CN105579609B - 包覆铝材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包覆铝材及其制造方法。具体而言，本发明提供一种包覆铝材及其制造方法，所述包覆铝材具备：铝材、在上述铝材的表面上形成的包覆层和在上述铝材与上述包覆层之间形成的包含铝元素和碳元素的中间层，上述铝材中，镍的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下。

Description

包覆铝材及其制造方法
技术领域
本发明涉及通常在铝材的表面具有含碳层、电介质层这样的包覆层的包覆铝材及其制造方法。
背景技术
以往以来，将铝材直接用作电极、集流体的材料的情况下，在铝材的表面形成的氧化被膜发生钝化，结果存在表面的导电性下降、发生绝缘化这样的问题。为了解决该问题，采用通过在铝材的表面涂布碳来改善表面的导电性的方法。
例如，作为对铝材的表面赋予碳的方法，存在有在铝材的表面以湿式涂布含有粘合剂的碳的方法、如日本特开2000-164466号公报(专利文献1)中记载那样利用真空蒸镀法在铝材的表面形成碳膜的方法。需要说明的是，在日本特开2000-164466号公报(专利文献1)中，作为在电容器或电极中使用的电极的制造方法，记载了在由铝形成的集流体上设置碳的中间膜并在其上包覆活性物质层的方法。
另外，例如，在日本特开2004-207117号公报(专利文献2)中公开了：为了得到与电极活性物质的粘附性(密着性)高、并且与电极活性物质的接触电阻值低的集流体用铝箔，利用含有氢氟酸的酸性溶液对铝箔的表面进行清洗而进行预处理。
此外，例如，在日本特开2005-191423号公报(专利文献3)中，作为电极层与铝蚀刻箔集流体的粘附性优良的双电层电容器用电极，提出了在铝蚀刻箔集流体与含有碳的电极层之间设置含有氟的底涂层。
但是，这些制造方法存在如下问题：包覆碳与铝材的粘附性还不充分，不仅粘合剂本身对热不稳定，而且光存在粘合剂就会使得内部电阻升高。
因此，为了解决这些问题，在国际公开第WO2004/087984号(专利文献4)中记载了：使含碳物质附着于铝材的表面后，在含有含烃物质的空间内进行加热，由此在铝材的表面上形成含碳层，利用在铝材与含碳层之间形成的铝的碳化物来提高含碳层与铝材之间的粘附性。
另外，在国际公开第WO2010/109783号(专利文献5)中公开了如下技术：使含有电介质粒子的电介质层附着于铝材的表面后，将其在含有含烃物质的空间内进行加热，由此在铝材与电介质层之间形成包含铝的碳化物的中间层(介在層)。对于这样的具有电介质层的铝材而言，利用上述中间层使得铝材与电介质层之间的粘附力提高。
需要说明的是，在国际公开第WO2008/142913号(专利文献6)中记载了：通过限制作为用于形成含碳层的基材而使用的铝材的组成，由此提高了含碳层与铝材之间的粘附性，使可靠性提高。在专利文献6中，在铝材与含碳层之间形成的包含铝元素和碳元素的中间层提高了铝材与含碳层之间的粘附性，在中间层中包含铝的碳化物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-164466号公报
专利文献2：日本特开2004-207117号公报
专利文献3：日本特开2005-191423号公报
专利文献4：国际公开第WO2004/087984号
专利文献5：国际公开第WO2010/109783号
专利文献6：国际公开第WO2008/142913号
发明内容
发明所要解决的问题
在国际公开第WO2008/142913号(专利文献6)中，发现铝的碳化物的形成特性受到作为基材的铝材自身组成的较大影响，通过对作为用于形成含碳层的基材而使用的铝材的组成进行限制，由此使铝的碳化物的形成量和密度增大，提高了含碳层与铝材之间的粘附性，使可靠性提高。
但是，在铝材与包覆层(上述含碳层、电介质层)之间形成的铝的碳化物异常长大至超出包覆层的最外表面而延伸的程度时，存在如下所述的问题。
以多片、叠置的状态制造在片状铝材的双面形成有包覆层的包覆铝材时，存在如下问题：在相互对置的表面相接近的包覆铝材之间，从各铝材的表面生成的铝的碳化物彼此牢固缠结，包覆铝材彼此粘连(ブロッキング)。
另外，对于卷成卷状的在带状铝材的双面形成有包覆层的包覆铝材而言，也存在如下问题：在相互对置的表面相接近的包覆铝材之间，从各铝材的表面生成的铝的碳化物彼此牢固缠结，包覆铝材彼此粘连。
如上所述的包覆铝材彼此的粘连是在将多个片状铝材层叠的状态下进行热处理由此形成铝的碳化物的情况下、或者在将带状铝材卷成卷状的状态下进行热处理由此形成铝的碳化物的情况下，在铝材与包覆层之间形成的铝的碳化物异常长大至超出包覆层的最外表面而延伸的程度时产生的。因此，难以在将多个片状铝材层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝材的状态下进行热处理。
