CN104053824B - 铝膜制造方法和铝箔制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通过在电解槽中将铝电沉积于基材上从而制造铝膜的方法,其中该电解槽中供给有包含熔融盐的电解液。基于在所述电解液中进行铝的电结晶时的过电压与添加至所述熔融盐中的添加剂的浓度之间的预定关系来调整添加剂的浓度,以使得上述测得的过电压位于所需范围内。
Description
技术领域
本发明涉及铝膜制造方法和铝箔制造方法。
背景技术
在基材上形成铝膜的方法的例子包括:(i)物理气相沉积(PVD)法,如真空沉积法、溅射法、和激光烧蚀法;(ii)糊料涂布法;以及(iii)镀覆法。
(i)PVD法
在真空沉积法中,例如,通过用电子束照射铝合金从而将原料铝熔融蒸发,由此使铝沉积在具有连通孔的树脂体的树脂表面上,从而形成铝层。在溅射法中,例如,将铝靶暴露于等离子体中以使铝蒸发。蒸发的铝沉积在具有连通孔的树脂体的树脂表面上,从而形成铝层。在激光烧蚀法中,例如,通过激光照射将铝合金熔融蒸发,由此使铝合金沉积在具有连通孔的树脂体的树脂表面上,从而形成铝层。
(ii)糊料涂布法
在糊料涂布法中,例如,使用了其中混合了铝粉末、粘合剂(粘结剂)和有机溶剂的铝糊。将铝糊涂布至树脂表面,然后加热以除去粘合剂和有机溶剂,同时将铝糊烧结。该烧结可在一个操作中进行,或者可分为多个操作进行。或者,例如,可通过涂布铝糊、低温加热铝糊、然后将铝糊浸没在熔融盐中以加热铝糊从而在使树脂体热分解的同时将铝糊烧结。此外,该烧结优选在非氧化性气氛中进行。
(iii)镀覆法
在水溶液中镀铝实际上几乎是不可能的。因此,可通过在熔融盐中镀铝的熔融盐电镀法在具有连通孔的树脂体的树脂表面上形成铝层。在该情况中,优选在预先进行树脂表面的导电处理之后,在熔融盐中进行镀铝。
作为用于熔融盐电镀的熔融盐,可使用例如氯化锂(LiCl)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、或氯化铝(AlCl3)之类的盐。此外,可将含有两种或多种成分的盐混合以形成共晶熔融盐。有利的是,共晶熔融盐具有低熔融温度。所述熔融盐要求含有铝离子。
在熔融盐电镀中,使用了多成分盐,如AlCl3-XCl(X:碱金属)-MClx(M为选自Cr、Mn和过渡金属元素中的添加元素)。将该盐熔融以制备镀液。将基材浸渍于镀液中以进行电镀,由此基材表面被铝镀覆。在基材由非导电性材料构成的情况中,预先对基材表面进行导电处理作为预处理。导电处理的例子包括:通过化学镀在树脂表面上镀覆导电性金属,如镍;通过真空沉积法或溅射法在基材表面上覆盖导电性金属,如铝;以及涂布含有导电性颗粒(例如,碳)的导电性涂料。
通常,通过对铝带进行压延来制造铝箔。专利文献1描述了用于通过压延制造铝箔的方法。具体而言,如图3所示,使卷绕在卷取·供给轮1、2、3和4上的带材A和B通过工作辊6之间的缝隙,从而使带材A和B沿两条或多条通路被可逆轧机5压延,其中可逆轧机5配有工作辊6和支承辊(back-up rolls)7,由此获得铝箔片材。
铝箔具有诸如热传导性、抗湿性、不透气性、轻量性、遮光性等性能,因此被用作多种制品的包装材料。此外,铝箔因其优异的导电性而常被用作电解电容器和锂离子电池的正极集电体材料。
例如,在将铝箔用于锂离子电池的正极集电体的情况中,为了提高电池容量,将铝箔以(例如)多张铝箔片的层叠或卷绕形式使用。专利文献2涉及用于锂二次电池的负极,其披露了对铜箔进行电镀以在铜箔表面上形成突起部分。
