛围气的露
点控制在-50.0℃以下,来抑制附着于箔的镀敷液侧的面的镀敷液和处理氛围气中的水分
的反应,由此能够抑制在箔的表面形成铝的氧化物膜或氢氧化物膜。

实验3:电解铝箔的阴极鼓侧的面的表面粗糙度Ra和L*值的关系的探讨

将直径:140mm×宽度:200mm的钛制且具有各种表面粗糙度Ra的阴极鼓安装在图1
和图2所示的专利文献2记载的电解铝箔制造装置上,将处理氛围气的露点控制在-60.0
℃,除此以外,与实验1同样地制造电解铝箔。表2和图11表示的是所得到电解铝箔的阴极鼓
侧的面的表面粗糙度Ra(反映阴极鼓的表面粗糙度Ra)和L*值的关系。

[表2]


由表2和图11可知,电解铝箔的阴极鼓侧的面的L*值与表面粗糙度Ra有关,表面粗
糙度Ra越小,L*值变越大。另外,在电解铝箔的阴极鼓侧的面的表面粗糙度Ra为0.50~0.60
μm的情况下,即,在使用表面粗糙度Ra为0.50~0.60μm的阴极鼓制造电解铝箔的情况下,所
得到的电解铝箔的阴极鼓侧的面的L*值大致为87.00~90.00,与镀敷液侧的面的L*值近似。

应用例1:利用本发明的电解铝箔作为蓄电设备用正极集电体的蓄电设备的制作

利用在实验1中得到的本发明的试样No.1的电解铝箔作为正极集电体,以在其表
面涂布了正极活性物质的电极为正极,制作图12所示的蓄电设备。蓄电设备100具有在框体
10的内部填充了含有氟化物的有机电解液7,且在其有机电解液中浸渍有电极单元8的结
构。电极单元8是将薄的箔且带状的正极、负极、隔板按照正极-隔板-负极-隔板的顺序
重叠而制成层叠体,然后将该层叠体卷绕而成的构造。框体10由金属材料制成,在其内侧形
成有绝缘层4。另外,在框体10上形成了成为与外部设备连接的连接端子的正极端子5和负
极端子6,由正极端子5和电极单元8构成的正极11分别与由负极端子6和电极单元8构成的
负极12电连接。图13是图12的A-A剖面。正极11和负极12由于通过隔板3而物理地隔离,因
此两者不会直接通电。但是,隔板3由可使有机电解液7透过的多孔质的材质构成,正极11和
负极12是经由有机电解液7而电连接在一起的状态。

产业上的可利用性

本发明在能够提供一个面和另一个面在性状上没有太大差异的电解铝箔及其制
造方法这一方面具有产业上的可利用性。另外,本发明在也能够提供使用该电解铝箔的蓄
电设备用集电体、蓄电设备用电极、蓄电设备这一方面具有产业上的可利用性。

符号说明

1电解铝箔制造装置

1a盖部

1b电解槽

1c阴极鼓

1d阳极板

1e导辊

1f箔引出口

1g气体供给口

1h加热器电源

1i加热器

1j镀敷液循环装置

1k天井部

1m搅拌流导向件

1n搅拌叶片

F电解铝箔

G处理氛围气控制气体

L镀敷液

3隔板

4绝缘层

5正极端子

6负极端子

7有机电解液

8电极单元

10框体

11正极

12负极

100蓄电设备

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本发明的课题提供一个面和另一个面在性状上没有太大差异的电解铝箔及其制造方法。另外,提供使用该电解铝箔的蓄电设备用集电体、蓄电设备用电极、蓄电设备。作为其解决手段的本发明的电解铝箔的特征在于,箔的表面的Lab表色系(SCI方式)的L值在两面都是86.00以上。本发明的电解铝箔例如可采用如下的电解铝箔的制造方法且通过将从阴极鼓剥离铝被膜而得到电解铝箔时的处理氛围气的露点控制在50.0以下来制造;所述电。

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