[发明专利]多孔金属箔及其制备方法

说明书

相关申请的相互参照

该申请主张2009年12月4日提交的日本专利申请第2009-276649号的优先权，其全部公开内容通过参照引入本说明书中。

技术领域

本发明涉及多孔金属箔及其制备方法。

背景技术

近年来，作为移动电话、笔记本电脑等移动电子设备、电动车辆和混合动力车用的蓄电设备，锂离子二次电池和锂离子电容器受到瞩目。作为这种蓄电设备的负极集电体，使用了多孔金属箔，或者正在探讨使用多孔金属箔。这是因为使金属箔为多孔质具有如下优点：可以减轻重量(由此可以改善汽车的燃料消耗)，籍由活用了孔的锚定效果可以提高活性物质的附着力，可以利用孔来有效进行锂离子的预掺杂(例如垂直预掺杂)等。

这种多孔金属箔的公知的制备方法例如有：(1)用绝缘性覆膜按希望的图案在基材表面进行掩蔽，从其上方实施电解电镀，按照图案形成孔的方法；(2)使基材表面具有特有的表面粗糙度或表面性状，从其上方实施电解电镀，控制成核的方法；(3)通过对无孔金属箔进行蚀刻或机械加工来穿孔的方法；(4)通过对发泡金属或非织布进行电镀的手法形成三维网状结构的方法等。

特别是，由于上述(2)的方法步骤比较简单，适合量产，故提出了各种技术方案。例如，专利文献1中公开了通过对表面粗糙度Rz为0.8μm以下的阴极实施电解电镀来制备微细开孔的金属箔的方法。

专利文献2中公开了通过阳极氧化法在由钛或钛合金构成的阴极体的表面形成氧化覆膜，在阴极体的表面电析铜而形成多孔铜箔，从阴极体上剥离的方法。专利文献3中公开了为了制备带有铝合金载体的开孔金属箔，通过蚀刻铝形成均匀的突出部分，将该突出部分作为电析的核缓慢地使金属颗粒生长而连结的方法。

然而，通过这些技术获得的多孔金属箔，实际上由于担心作为箔的强度降低，未得到足够高的开孔率。另外，长条制品的制备困难，阳极氧化法中若连续剥离，则氧化覆膜被破坏，在多孔箔的剥离性与开孔率的稳定性方面存在问题。特别是，伴随着高性能化，希望锂离子二次电池、锂离子电容器等蓄电设备的负极集电体有更高的开孔率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-195689号公报；

专利文献2：日本专利第3262558号公报；

专利文献3：日本特开2005-251429号公报。

发明内容

本发明人此次发现，通过在形成有裂缝的某种剥离层上进行金属电镀，能够以高生产性和低成本获得具有优异特性的多孔金属箔。

因此，本发明的目的在于：以高生产性和低成本获得具有优异特性的多孔金属箔。

即，本发明提供由以金属纤维构成的二维网状结构所构成的多孔金属箔。

本发明也提供多孔金属箔制品，其具有：

导电性基材，

设在上述导电性基材上的剥离层，

设在上述剥离层上的多孔金属箔，

上述剥离层能从上述多孔金属箔的上述剥离层上剥离。

本发明还提供多孔金属箔的制备方法，其包括下述步骤：

在导电性基材上形成剥离层，此时，使上述剥离层产生裂缝，

在上述剥离层上电镀能优先在上述裂缝析出的金属，沿上述裂缝使无数的金属颗粒生长，由此形成由以金属纤维构成的二维网状结构所构成的多孔金属箔。

附图说明

[图1] 本发明的多孔金属箔的一个例子的示意顶视图；

[图2] 构成本发明的多孔金属箔的金属纤维的示意截面图；

[图3] 显示本发明的多孔金属箔的制备步骤的流程的图；

[图4] 例A2中，从正上方(倾斜角0度)观察到的、本发明的多孔金属箔的未与剥离层接触的面的FE-SEM图像；

[图5] 例A2中，从斜上方(倾斜角45度)观察到的、本发明的多孔金属箔的未与剥离层接触的面的FE-SEM图像；

[图6] 例A2中，从正上方(倾斜角0度)观察到的、本发明的多孔金属箔的与剥离层接触的面的FE-SEM图像；

[图7] 例A2中，从斜上方(倾斜角45度)观察到的、本发明的多孔金属箔的与剥离层接触的面的FE-SEM图像；

[图8] 显示将构成例A2中所得本发明的多孔金属箔的金属纤维垂直切断的切截面的、以倾斜角60度观察到的SIM图像；

[图9] 显示在例A4中进行的拉伸强度试验中金属箔样品固定在固定夹具上的示意图；