关于与铝箔类似的用作电极材料的铜箔,进行了这样的方法,其中通过电解镀覆法在基材上形成铜镀膜,然后将该镀膜由基材上剥离下来从而制得铜箔。例如,专利文献3披露了通过如下方式制造用于印刷电路版的铜箔的方法:在于电解槽中旋转的阴极鼓上电沉积铜,其中向电解槽中供给电解液,并且在阴极鼓旋转的同时,将铜箔从阴极鼓上分离。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本未审查专利申请公开No.1-138003
专利文献2:日本未审查专利申请公开No.2011-216193
专利文献3:日本未审查专利申请公开No.2000-345381
发明内容
技术问题
目前可得到的铝箔是通过压延法制得的。目前可获得的通过压延法制得的铝箔的厚度下限为约15μm。在通过轧制机制造厚度为5μm至10μm的铝箔的情况中,压延工艺中通道的个数增加从而使成本增加,物理上难以进行制造。
由于将具有粗糙表面的铝箔用作正极集电体时能够保持大量的活性物质,因而可提高充电容量和电池容量。然而在通过压延法制造铝箔的情况中,与加工辊(workingroll)接触的铝箔的表面为镜面加工表面。因此,即使将该铝箔用作正极集电体,该铝箔也不能保持大量的活性物质。为了提高电池容量并减小锂离子电池的尺寸,需要提供厚度尽可能小且具有粗糙表面的铝箔,优选其厚度为10μm以下。
在上述(i)PVD法和(ii)糊料涂布法中,难以形成表面粗糙度受控的具有粗糙表面的铝膜或具有镜面的铝膜。
本发明人关注于:上述(iii)镀覆方法存在通过适当地调节镀覆条件从而制造具有所需表面粗糙度的铝膜的可能性。在基材上制造具有所需表面粗糙度的铝膜时,将铝膜与基材分离可得到具有粗糙表面的铝箔或者具有相对光滑的表面的铝箔。
然而,尚不能通过电解镀覆法制造铝箔。没有已建立的用于制造具有所需表面粗糙度的铝箔的方法。例如,存在这样的问题:仅通过由常规的熔融盐电解在基材上形成膜无法控制膜的表面粗糙度以使其具有所需的表面粗糙度。
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供通过电解镀覆法从而使铝膜具有所需表面粗糙度的铝膜制造方法,以及铝箔制造方法。
问题的解决手段
本发明人对如下方法进行了深入研究,该方法为:利用以熔融盐作为电解液的镀覆法在基材上形成铝膜,并将基材与铝膜分离从而制得铝箔,由此完成了本发明。
为了解决上述问题,本发明采用了如下构成。
(1)一种制造铝膜的方法,该方法通过在电解槽中将铝电沉积于基材上来制造铝膜,其中该电解槽中供给有包含熔融盐的电解液,该方法包括:
在所述电解液中进行铝的电沉积时,基于过电压与添加至所述熔融盐中的添加剂的浓度之间的预定关系来调整添加剂的浓度,以使得所述过电压的测量值位于预定范围内。
根据本发明(1),可通过所述电解镀覆方法制得具有所需表面粗糙度的铝膜。
(2)在(1)中所述的制造铝膜的方法中,所述电解液含有氯化铝和烷基氯化咪唑鎓、或者氯化铝和烷基氯化吡啶鎓,所述烷基氯化咪唑鎓和所述烷基氯化吡啶鎓中烷基的碳原子数均为1至5。
根据本发明(2),可有效地在阴极基材上形成铝膜。
(3)在(1)或(2)中所述的制造铝膜的方法中,作为添加至所述熔融盐中的添加剂,加入选自苯、二甲苯、吡啶、吡嗪、苯并三唑、聚苯乙烯和1,10-菲咯啉所构成的组中的一种或多种。根据本发明(3),可在阴极基材上形成具有均匀粗糙度的铝膜。
