CN103003457B - 电池集电体用铝硬质箔 - Google Patents

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Abstract

一种电池集电体用铝硬质箔，其特征在于，含有Fe：0.2～1.3质量％、Cu：0.01～0.5质量％，将Si控制为0.2质量％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成，纯度为98.0质量％以上，并且亚晶粒的尺寸在厚度方向为0.8μm以下，在轧制方向为45μm以下；该电池集电体用铝硬质箔具有一定程度的强度和优良的伸长率，并且电阻低。

Description

电池集电体用铝硬质箔
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，作为手机和笔记本电脑等移动设备用电源，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、隔膜以及负极材料形成。进而，正极材料的制造通过如下步骤进行，即：在约15μm厚的集电体用铝箔(或铝合金箔)的双面上涂布约100μm厚的LiCoO2等活性物质，为了除去该涂布的活性物质中的溶剂，进行干燥，进行用于增加活性物质的密度的压接，经过切开、剪裁工序。该集电体的材料，使用例如专利文献1所示的高纯度铝箔材料。
其中，为了实现所使用的铝箔的薄型化，需要强度高的铝合金箔。例如，如非专利文献1所公开，在以往多数采用的纯铝即1085、1N30等中，拉伸强度为172～185MPa、伸长率为1.4～1.7％，相对于此，市售有像3003合金等这样的通过添加Mn使拉伸强度为270～279MPa、伸长率为1.3～1.8％的铝合金箔，并需要进一步的高强度化或高伸长率。
另外，例如，专利文献2中有以下的提案。即，在使用硬的活性物质的情况下，在收纳于电池盒中时，存在卷成(卷曲成)螺旋状的电极材料在半径小的部位容易断裂的倾向。因此，有如下提案：在Al-Mn系合金箔中，使Cu含量增多，在冷轧时的形成规定板厚时，使用连续退火炉，在规定条件下进行中间退火，由此，使强度为280～380MPa，并使耐弯折性提高。另外，例如，在专利文献3中也提出了：在铝合金箔中添加Mg、Co、Zr、W等，使强度为240～400MPa，得到伸长率和耐腐蚀性。
另一方面，非专利文献2中公开了：作为一般的特性，在纯铝即1085中，导电率为61.5％IACS，与添加有Mn的3003合金的48.5％比较更高(电阻值低)。由于这样高的导电率，适于用于电气部件的纯铝箔仍然被大量采用。需要说明的是，导电率随着合金元素、调质(加工率)而不同，如非专利文献3所记载的那样，已知：对于6mm以上的厚度，在纯度高的1070材料等中，软质(O)材料为62％，硬质(H18)材料为61％，3003合金的情况下，软质材料为50％，硬质材料为40％。即，在Mn系合金中通过施加加工，导电率大幅降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开平11-162470号公报(段落0023)
专利文献2：日本国特开2008-150651号公报(段落0003、0005～0007)
专利文献3：日本国特开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(アルミニウムハンドブツク)、日本铝协会、2007年1月31日发行、P32、表4.2
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在以往的铝箔、铝合金箔中，存在以下的问题。
已知在铝箔以及铝合金箔中，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中的压接/切开等工序中，高强度、且伸长率少时，箔成为脆的状态，在制造生产线中箔发生断裂，存在发生生产线停止这样的故障的问题，在重视强度的同时伸长率也得到重视。另一方面，在为了高强度化而大量添加有Mn的合金箔材料中，如非专利文献2所示，由于电阻大，因此，在作为组装后的电池使用时还存在不够理想的问题。