因此，本发明的目的在于提供一种即使在将多个片状铝材层叠状态下或者在卷成卷状的带状铝材的状态下也能够不产生粘连地进行制造的包覆铝材及其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明人反复进行了深入研究，结果发现，使包覆层附着于铝材的表面后，在含有含烃物质的空间内进行加热时，在铝材与包覆层之间形成的铝的碳化物的形成特性(挙動)受到作为基材的铝材中所含的镍量的较大影响。即，本发明人得出如下见解：通过将作为基材的铝材中所含的镍量限定为特定范围，能够抑制铝的碳化物的分布不均匀而局部性过量地集中形成，因此即使在将多个片状铝材层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝材的状态下也能够制造包覆铝材。本发明是基于这样的本发明人的见解而完成的。
依据本发明的包覆铝材具备：铝材、在该铝材的表面上形成的包覆层和在铝材与包覆层之间形成的包含铝元素和碳元素的中间层。中间层优选包含在铝材的表面的至少一部分区域中形成的铝的碳化物。在铝材中，镍的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下。
在本发明的包覆铝材中，在铝材与包覆层之间形成的包含铝元素和碳元素的中间层不会局部性过量地形成。因此，即使在将多个片状铝材层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝材的状态下，也不会出现在相互对置的表面相接近的包覆铝材之间从各铝材的表面生成的铝的碳化物彼此牢固地缠结，不会出现包覆铝材彼此粘连。因此，由于不产生包覆铝材彼此的粘连，因此即使在将多个片状铝材层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝材的状态下也能够制造包覆铝材。
这些铝的碳化物的形成特性受到用作基材的铝材的镍含量的影响。铝中的镍在被加热时集聚于表面，产生成为形成铝的碳化物的起点的氧化被膜的缺陷。另外，铝中的镍过量地集聚于表面时，铝的碳化物局部地集中形成而并非均匀地分散。
因此，通过在用作基材的铝材中将镍的含量限定为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下，能够在确保上述铝的碳化物的形成量的同时抑制上述铝的碳化物局部地集中形成。作为其结果，防止了包覆铝材彼此的粘连，即使在将多个片状铝材层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝材的状态下，也能够制造包覆铝材。
镍的含量大于50质量ppm时，在铝材与包覆层之间形成的铝的碳化物局部性过量地集中。作为其结果，产生包覆铝材彼此的粘连，在将多个片状铝材层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝材的状态下，均不能制造包覆铝材。
另外，镍的含量小于0.5质量ppm时，产生如下问题：形成铝的碳化物的起点减少，铝的碳化物的形成量减少，因此包覆层的固定力降低。
对于依据本发明的包覆铝材而言，上述包覆层优选为含有碳的层或含有无机物的层。
依据本发明的包覆铝材优选用于构成电极结构体。
上述电极结构体优选用于构成电容器的电极或集流体。由此，可以提高电容器的充放电特性、寿命。电容器为双电层电容器等。
另外，上述电极结构体优选用于构成电池的集流体或电极。由此，可以提高电池的充放电特性、寿命。电池为锂离子电池等二次电池。
依据本发明的包覆铝材的制造方法具备下述工序：
(A)在镍的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下的铝材的表面形成包覆层的工序；
(B)铝材和包覆层配置于含有含烃物质的空间内并进行加热的工序。
在本发明的包覆铝材的制造方法中，对镍的含量大于50质量ppm的铝材在450℃以上的温度实施加热处理时，镍因热扩散而浓缩于铝材的表面附近。该浓缩层会助长铝的碳化物局部地集中形成，因此在将多个片状铝材层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝材的状态下制造包覆铝材的情况下，包覆铝材彼此发生粘连，将不能制造包覆铝材。
此外，对镍的含量小于0.5质量ppm的铝材在450℃以上的温度实施加热处理的情况下，因热扩散引起的镍在表面附近的浓缩量少，成为形成铝的碳化物的起点的氧化被膜的缺陷减少。由于缺陷的减少，铝的碳化物形成量减少，因此产生包覆层的固定力降低这样的问题。
在本发明的包覆铝材的制造方法中，对铝材和包覆层进行加热的工序优选在450℃以上且低于660℃的温度范围内进行。
发明效果
如上所述，根据本发明，在铝材与包覆层之间形成的、包含铝元素和碳元素的中间层不会局部性过量地形成，包覆铝材彼此不会发生粘连，因此即使在将多个片状铝材层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝材的状态下也能够制造包覆铝材。
附图说明
图1是示意性地表示作为本发明的一个实施方式的包覆铝材的详细截面结构的截面图。
图2表示用于验证实验而制作的试样的表面的扫描电子显微镜照片。
图3表示用于验证实验而制作的试样的截面的扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