(4)在(1)至(3)中任意一项所述的制造铝膜的方法中,所述熔融盐为氯化铝-1-乙基-3-烷基氯化咪唑鎓,添加剂为1,10-菲咯啉。
根据本发明(4),可在阴极基材上形成具有均匀粗糙度的铝膜。
(5)在(1)至(4)中任意一项所述的制造铝膜的方法中,所述铝膜的表面的算术平均粗糙度(Ra)为0.2μm至0.5μm,或者该表面的十点平均粗糙度(Rz)为1μm至5μm。
在将通过本发明(5)获得的具有表面粗糙度的铝膜形成为铝箔并用作锂离子电池等的正极集电体的情况中,铝箔可保持大量的活性物质,由此提高了充电容量和电池容量。
(6)在(5)中描述的制造铝膜的方法中,使用1,10-菲咯啉作为所述添加剂,并且利用设计为测量所述过电压的参比电极、对电极和工作电极将所述过电压控制在50mV至120mV范围内,所述参比电极和对电极由铝构成,所述工作电极由铂构成。
根据本发明(6),可控制添加至熔融盐中的添加剂的浓度,从而实现适当的浓度。
(7)在(1)至(4)中任意一项所述的制造铝膜的方法中,所述添加剂被加入所述熔融盐中,并且所述铝膜具有镜面。
根据本发明(7),可通过电解方法制造具有镜面的铝膜。需要注意的是,本发明中所用的术语“镜面”是指表面粗糙度(算术平均粗糙度:Ra)为1.0nm至20.0nm的表面。在本发明(7)中,添加剂起到了平滑剂的作用。
(8)在(7)中描述的制造铝膜的方法中,所述铝膜的厚度为0.5μm以上10μm以下。
根据本发明(8),可制造适合用作这样的极耳的铝箔,该极耳被设计为从锂离子电池、双电层电容器内部将电引出。
(9)在(7)或(8)中描述的制造铝膜的方法中,使用1,10-菲咯啉作为所述添加剂,并且利用设计为测量所述过电压的参比电极、对电极和工作电极将所述过电压控制在130mV至170mV范围内,所述参比电极和对电极由铝构成,所述工作电极由铂构成。
根据本发明(9),可控制加入熔融盐中的添加剂的浓度,从而实现适当的浓度。
(10)一种制造铝箔的方法,包括将铝膜与基材分离,该铝膜是通过(1)至(9)中任意一项所述的制造铝膜的方法制得的。
根据本发明(10),可制造具有粗糙表面的铝箔或具有镜面的铝箔。
(11)在(10)中所述的制造铝箔的方法中,所述铝箔的厚度为10μm以下。
根据本发明(11),可由电解镀覆法制得适合用作(例如)锂离子电池的正极集电体的铝箔。
本发明的有利效果
根据本发明,可通过电解镀覆法制造铝膜,使得铝膜具有所需的表面粗糙度,并且还可制造铝箔。
附图说明
[图1]图1示出了根据本发明的铝箔制造装置的实例。
[图2]图2示出了根据本发明的铝箔制造装置的实例。
[图3]图3示出了通过压延制造铜箔的装置的实例。
[图4]图4示出了在使用1,10-菲咯啉作为添加剂时,过电压与添加剂浓度之间的关系。
[图5]图5示出了在使用1,10-菲咯啉作为添加剂时,过电压与添加剂浓度之间的关系。
[图6]图6示出了在使用吡嗪作为添加剂时,过电压与添加剂浓度之间的关系。
具体实施方式
通过熔融盐电解将铝电沉积在基材上从而形成本发明的铝膜,其中该熔融盐电解利用了含有经过调整的成分的熔融盐。
作为熔融盐,可使用有机熔融盐或无机熔融盐。作为有机熔融盐,可使用为有机卤化物和卤化铝的共晶熔融盐的有机熔融盐。作为有机卤化物,例如,可使用咪唑鎓盐或吡啶鎓盐(例如,丁基氯化吡啶鎓(BPC))。
