[發(fā)明專利]鋁箔的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180054163.2
• 申請(qǐng)日: 2011-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103210123A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岡本篤志;星裕之;安藤節(jié)夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日立金屬株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C25D1/04
• 分類號(hào): C25D1/04;C25D1/00;H01G11/84;H01G11/22;H01M4/66
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 李英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁箔的制造方法。更具體地，涉及通過(guò)電解法制造能夠作為鋰離子二次電池及超級(jí)電容器(雙電層電容器、氧化還原電容器、鋰離子電容器等)這樣的蓄電器件的正極集電體等使用的鋁箔的方法。

背景技術(shù)

手機(jī)及筆記本電腦等移動(dòng)裝置的電源使用具有大能量密度，且放電容量不會(huì)顯著減少的鋰離子二次電池是眾所周知的事實(shí)，近年來(lái)，伴隨著移動(dòng)裝置的小型化，也要求移動(dòng)裝置中安裝的鋰離子二次電池的小型化。另外，伴隨著基于全球變暖防止對(duì)策等觀點(diǎn)的混合動(dòng)力汽車及太陽(yáng)能發(fā)電等技術(shù)的發(fā)展，正在加速拓展雙電層電容器、氧化還原電容器、鋰離子電容器等具有大能量密度的超級(jí)電容器的新用途，要求它們的進(jìn)一步的高能量密度化。

鋰離子二次電池及超級(jí)電容器這樣的蓄電器件具有如下的結(jié)構(gòu)：例如，在含有LiPF₆或NR₄·BF₄(R為烷基)等含氟化合物作為電解質(zhì)的有機(jī)電解液中，正極和負(fù)極夾持由聚烯烴等構(gòu)成的隔膜而配置。通常，正極由LiCoO₂(鈷酸鋰)或LiMn₂O₄(錳酸鋰)或LiFePO₄(磷酸鐵鋰)或活性炭等正極活性物質(zhì)和正極集電體構(gòu)成，同時(shí)，負(fù)極由石墨或活性炭等負(fù)極活性物質(zhì)和負(fù)極集電體構(gòu)成，它們各自的形狀是在集電體表面涂敷活性物質(zhì)成型為片狀。各電極均被施加了較大電壓，且被浸漬于含有高腐蝕性含氟化合物的有機(jī)電解液中，因此，特別要求正極集電體的材料在導(dǎo)電性優(yōu)越的同時(shí)，耐腐蝕性優(yōu)越。基于上述情況，目前，作為正極集電體的材料，基本上100%采用作為良好導(dǎo)電體、且通過(guò)在表面形成鈍化膜而具有良好耐腐蝕性的鋁(作為負(fù)極集電體的材料，可以舉出銅或鎳等)。

作為用于使蓄電器件小型化及高能量密度化的方法之一，有使構(gòu)成成型為片狀的電極的集電體薄膜化的方法。目前，正極集電體通常使用通過(guò)軋制法制造的厚15～20μm左右的鋁箔，因此，能夠通過(guò)進(jìn)一步減小該鋁箔的厚度來(lái)達(dá)到目的。但是，在軋制法中，在工業(yè)制造規(guī)模下難以進(jìn)一步減小箔的厚度。

因此，作為代替軋制法的鋁箔的制造方法，可考慮通過(guò)電解法制造鋁箔的方法。通過(guò)電解法制造金屬箔按如下進(jìn)行：例如，在不銹鋼板等基材的表面上通過(guò)電鍍形成金屬被膜后，將該被膜從基材上剝離，作為例如銅箔的制造方法廣為人知。但是，鋁是電化學(xué)上的賤金屬，因此，電鍍非常困難，通過(guò)電解法制造鋁箔并非易事。專利文獻(xiàn)1中作為通過(guò)電解法制造鋁箔的方法，公開(kāi)了使用由50～75摩爾%氯化鋁和25～50摩爾%烷基氯化吡啶鎓構(gòu)成的電解溶液或向該溶液中添加了有機(jī)溶劑的電解溶液的方法，但是，該方法中電鍍液的氯濃度非常高。因此，存在由于電鍍液中所含有的氯在電鍍處理中與大氣中的水分反應(yīng)而產(chǎn)生氯化氫氣體，引起設(shè)備腐蝕這樣的問(wèn)題，因此，需要采取用于防止氯化氫氣體產(chǎn)生的措施以及防止由產(chǎn)生的氯化氫氣體腐蝕設(shè)備的措施。另外，在專利文獻(xiàn)1所述的方法中，可施加的電流密度最大為2A/dm²左右，因此，還存在成膜速度慢的問(wèn)題(若進(jìn)一步提高施加的電流密度，則引起電鍍液分解等，從而變得不能穩(wěn)定地進(jìn)行電鍍處理)。雖然能夠期待通過(guò)向電鍍液中添加苯或甲苯等有機(jī)溶劑來(lái)改善成膜速度，但是，這些有機(jī)溶劑的毒性高且易燃性高，存在危險(xiǎn)性，因此，從廢液處理的難易度及安全性出發(fā)，不得不說(shuō)向電鍍液中添加這些有機(jī)溶劑存在問(wèn)題。

另外，即使通過(guò)電解法能得到厚度小的鋁箔，但是，作為正極集電體使用的鋁箔并不是厚度小即可。在電極的制作工序中，除了對(duì)箔施加張力以外，還在箔的表面涂敷正極活性物質(zhì)后的干燥工序中將箔暴露于100℃以上的高溫下。因此，作為正極集電體使用的鋁箔必須對(duì)張力具有良好強(qiáng)度，而且即使暴露于高溫后也必須穩(wěn)定地保持該強(qiáng)度。另外，為了使鋁箔的導(dǎo)電性良好，優(yōu)選其純度盡量高。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：特開(kāi)平1-104791號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁箔的制造方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)用于使蓄電器件小型化及高能量密度化的正極集電體的薄膜化，且該鋁箔為對(duì)張力具有良好強(qiáng)度的高純度鋁箔，該強(qiáng)度即使暴露于高溫后也穩(wěn)定地得到保持。

用于解決課題的手段