本发明是鉴于上述问题而进行的，其课题在于，提供一种电池集电体用铝硬质箔，其具有一定程度的强度，具有优良的伸长率，并且电阻低。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明人对以下的事项进行研究。
已经公知：为了箔的高强度化，可以添加Mg、Mn、Cu等，也用于上述以往技术中的提案。但是，使薄型硬质箔的延展性(伸长率)增加的手段尚不明确。另外，对于纯铝箔、8021合金箔而言，虽然导电率高，但在强度以及伸长率的方面不充分。
通常已知，在1N30等纯铝薄型箔的制造时，通过材料的制造工序中的固溶/析出控制以及箔轧制条件的控制，使箔终轧前的材料组织为亚晶粒组织，由此能够制造针孔少的薄箔。可以认为，该组织状态由于伸长率也比较高，因此，只要能够将亚晶粒微小地控制，则即使强度比较高，也得到高延展性。
通常，多数情况下用透射电子显微镜等观察箔的材料组织，但仅得到局部的信息，没有观察15μm左右的厚度的箔的截面全部范围。因此，对影响硬质箔的伸长率的各因素的影响，进行了深入的研究，结果推测，厚度方向以及轧制方向的晶粒(亚晶粒)的尺寸与伸长率相关，通过重新确立箔的截面中的亚晶粒的观察条件，从而完成了本发明。即查明，无论为何状态的硬质箔，截面中的亚晶粒径(厚度方向以及轧制方向)都不均匀。由该查明点，本发明人查明，由于以往厚度方向以及轧制方向的亚晶粒的尺寸大，因此为不均匀的变形，为伸长率低的状态，若以厚度方向以及轧制方向的亚晶粒的尺寸缩小的方式进行控制，则通过拉伸变形等实现均匀的变形，得到高伸长率，从而完成了本发明。还查明，亚晶粒由中间退火时的结晶粒径被压延、变薄的层而生长、形成，也查明，为了在厚度方向以及轧制方向形成尺寸小的亚晶粒，控制中间退火时的晶粒数和固溶状态为必要条件。
另外，本发明人测定实际的箔中的导电率，查明实际的导电率，由于为薄硬质箔而与非专利文献1、2中记载的数值不同而更低。
这样，一直以来为了高强度化而着眼于添加有合金元素的合金箔(Al纯度：小于99.0质量％)，但本发明为在用于降低、抑制电阻的纯铝的范围内测得高强度、高伸长率化的材料。
即，本发明的电池集电体用铝硬质箔(以下，适当称为铝箔)，其特征在于，含有Fe：0.2～1.3质量％、Cu：0.01～0.5质量％，将Si控制为0.2质量％以下，余量包含Al及不可避免的杂质，所述电池集电体用铝硬质箔的纯度为98.0质量％以上，并且亚晶粒的尺寸在厚度方向为0.8μm以下，在轧制方向为45μm以下。
进而，本发明的电池集电体用铝硬质箔，是通过单片轧制(“单片轧制”的日语原文为“シングル压延”)制造的权利要求1所述的电池集电体用铝硬质箔，优选厚度为9～20μm，拉伸强度为220MPa以上，并且伸长率为3.0％以上。另外，本发明的电池集电体用铝硬质箔，是通过复合轧制(“复合轧制”的日语原文为“重合压延”)制造的权利要求1所述的电池集电体用铝硬质箔，优选厚度为5～20μm，拉伸强度为215MPa以上，并且伸长率为1.0％以上。
根据这样的构成，通过添加规定量的Fe，在中间退火时晶粒变微小，通过添加规定量的Fe、Cu，铝箔的强度提高，拉伸强度在单片轧制的情况下为220MPa以上，在复合轧制的情况下为215MPa以上，作为铝，得到充分的强度。另外，通过使Cu含量为0.5质量％以下，得到55％以上的导电率，作为电池集电体具有充分的特性。另外，通过将Si抑制在规定量以下，Al-Fe系的金属间化合物难以成为粗大的α-Al-Fe-Si系的金属间化合物，因此，伸长率不会降低，另外，结晶粒径不会变粗大，在厚度方向得到足够的亚晶粒数。另外，通过使厚度为9～20μm(单片轧制的情况)、5～20μm(复合轧制的情况)，能够得到作为电池集电体用适合的铝箔。另外，通过使亚晶粒的厚度方向的尺寸为0.8μm以下，在轧制方向为45μm以下，铝箔的伸长率提高，伸长率在单片轧制的情况下为3.0％以上，在复合轧制的情况下为1.0％以上，作为铝得到充分的伸长率。