其中,咪唑鎓盐是优选的。优选使用含有在1-位和3-位处具有烷基(每个烷基具有1至5个碳原子)的咪唑鎓阳离子的盐。具体而言,最优选使用氯化铝-1-乙基-3-甲基氯化咪唑鎓(AlCl3-EMIC)系熔融盐,这是因为其稳定性高且不易于分解,并且具有高导电率。熔融盐浴为10℃至100℃,优选为25℃至80℃,更优选为30℃至60℃。在较高的温度下,可以镀覆的电流密度范围变宽。在100℃以下,加热成本降低,并且可以抑制熔融盐的分解。
作为吡啶嗡盐,例如,可使用丁基氯化吡啶鎓(BPC)。
作为无机熔融盐,可使用碱金属卤化物和卤化铝的共晶盐 (AlCl3-XCl(X:碱金属))。与有机盐浴(如咪唑鎓盐浴)相比,无机熔融盐通常具有高熔融温度。然而,无机熔融盐受到水或氧等环境条件的限制较小;从而整体上可以将无机熔融盐以低成本商业化。
在本发明中,在一些情况中,按照如下所述将添加剂加入熔融盐中。然而,无机熔融盐具有高熔点,因此需要提高镀液的溶液温度。此外,添加剂可能会在高温下蒸发或分解;因此,优选使用在低温下熔融的有机熔融盐。
为了制得表面的算术平均粗糙度(Ra)为0.2μm至0.5μm或十点平均粗糙度(Rz)为1μm至5μm的铝膜,在铝膜厚度较小的情况中,优选向熔融盐中加入添加剂,如苯、二甲苯、吡啶、吡嗪、苯并三唑、聚苯乙烯或1,10-菲咯啉。
在铝膜具有较大厚度的情况中,尽管无需添加添加剂,然而加入添加剂可提供实现均匀粗糙度的效果。
在使用AlCl3-EMIC作为熔融盐时,尤其优选使用1,10-菲咯啉。在铝膜的表面的算术平均粗糙度(Ra)为0.2μm至0.5μm或十点平均粗糙度(Rz)为1μm至5μm且厚度较小的情况中,添加至镀浴中的添加剂的量优选为0.3g/L以下。
为了制得具有镜面的铝膜,需要向熔融盐中加入用作平滑剂的添加剂。
添加剂的例子包括苯、二甲苯、吡啶、吡嗪、苯并三唑、聚苯乙烯和1,10-菲咯啉。可根据熔融盐的种类适当选择这些添加剂。
在使用AlCl3-EMIC作为熔融盐时,尤其优选使用1,10-菲咯啉。为了制得具有镜面的铝膜,加入镀浴中的添加剂的量优选为0.3g/L至5.0g/L。当其添加量为0.3g/L以上时,可提供足够高的平滑性。当其添加量为5.0g/L以下时,可提供足够高的镀覆效率。
添加剂在镀覆工艺中被部分带入镀膜内,因此随着镀覆的进行,添加剂的浓度降低。为了使镀膜表面的粗糙程度均匀化,需要将添加剂的浓度维持在预定范围内。
因此,需要监测添加剂的浓度。在本发明中,测量过电压,并基于由该测量获得的值而向熔融盐中加入添加剂,从而使过电压位于预定范 围内。监测可连续进行或间断进行。
过电压定义为铝电沉积反应实际开始时的电极电位与铝电沉积反应开始时的理论电位(平衡电极电位)之间的差值的绝对值。电位差的绝对值反应了添加剂的浓度。因此,可通过使过电压位于预定范围内的方式调节添加剂的加入量,从而控制添加剂的浓度。
图4和图5分别示出了过电压与添加剂浓度间的关系,其中通过使用AlCl3-EMIC作为熔融盐、使用10-菲咯啉作为添加剂、使用均由铝构成的参比电极和对电极、以及由铂构成的工作电极(这些电极用于过电压的测量)来测量过电压。当工作电极由铂以外的其他材料构成时,过电压和添加剂浓度之间的关系与工作电极由铂构成时过电压和添加剂浓度间的关系不同。因此,根据用于电极的材料类型,有必要确定过电压和添加剂浓度间的关系。
在通过使用AlCl3-EMIC作为熔融盐、使用10-菲咯啉作为添加剂、使用均由铝构成的参比电极和对电极、以及由铂构成的工作电极(这些电极用于过电压的测量),从而制造表面的算术平均粗糙度(Ra)为0.2μm至0.5μm或十点平均粗糙度(Rz)为1μm至5μm的铝膜时,优选使过电压为0mV至120mV的添加剂浓度。具体而言,为了抑制铝膜表面上的枝晶生长,过电压更优选为50mV至120mV。然而,即使过电压小于50mV,也可获得前面所述的表面粗糙度。
