[发明专利]电池集电体用铝硬质箔

说明书

技术领域

本发明涉及作为锂离子二次电池的正极集电体使用的电池集电体用铝硬质箔。

背景技术

近年来，作为手机、笔记本电脑等的移动设备用电源，使用锂离子二次电池。这样的锂离子二次电池的电极材料由正极材料、隔板及负极材料形成。而且，正极材料的制造通过如下进行：在15μm厚左右的集电体用铝箔(或铝合金箔)的两面涂敷100μm厚左右的LiCoO₂等的活性物质，进行干燥以除去该涂敷的活性物质中的溶剂，进行用于增加活性物质的密度的压接，经由切口、裁断工序。该集电体的材料使用例如专利文献1所示那样的高纯度铝箔材料。

但是，近年来，由于电池高容量化的发展，为了谋求使用的铝箔的薄壁化，着眼强度较高的铝合金箔。例如，如非专利文献1公开那样，相对于以往多使用的纯铝即1085、1N30等的拉伸强度为172～185MPa，伸长率为1.4～1.7％，市场上销售像3003合金等那样通过添加Mn而使拉伸强度为270～279MPa、伸长率为1.3～1.8％的铝合金箔，着眼更高强度化或更高伸长率。

另外，例如，在专利文献2中提出有以下的方案。即，在使用较硬的活性物质的情况下，在收纳于电池壳体时，存在以漩涡状卷绕(弯折)的电极材料在半径较小的部位容易破断的倾向。因此，在Al-Mn系合金箔中，通过增加Cu含有量，在冷轧时的规定板厚时使用连续退火炉在规定条件下进行中间退火，从而使强度为280～380MPa，提高了耐弯折性。

另外，例如，在专利文献3中还提出有通过在铝合金箔中添加Mg、Co、Zr、W等而使强度为240～400MPa、获得伸长率、耐蚀性的方案。

另一方面，在非专利文献2中公开了：作为一般的特性，纯铝即1085的导电率为61.5％IACS，与添加了Mn的3003合金的48.5％比较更高(电阻值低)。由于这样的较高的导电率的原因，适用于电气部件的纯铝箔依然被大量适用。需要说明的是，导电率根据合金元素、调质(加工率)而不同，如非专利文献3公开那样，公知在6mm以上的厚度时，就纯度较高的1070材料等而言，软质(O)材料为62％，硬质(H18)材料为61％，在3003合金的情况下，软质材料为50％，硬质材料为40％。即，在Mn系合金中，由于施加加工而导电率大幅降低。

专利文献

专利文献1：日本特开平11-162470号公报(段落0023)

专利文献2：日本特开2008-150651号公报(段落0003、0005～0007)

专利文献3：日本特开2009-64560号公报(段落0016～0029)

非专利文献

非专利文献1：“2008最新电池技术大全”、株式会社电子杂志、2008年5月1日发行、第8编第1章第7节、P243

非专利文献2：Furukawa-Sky Review、No.5、2008P5表1、P9图8

非专利文献3：铝手册(ァルミニゥムハンドブック)、日本铝协会、2007年1月31日发行、P32、表4.2

但是，在以往的铝箔、铝合金箔中存在以下那样的问题。

在铝箔以及铝合金箔中，公知随着强度的上升以及箔厚的减少，伸长率(延展性)减少。需要说明的是，这在非专利文献1中也有公开。

但是，在电极材料制造生产线的压接·切口等的工序中，即使为高强度，当伸长率较少时，箔处于较脆的状态，在制造线上箔会破断，也存在产生生产线停止那样的故障的问题，虽然强度很重要，但是伸长率也很重要。另一方面，在为了高强度化而大量地添加了Mn的合金箔材料中，如非专利文献2公开那样电阻较大，因此，也存在作为组装后的电池使用时不那么理想的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其课题在于提供一种具有一定程度的强度、具有优异的伸长率、且电阻较低的电池集电体用铝硬质箔。

为了解决上述课题，本发明者们研究了以下的事项。

为了箔的高强度化，公知添加Mg、Mn、Cu等即可，在上述以往技术的提案中也有所应用。但是，用于增加薄壁硬质箔的延展性(伸长率)的手段尚不明确。另外，就纯铝箔、8021合金箔而言，虽然导电率高，但强度及伸长率方面不够。

一般而言，在制造1N30等的纯铝薄壁箔时，公知通过材料的制造工序的固溶·析出控制及箔轧制条件的控制，使完成箔轧制前的材料组织为亚晶粒组织，从而能制造出气孔较少的薄箔。该组织状态由于伸长率也比较高，因此，只要能微细地控制亚晶粒，即使强度比较高，也能获得高延展性。