本发明的电池集电体用铝硬质箔，优选还含有Mn：0.5质量％以下、Mg：0.05质量％以下中的一种以上。
根据这样的构成，通过进一步添加Mn和Mg中的任意至少一种，能够提高强度。另外，该情况下，通过使Mn为规定量以下的添加量，伸长率不会降低，通过使Mg也为规定量以下的添加量，伸长率以及导电率不会降低。
本发明的电池集电体用铝硬质箔，优选导电率为55％(IACS)以上。
根据这样的构成，在作为电池的使用时，电池的效率提高。
发明效果
本发明的电池集电体用铝硬质箔，即使为9～20μm(单片轧制的情况)、5～20μm(复合轧制的情况)的薄型，也具有作为纯铝的高强度，并且电阻低，能够实现锂离子二次电池的高容量化。另外，伸长率也优良，因此，在电极材料的制造工序中，能够防止箔断裂，从而能够防止发生制造生产线停止这样的故障。
具体实施方式
以下，对用于实现本发明的电池集电体用铝硬质箔(以下，适当称为铝箔)的方式进行说明。
本发明的铝箔，含有规定量的Fe、Cu，抑制Si为规定量以下，余量包含Al及不可避免的杂质。另外，该铝箔的厚度为9～20μm(单片轧制的情况)、5～20μm(复合轧制的情况)，其厚度方向的亚晶粒的尺寸为0.8μm以下，轧制方向的尺寸为45μm以下。另外，规定拉伸强度在通过单片轧制制造的情况下为220MPa以上，在通过复合轧制制造的情况下为215MPa以上，并且规定伸长率在通过单片轧制制造的情况下为3.0％以上，在通过复合轧制制造的情况下为1.0％以上。另外，铝箔可以含有规定量的Mn、Mg中的一种以上。这样，铝箔的导电率达到55％以上。
以下，对各构成进行说明。
(Fe：0.2～1.3质量％)
Fe是用于使中间退火时的晶粒微小化、提高基于固溶强化的强度、进而使亚晶粒稳定化而添加的元素。Fe含量小于0.2质量％时，结晶粒径变粗大，在厚度方向以及轧制方向上没有充分地微小化，另外，难以得到充分的强度。
另外，Fe含量超过1.3质量％时，导电率降低。因此，Fe含量为0.2～1.3质量％。
(Cu：0.01～0.5质量％)
Cu是用于提高基于固溶强化的强度提高而添加的元素。小于0.01质量％时，强度变得不充分。超过0.5质量％时，伸长率降低。Cu的添加部分的一半左右进入结晶析出物、分散粒子这样的第二相，因此，与添加同量的Mn的情况相比，导电率更高。
(Si：0.2质量％以下)
Si是作为不可避免的杂质容易混入的元素。Si含量超过0.2质量％时，Al-Fe系的金属间化合物容易成为粗大的α-Al-Fe-Si系的金属间化合物，难以得到伸长率。另外，金属间化合物的分布密度减少，由此，结晶粒径变粗大，无法充分地减小亚晶粒的尺寸。因此，Si含量设为0.2质量％以下。需要说明的是，Si也可以为0质量％。
(Mn：0.5质量％以下)
Mn也是对强度提高而言优选的元素，可以添加。但是，超过0.5质量％时，导电率降低。因此，添加时的Mn含量设为0.5％质量％以下。
(Mg：0.05质量％以下)
Mg也是对强度提高而言优选的元素，可以添加。但是，超过0.05质量％时，伸长率降低。另外，导电率降低。因此，添加时的Mg含量设为0.05质量％以下。
此外，为了使铸块组织微小化，有时添加Al-Ti-B中间合金。即，可以将设定为Ti∶B＝5∶1或5∶0.2的比例的铸块微小化剂以华夫饼(“华夫饼”的日语原文为“ワツフル”)或棒的形态向金属熔液(在板坯凝固前的向溶解炉、夹杂物过滤器、脱气装置、金属熔液流量控制装置中投入的、任意一个阶段中的金属熔液)中添加，以Ti量计，允许含有0.1质量％以下。
另外，为了晶粒微小化，有时添加Cr、Zr、V，但为了避免导电率的降低，添加时的Cr、Zr、V的含量优选为0.5质量％以下。
(余量：Al及不可避免的杂质)