在通过使用AlCl3-EMIC作为熔融盐、使用10-菲咯啉作为添加剂、使用均由铝构成的参比电极和对电极、以及由铂构成的工作电极(这些电极用于过电压的测量),从而制造具有镜面的铝膜的情况中,优选使过电压为130mV以上的添加剂浓度。然而,当过电压大于170mV时,铝膜表面会开始变黑。因此,优选使过电压为130mV至170mV的添加剂浓度。
图6示出了在使用AlCl3-EMIC作为熔融盐并使用吡嗪的情况中,过电压与添加剂浓度之间的关系。在通过使用AlCl3-EMIC作为熔融盐、使用吡嗪作为添加剂、使用均由铝构成的参比电极和对电极、以及由铂构成的工作电极(这些电极用于过电压的测量),从而制造具有镜面的铝膜的情况中,优选使过电压为140mV至180mV的添加剂浓度。
通过在基材上形成铝膜并除去该基材,从而形成铝箔。可使用任何材料作为基材,只要其可在接下来的步骤中与铝膜分离即可。由于铝表面上通常会存在氧化铝,因此铝膜与铝基材的粘着性较差,因而选择铝作为基材有助于铝膜的分离。
在将经过导电处理的树脂用作基材的情况中,在镀覆后通过热分解等将树脂除去,从而得到铝箔。在选择了由镍构成的基材的情况中,通过用浓硝酸溶解镍从而得到铝箔。基材优选呈环形带形状或鼓状形状,因为这样可连续制造铝箔。
图1示出了用于本发明的铝箔制造方法的装置实例。电解槽1中含有包含熔融盐的电解液。
圆筒状阴极鼓(给电鼓(feed drum))2以可旋转的方式布置于电解槽1中。沿着阴极鼓2布置电解阳极(铝板)3,该电解阳极3与鼓之间的距离基本恒定。向阴极鼓2与电解阳极3之间供给电解液。
利用整流器11向阴极鼓2和电解阳极3之间施加电压,以使铝由电解液中电沉积出来。由此,铝电沉积于旋转的阴极鼓2的表面上从而形成铝膜。电沉积于鼓表面上的铝膜的厚度随鼓的旋转而增加。从鼓上连续分离出具有预定厚度的铝膜,从而得到铝箔4。将铝箔4卷绕在卷取辊5上。此时,在铝箔4较薄的情况中,铝箔可层叠于被辅助膜辊6展开的辅助膜7上,并卷绕在卷取辊5上。
如图2所示,被供给至阴极鼓2与电解阳极3之间且添加剂的量因电沉积而降低的电解液由电解槽1溢出、连续返回至电解液回收槽21、并被送至补充液储槽22。添加剂储槽23连接至电解液回收槽21。通过来自控制器25的控制信号来控制供给阀24,其中控制器25构造为基于过电压信号发送控制信号。由添加剂储槽23向电解液回收槽21中供给预定量的添加剂,从而调节添加剂的浓度。随后由补充液储槽22向过滤器26供给电解液并进行过滤,从而将固体除去。将滤液供至电解槽1。此外,电解液的温度由于电解而升高;因此,可通过冷却装置将电解液冷却。在熔融盐中进行上述电解镀覆,从而在阴极鼓2的表面上形成铝镀层,该镀层具有均匀的厚度。
为了测量过电压,在电解槽1中设置了参比电极、对电极和工作电 极,从而制得具有三电极电池的电化学测量系统。在向工作电极施加相对于参比电极的电压时,测量铝开始析出时的电位,即,电流开始流动时的电位。可将该电压定义为过电压。参比电极和对电极可由铝构成。工作电极可由(例如)铂、玻璃碳、金、银、铜、镍等构成。当工作电极由铂以外的其他材料构成时,过电压和添加剂浓度之间的关系与工作电极由铂构成时过电压和添加剂浓度间的关系不同。因此,根据用于电极的材料类型,有必要确定过电压和添加剂浓度间的关系。
当过电压的值在设定范围以外时,调节添加剂的供给阀24的开启程度,以控制供给至补充液储槽22的添加剂的量。
熔融盐被水或氧污染会造成熔融盐劣化和镀覆失败的问题。因此,优选在密封环境中于惰性气氛(例如,氮气或氩气)下进行电解。
在图1中所示出的装置中,由电解槽1的底部鼓出惰性气体9的气泡,同时电解槽1中镀浴的表面被盖子8覆盖,由此搅拌电解液、除去电解液中的水和氧、并用氮气气氛填充位于电解液表面上方的空间10。这使得维持有惰性气氛的空间10的范围较窄,由此降低了惰性气体的成本。
可用漂浮在电解液表面上的遮蔽板替代盖子8,以防止外部空气进入。可由电解槽1的上方供给惰性气体。
在本发明的铝镀覆方法中,优选在镀浴温度调节为10℃至100℃时进行电镀。10℃以上的镀浴温度使得镀浴的粘度和电阻足够低,从而使电流密度范围变宽。100℃以下的镀浴温度使得氯化铝的蒸发受到抑制。镀浴温度更优选为25℃至80℃,还更优选为30℃至60℃。
对本发明的铝镀覆方法中所用的阴极鼓2的材料没有特别限制。例如,可优选使用铝、铜或铁。
表面的算术平均粗糙度(Ra)为0.2μm至0.5μm或十点平均粗糙度(Rz)为1μm至5μm的铝膜不仅可优选用于铝箔的常见用途,还可用作锂离子电池、电解电容器、双电层电容器和锂离子电容器的集电体。
具有镜面的铝箔不仅可优选用于铝箔的常见用途,还可用作这样的极耳,该极耳被设计为从铝层叠膜铠装锂离子电池(lithium ion battery sheathed with analuminum laminated film)、电解电容器、双电层电容器、锂离子电容器等的内部将电引出。通过(例如)超声焊接将极耳焊接至集电体。由于更好的接触性能是优选的,因此可将具有镜面的铝箔用作极耳。
实施例
下面将基于实施例对本发明进行更详细的说明。这些实施例是示意性的,并且铝膜制造方法并不局限于这些实施例。本发明的范围由权利要求书示出,并且包括在权利要求范围等同的范围和含义内的任何变形。
实施例1-1
使用了图1所示的用于制造电解铝箔的装置。由铝构成且直径为0.25m的阴极鼓2连接至整流器11的阴极侧。用作对电极的铝板(纯度:99.99%)与阳极侧相连。以5L/分钟的流速由电解槽1的底部鼓出氮气气泡,同时在下述电解条件下进行镀覆。将所得铝镀膜与阴极鼓2连续分离,从而得到厚度为8μm的电解铝箔。使用了均有铝构成的参比电极和对电极,并且使用了由铂构成的工作电极,这些电极均用于测量过电压。
电解条件如下:
熔融盐组成:33摩尔%EMIC-67摩尔%AlCl3
添加剂:无
液体温度:45℃
电流密度:6A/dm2(直流)
过电压设定值:20mV
对所得电解铝箔的宽度方向上的中心部分以及宽度方向上的端部的表面粗糙度进行测量,结果表明:宽度方向上的中心部分的表面粗糙度大于宽度方向上的端部的表面粗糙度。
实施例1-2
熔融盐组成:33摩尔%EMIC-67摩尔%AlCl3
添加剂:无
液体温度:45℃
电流密度:6A/dm2(直流)
过电压设定值:20mV
在实施例1-2中,按照与实施例1-1相同的方式形成铝箔。关于实施例1-2中电解铝箔的表面粗糙度,仅测量了算术平均粗糙度,而并未指定测定点。
实施例2
熔融盐组成:33摩尔%EMIC-67摩尔%AlCl3
添加剂:1,10-菲咯啉
液体温度:45℃
电流密度:6A/dm2(直流)
过电压设定值:90mV至120mV
在实施例2中,按照与实施例1-1相同的方式形成铝箔,不同之处在于:添加了1,10-菲咯啉作为添加剂,并且这样调整添加剂的浓度,以使得过电压设定值为90mV至120mV。对所得电解铝箔的宽度方向上的中心部分以及宽度方向上的端部的表面粗糙度进行测量,结果表明:宽度方向上的端部以及宽度方向上的中心部分的各表面粗糙度大致相当。