铝箔的成分除了上述以外，还包括Al及不可避免的杂质。这样铝的纯度为98.0质量％以上。需要说明的是，作为不可避免的杂质，Zn允许含有0.1质量％以下。Zn量超过0.1质量％时，耐腐蚀性变差。另外，在原料金属、中间合金中包含的、通常已知的范围内的Ga、Ni等，分别允许含有0.05质量％以下。
(厚度：单片轧制箔9～20μm、复合轧制箔5～20μm)
为了增大锂离子二次电池的电池容量，铝箔的厚度优选尽可能薄，但通过单片轧制难以制作小于9μm的高强度箔，通过复合轧制难以制作小于5μm的高强度箔。另外，超过20μm时，在确定的体积的盒中无法装入大量的电极材料，电池容量降低。因此，铝箔的厚度在单片轧制箔时为9～20μm，在复合轧制箔时为5～20μm。
(亚晶粒尺寸：厚度方向0.8μm以下，轧制方向45μm以下)
为了增加9～20μm(单片轧制的情况)、5～20μm(复合轧制的情况)的厚度的铝箔中的伸长率，需要使亚晶粒尺寸在厚度方向上为0.8μm以下，在轧制方向上为45μm以下。以其以上的尺寸，不能充分得到铝箔的伸长率。另外，亚晶粒尺寸越微小越好，下限没有特别限定。
下面，对厚度方向以及轧制方向的亚晶粒的尺寸的测定方法进行说明。
首先，将铝箔切割成约5×10mm，在薄板底座上，使用电导性胶带，以箔成为略微突出的状态的方式，贴合该切割后的箔。接着，用FIB(聚焦离子束，Focused Ion Beam)装置切割该箔的部分，使得能够观察平行截面。需要说明的是，在多采用的树脂包埋法中，在SEM(扫描电子显微镜)观察时树脂部充电，而难以测定。另外，对该截面，用SEM以观察倍率为×2000倍进行EBSD(电子背散射衍射，Electron Back ScatterDiffraction)分析，得到取向成像。测定对每一个试样在10个视野中进行即可。需要说明的是，通常从表面进行观察，因此，分析软件自动地显示从表面观察的ND面的取向成像。本分析中，为平行截面(RD-TD面)观察，以得到从RD-ND面观察到的ND面的取向成像的方式进行旋转操作。进而，通过该得到的取向成像，通过线段法计算亚晶粒的尺寸。具体而言，如下。亚晶粒的晶粒间的倾角为0～15°，能够将倾角小于15°的边界与倾角15°以上的边界在取向成像上用线进行颜色显示来划分角度差别。基于该事项，从取向成像(取向成像图)，用肉眼判断晶粒间的倾角和颜色，测定亚晶粒的尺寸。
(拉伸强度：220MPa以上(单片轧制的情况)、215MPa以上(复合轧制的情况))
拉伸强度小于220MPa时，作为通过单片轧制制造的铝箔的强度不充分。另一方面，通过复合轧制制造的铝箔的拉伸强度可以为215MPa以上。
因此，拉伸强度设为220MPa以上(单片轧制的情况)、215MPa以上(复合轧制的情况)。
(伸长率：3.0％以上(单片轧制的情况)、1.0％以上(复合轧制的情况))
与合金箔比较，强度略微变差，因此需要更优良的伸长率。伸长率小于3.0％时，作为通过单片轧制制造的铝箔的伸长率不充分。另一方面，通过复合轧制制造的铝箔的伸长率可以为1.0％以上。
因此，伸长率设为3.0％以上(单片轧制的情况)、1.0％以上(复合轧制的情况)。需要说明的是，伸长率越高越优选。
拉伸强度以及伸长率的测定如下所述进行实施：从铝箔的宽度方向中央部，以拉伸方向与轧制方向平行的方式切割15mm宽×约200mm长的长条型试验片，以夹盘间距100mm作为评点间距离。伸长率通过十字头的位移计算。关于试验次数，材料每1种进行5次。拉伸强度和伸长率的值，为5次中除去最大以及最小的值后的3次的平均值。试验中可以使用株式会社オリエンテツク制造的Tensilon万能试验机型号：RTC-1225A。
(导电率：55％以上)
为了作为电气部件使用，需要电阻低。电阻低、即导电率为55％以上时，在作为电池的使用时，效率提高。因此，导电率设为55％以上。需要说明的是，导电率越高越优选。
需要说明的是，通过设为本发明的构成，在9～20μm厚度时，得到55％以上的导电率，作为电池集电体具有充分的特性。测定在铝箔的宽度方向中央部附近进行，关于测定次数，每1种材料设定为4次。