实施例3-1
熔融盐组成:33摩尔%EMIC-67摩尔%AlCl3
添加剂:1,10-菲咯啉
液体温度:45℃
电流密度:6A/dm2(直流)
过电压设定值:130mV
在实施例3-1中,按照与实施例1-1相同的方式形成铝箔,不同之处在于:添加了1,10-菲咯啉作为添加剂,并且这样调整添加剂的浓度,以使得过电压设定值为120mV或更高。此处,过电压设定值为130mV。
实施例3-2
熔融盐组成:33摩尔%EMIC-67摩尔%AlCl3
添加剂:1,10-菲咯啉
液体温度:45℃
电流密度:6A/dm2(直流)
过电压设定值:130mV至160mV
在实施例3-2中,按照与实施例3-1相同的方式形成铝箔,不同之处在于:这样调整添加剂的浓度,以使得过电压设定值为130mV至160mV。关于实施例3-2中电解铝箔的表面粗糙度,仅测量了算术平均粗糙度,而并未指定测定点。
实施例4
熔融盐组成:33摩尔%EMIC-67摩尔%AlCl3
添加剂:吡嗪
液体温度:45℃
电流密度:6A/dm2(直流)
过电压设定值:140mV至180mV
在实施例4中,按照与实施例1-1相同的方式形成铝箔,不同之处在于:添加了吡嗪作为添加剂,并且这样调整添加剂的浓度,以使得过电压设定值为140mV至180mV。关于实施例4中电解铝箔的表面粗糙度,仅测量了算术平均粗糙度,而并未指定测定点。
评价
表中示出了实施例1-1至实施例4中形成的铝箔的表面粗糙度。
表
参考符号列表
(图1、2)
1 电解槽
2 阴极鼓
3 电解阳极
4 铝箔
5 卷取辊
6 辅助膜辊
7 辅助膜
8 盖子
9 惰性气体
10 空间
11 整流器
21 电解液回收槽
22 补充液储槽
23 添加剂储槽
24 供给阀
25 控制器
26 过滤器
(图3)
1至4 卷取·供给轮
5 可逆轧机
6 工作辊
7 支承辊
11,12,17,18 导向辊
A,B 带材
Claims (5)
1.一种制造铝膜的方法,该方法通过在电解槽中将铝电沉积于基材上来制造铝膜,其中该电解槽中供给有包含熔融盐的电解液,该方法包括:
在所述电解液中进行铝的电沉积时,基于过电压与添加至所述熔融盐中的添加剂的浓度之间的预定关系来调整添加剂的浓度,以使得所述过电压的测量值位于预定范围内,
其中所述铝膜的表面的算术平均粗糙度(Ra)为0.2μm至0.5μm,或者该表面的十点平均粗糙度(Rz)为1μm至5μm,
其中使用1,10-菲咯啉作为所述添加剂,并且利用设计为测量所述过电压的参比电极、对电极和工作电极将所述过电压控制在50mV至120mV范围内,所述参比电极和对电极由铝构成,所述工作电极由铂构成。
2.根据权利要求1所述的制造铝膜的方法,其中所述电解液含有氯化铝和烷基氯化咪唑鎓、或者氯化铝和烷基氯化吡啶鎓,其中所述烷基氯化咪唑鎓和所述烷基氯化吡啶鎓中烷基的碳原子数均为1至5。
3.根据权利要求1或2所述的制造铝膜的方法,其中所述熔融盐为氯化铝-1-乙基-3-烷基氯化咪唑鎓,所述添加剂为1,10-菲咯啉。
4.一种制造铝箔的方法,包括将铝膜与基材分离,该铝膜是通过根据权利要求1至3中任意一项所述的制造铝膜的方法制得的。
5.根据权利要求4所述的制造铝箔的方法,其中所述铝箔的厚度为10μm以下。
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