接着，对导电率的测定(计算)方法进行说明。本测定可以基于JISC2525，使用アルバツク理工株式会社制造的电阻测定装置TER-2000RH，通过直流四端子法测定电阻来进行。具体而言，首先，将规定厚度的箔切割成规定的尺寸，在两端点焊Ni线，通过四端子法测定电阻。试验片的电阻R由试样上流过的电流I和电压端子间的电位差V通过R＝V/I求出。电流I由与试验片串联连接的标准电阻(0.1Ω)的电压降低求出。试验片以及标准电阻的电压降低和R热电偶的电动势，使用检测敏感度±0.1μV的数字万用表而求出。另外，导电率γ通过下述式(1)求出。
γ[％IACS]＝(1.7241L/R·A)×100    式(1)
需要说明的是，式(1)中，1.7241为标准软铜的体积电阻率[μΩ·cm]、A为试样截面积[cm2]、L为测定部长度[cm2]。
[铝箔的制造方法]
接着，对铝箔的制造方法进行说明。铝箔的制造方法如下：通过常规方法，将铝铸块进行均质化热处理、热轧后，在规定条件下，进行冷轧，根据需要，进行中间退火，然后，进行冷轧、箔轧制。需要说明的是，箔轧制通常通过单片轧制或复合轧制中的任意一种方法进行。在此，复合轧制是在最终道次中将2片铝箔重叠，向辊中供给，进行轧制。单片轧制是直到最终道次为止将1片铝箔向辊中供给，进行轧制。
铝箔中，为了缩小亚晶粒的尺寸，优选不进行中间退火，或将中间退火通过连续退火(CAL)进行急速加热/急速冷却，由此，使中间退火时的结晶粒径变微小。因此，优选从热轧后到中间退火为止的冷加工率(冷轧率)高，优选设为30％以上的冷轧率。另外，为了使强度提高，也优选为30％以上的冷轧率。直到中间退火为止的冷轧率超过85％时，效果饱和，不经济，因此，优选为85％以下。但是，通过分批退火进行中间退火时，中间退火时的再结晶粒径变粗大，与没有进行中间退火的情况相比，伸长率降低。
在中间退火后以高冷轧率得到铝箔，进一步促进亚晶粒化，并且需要特别使强度提高，因此，优选使中间退火后的冷轧率、即从中间退火后至得到最终的铝箔(最终品)的总冷轧率为98.5％以上，因此，优选使中间退火时的板厚为1mm以上。需要说明的是，铝箔中为了得到高强度，也优选中间退火时的板厚为1mm以上。但是，如果在超过2mm的厚度下进行中间退火，则强度变得过高，容易使箔轧制变困难，因此，优选为2mm以下。需要说明的是，为了使箔轧制变容易，强度的绝对值即使为高值，也优选在约100μm厚以下的箔厚中，加工固化少。另外，为了促进由箔轧制产生的亚晶粒化，需要一定程度的温度上升，在线圈卷绕后以达到约40～100℃的方式进行。在箔轧制中不存在温度上升的情况下，难以进行由亚晶粒化所致的晶粒微小化。
均质化热处理在使均热温度为350℃以上且560℃以下的条件下进行。在均热温度小于350℃的情况下，均质化变得不足，铝箔的伸长率降低。均热温度超过560℃时，分散粒子粗大且稀疏地分布，晶界钉扎力降低，不能得到微小的晶粒，铝箔的伸长率降低。为了使分散粒子的晶界钉扎力增加，箔的晶粒变微小，在350℃以上且560℃以下的均热温度的范围内优选为低温侧。
中间退火使再结晶粒径变微小，使箔的亚晶粒的尺寸在厚度方向上为0.8μm以下，在轧制方向为45μm以下，因此通过连续退火炉进行退火。然后，在使退火温度(到达温度)为380℃以上且550℃以下、使保持时间为1分钟以下的条件下进行。
退火温度小于380℃时，再结晶没有充分地进行，亚晶粒的尺寸增大，并且固溶的程度变得不充分。另一方面，超过550℃时，再结晶以及固溶的效果饱和，并且表面外观容易变差。另外，升降温速度只要在连续退火中的常规方法的范围内即可，但在分批退火中，即使是在常规方法的范围内，在加热中析出也不断进行，在箔轧制时进行亚晶粒的合体、粗大化。另外，加工固化的程度也不充分，强度降低。需要说明的是，在连续退火的情况下，升温速度为1～100℃/秒、降温速度为1～500℃/秒是常规方法范围。分批退火的情况下，升温速度为20～60℃/小时，降温速度可以任意应用炉冷、自然冷却、强制空冷等，并依照这些条件确定。
另外，为了固溶，优选保持时间长，但由于为连续退火炉，因此，超过1分钟的保持将显著延迟生产线速度，因而经济上变差。
如上，厚度方向以及轧制方向的亚晶粒的尺寸，可以根据成分范围、中间退火时的晶粒数、固溶状态进行控制。
实施例
以上，对用于实施本发明的具体方式进行说明，以下，将确认本发明效果的实施例与不满足本发明的要素的比较例对比，具体地进行说明。需要说明的是，本发明不限定于该实施例。
[供试材料制作]
(发明例No.1～14、比较例No.15～25)
将表1所示的组成的铝熔解，进行铸造，得到铸块，对该铸块实施面削后，在360～550℃的范围内实施2～4小时的均质化热处理。对该均质化后的铸块实施热轧，再实施冷轧后，进行中间退火，然后，冷轧至规定的厚度，形成铝箔。中间退火、冷轧的条件如表1所示。
需要说明的是，在连续退火(CAL)的情况下，升温速度为10℃/秒、降温速度为20℃/秒，在分批退火(BATCH)的情况下，升温速度为40℃/小时、降温速度为80℃/小时(自然冷却)。另外，总冷轧率为大致的值。
将通过单片轧制以及复合轧制制造铝箔时的成分组成、特性、以及制造条件示于表1。需要说明的是，表中，不满足本发明的范围的情况、以及不满足制造条件的情况在数值等下用下划线表示。另外，表1中，热轧后的板的厚度记为热轧结束厚度，中间退火前的板的厚度记为中间退火厚度。
[亚晶粒的尺寸]
接着，通过以下的方法测定铝箔的厚度方向以及轧制方向上的亚晶粒的尺寸。
首先，将铝箔切割成约5×10mm，使用电导性胶带，在薄板底座上，以箔成为略微突出的状态的方式贴合该切割后的箔。接着，用FIB(聚焦离子束，Focused Ion Beam)装置切割该箔的部分，从而能够观察平行截面。另外，对该截面，用扫描电子显微镜以观察倍率为×2000倍进行EBSD(电子背散射衍射，Electron Back Scatter Diffraction)分析，在箔的整个厚度上得到取向成像。对每一个试样以10个视野进行测定。需要说明的是，通常从表面进行观察，因此，分析软件自动地显示从表面观察的ND面的取向成像。本分析中，为平行截面(RD-TD面)观察，以得到从RD-ND面观察到的ND面的取向成像的方式进行旋转操作。另外，基于该取向成像，通过线段法计算亚晶粒的尺寸。
将该结果示于表1。
在此，以晶粒间的倾角为15°以下包围的区域为亚晶粒，同一结晶取向的亚晶粒形成同一颜色。需要说明的是，颜色与结晶取向的关系以颜色代码表示。另外，亚晶粒间的倾角为0～15°，但可以在取向成像上用线表示倾角0～15°的边界。另外，采用上述事项，肉眼判断取向成像图，计测亚晶粒的尺寸。需要说明的是，晶粒的存在部位为微小区域，亚晶粒根据位置而尺寸不同，但在尺寸的计测中，在此，计测最大的尺寸的亚晶粒。
[导电率]
接着，通过以下的方法测定铝箔的导电率。本测定基于JIS C2525，使用アルバツク理工株式会社制造的电阻测定装置TER-2000RH，通过用直流四端子法测定电阻来进行。
具体而言，首先，将规定厚度的箔切割成3mm宽×80mm长，在两端点焊Ni线，通过四端子法测定电阻。试验片的电阻R由试样上流过的电流I和电压端子间的电位差V通过R＝V/I求出。电流I由与试验片串联连接的标准电阻(0.1Ω)的电压降低求出。试验片以及标准电阻的电压降低和R热电偶的电动势，使用检测敏感度±0.1μV的数字万用表求出。另外，导电率通过上述式(1)求出。
[评价]
用所得到的铝箔进行以下的评价。
(强度以及伸长率)
拉伸强度以及伸长率的测定，基于轻金属协会规格LIS AT5，使用B型试验片实施。即，从铝箔上以拉伸方向与轧制方向平行的方式切割出15mm宽×约200mm长的长条型试验片，以夹盘间距100mm作为评点间距离来实施。试验中使用株式会社オリエンテツク制造的Tensilon万能试验机型号：RTC-1225A，测定拉伸强度、以及伸长率。对于由单片轧制而制造的铝箔而言，拉伸强度的合格基准为220MPa以上，伸长率的合格基准为3.0％以上。另一方面，对于由复合轧制而制造的铝箔而言，拉伸强度的合格基准为215MPa以上，伸长率的合格基准为1.0％以上。
将这些结果示于表1。需要说明的是，表中，拉伸强度、伸长率、导电率不满足合格基准的情况在数值下用下划线表示。
[表1]
(基于铝箔的评价)
如表1所示，作为发明例的No.1～14满足本发明的范围，因此，强度以及伸长率优良，导电率也为55％以上。
另一方面，作为比较例的No.15～25不满足本发明的范围，因此，得到以下的结果。
No.15中Si含量超过上限值，因此，α-Al-Fe-Si系的金属间化合物粗大化，成为断裂的起点，伸长率变差。
No.16中Fe含量小于下限值，因此，结晶粒径变粗大，亚晶粒尺寸达到上限值以上。因此，伸长率变差。No.17中Fe含量超过上限值，因此，虽然轧制性优良，但导电率降低。
No.18中Cu含量低于下限值，因此，强度降低。No.19中Cu含量超过上限值，因此，伸长率降低。No.20中Mn含量超过上限值，因此，导电率降低。No.21中Mg含量超过上限值，因此，导电率降低。另外，伸长率变差。
No.22中亚晶粒尺寸为上限值以上，并且均热温度过高，得不到分散粒子的钉扎力，箔的晶粒没有变微小，因此，伸长率变差。No.23中亚晶粒尺寸为上限值以上，并且均热温度过低，导致均质化不足，伸长率变差。No.24中中间退火为分批式的，因此，在中间退火时得不到微小的晶粒，在箔轧制时亚晶粒生长、合体，无法得到微小的亚晶粒组织。另外，加工固化的程度也不充分。因此，拉伸强度(拉伸强度)低，强度变差，另外，亚晶粒尺寸超过上限值，伸长率变差。
No.25中Fe含量小于下限值，因此，结晶粒径变粗大，亚晶粒尺寸达到上限值以上。因此，在进行复合轧制的情况下，拉伸强度低，并且伸长率小于1.0％，变差。
参照特定的实施方式对本申请详细地进行说明，只要不脱离本发明的精神和范围，则可以加入各种变更和修改，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。
本申请基于2010年7月16日申请的日本专利申请(特愿2010-161583)，其内容在此作为参照引入。
产业上的可利用性
本发明的电池集电体用铝硬质箔即使为9～20μm(单片轧制的情况)、5～20μm(复合轧制的情况)的薄型，也具有作为纯铝的高强度，并且电阻低，能够实现锂离子二次电池的高容量化。另外，伸长率也优良，因此，在电极材料的制造工序中能够防止箔断裂，从而能够防止发生制造生产线停止这样的故障。

Claims (5)

1.一种电池集电体用铝硬质箔，其特征在于，含有Fe：0.2～1.3质量％、Cu：0.01～0.5质量％，将Si控制为0.2质量％以下，余量包含Al及不可避免的杂质，
所述电池集电体用铝硬质箔的纯度为98.0质量％以上，并且亚晶粒的尺寸在厚度方向为0.8μm以下，在轧制方向为45μm以下。
2.根据权利要求1所述的电池集电体用铝硬质箔，其中，
所述电池集电体用铝硬质箔是通过单片轧制来制造的，
所述电池集电体用铝硬质箔的厚度为9～20μm，拉伸强度为220MPa以上，并且伸长率为3.0％以上。
3.根据权利要求1所述的电池集电体用铝硬质箔，其中，
所述电池集电体用铝硬质箔是通过复合轧制来制造的，
所述电池集电体用铝硬质箔的厚度为5～20μm，拉伸强度为215MPa以上，并且伸长率为1.0％以上。
4.根据权利要求1所述的电池集电体用铝硬质箔，其中，
还含有Mn：0.5质量％以下及Mg：0.05质量％以下中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的电池集电体用铝硬质箔，其中，
导电率为55％以上。
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