如图1所示，根据作为本发明的一个实施方式的包覆铝材的截面结构，作为铝材的一例，在铝箔1的表面上形成有包覆层2。在铝箔1与包覆层2之间，形成包含铝元素和碳元素的中间层3。包覆层2从铝箔1的表面向外侧形成。中间层3构成在铝箔1的表面的至少一部分区域中形成的包含铝的碳化物的第一表面部分。包覆层2包含从第一表面部分3向外侧以纤维状、丝状、板状、壁状或鳞片状的形态延伸的方式形成的第二表面部分21。第二表面部分21为铝元素和碳元素的化合物。另外，包覆层2可以进一步包含多个粒子22。第二表面部分21从第一表面部分3向外侧以纤维状、丝状、板状、壁状、块状或鳞片状的形态延伸，形成于第一表面部分3与粒子22之间，包含铝的碳化物。
在本发明的包覆铝材中，第二表面部分21发挥使在铝箔1的表面上形成的包覆层2的表面积增大的作用。另外，在铝箔1与第二表面部分21之间形成有包含铝的碳化物的第一表面部分3，因此该第一表面部分3发挥提高与使包覆层2的表面积增大的第二表面部分21之间的粘附性的作用。另外，本发明的包覆铝材用作电极结构体的情况下，通过包覆层2进一步包含粒子22，由此能够使包覆层2的表面积进一步增大，提高静电电容。
在用作本发明的包覆铝材的基材的铝箔1中，镍(Ni)的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下。
在本发明的包覆铝材中，包含铝元素和碳元素的中间层(第一表面部分)3以及第二表面部分21不会局部性过量地形成。因此，即使在将多个作为片状铝材的一例的铝箔1层叠的状态下或者在将作为卷成卷状的带状铝材的一例的铝箔1卷成卷状的状态下，也不会出现在相互对置的表面相接近的包覆铝材之间从各铝箔1的表面生成的铝的碳化物彼此牢固地缠结，不会出现包覆铝材彼此粘连。因此，不会产生包覆铝材彼此的粘连，因此即使在将多个片状铝箔1层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝箔1的状态下也能够制造包覆铝材。
这些铝的碳化物的形成特性、即作为中间层的第一表面部分3和第二表面部分21的形成均匀性受到用作基材的铝箔1的镍含量的影响。铝中的镍在被加热时集聚于表面，产生成为形成铝的碳化物的起点的氧化被膜的缺陷。另外，铝中的镍过量地集聚于表面时，铝的碳化物局部地集中形成而并非均匀地分散，。
因此，通过在用作基材的铝箔1中将镍的含量限定为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下，能够在确保上述铝的碳化物的形成量的同时，使铝的碳化物的形成的分布、即作为中间层的第一表面部分3和第二表面部分21的形成均匀，能够防止局部性过量地集中。作为其结果，防止了包覆铝材彼此的粘连，即使在将多个片状铝箔1层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝箔1的状态下，也能够制造包覆铝材。
需要说明的是，通常对铝箔的表面赋予导电性的情况下，通过涂布碳而产生导电性，但为了进一步改善导电性，生成担负将含有碳等的包覆层2与铝箔1固定的作用的铝的碳化物是不可欠缺的。即，铝的碳化物的生成量的增加在提高粘附性的同时改善了导电性。
在本发明中，用作基材的铝箔1中的铝(Al)的含量没有特别限定，优选为98质量％以上、更优选为99.6质量％以上。铝(Al)的含量小于98质量％时，使铝箔1和包覆层2固定的铝的碳化物的生成量减少，包覆层2与铝箔1的粘附性降低。
在本发明的包覆铝材的一个实施方式中，在不妨碍上述本发明的作用效果的范围内，作为铝材的一例的铝箔1可以含有镍以外的杂质元素。杂质元素的含量在铝箔1中只要是镍(Ni)的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下、不妨碍本发明的作用效果的范围内就没有特别限定，例如，铝箔1在不妨碍上述本发明的作用效果的范围内可以含有10质量ppm以上且3999质量ppm以下、进一步限定为30质量ppm以上且2000质量ppm以下的由铁(Fe)、硅(Si)、镁(Mg)、铅(Pb)、铜(Cu)、锰(Mn)、铬(Cr)、锌(Zn)、钛(Ti)、钒(V)、镓(Ga)和硼(B)构成的12种杂质元素。另外，铝箔1中除了镍和上述12种杂质元素以外包含其它不可避免的杂质元素，其它不可避免的杂质元素的含量取决于铝的纯度。需要说明的是，只要在不受镍以外的杂质元素的含量的影响的情况下将镍的含量限定为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下，就可以得到上述本发明的作用效果。
在本发明的包覆铝材的一个实施方式中，在铝箔1中，上述12种杂质元素之中，特别地优选铁的含量为5质量ppm以上、硅的含量为5质量ppm以上。铁或硅的含量小于5质量ppm的铝材在常温下容易发生再结晶。因此，不能得到板轧制或箔轧制所需的规定强度，实质上不能进行铝材的轧制。其结果是，难以得到作为电极或集流体的基材的铝箔等板材。
在本发明的包覆铝材中，包覆层优选为含有碳的层或含有无机物的层。
含有碳的层只要含有碳就没有特别限定。例如，可以列举由树脂等的热解而生成的碳前驱体、碳单质、含有碳的化合物。另外，它们的形态没有特别限定，可以为致密的层，也可以采用粒子状、纤维状、晶须状等形状。
作为碳前驱体，优选至少含有碳和氢元素。作为碳前驱体，进一步优选含有与石墨类似的成分或与无定形碳类似的成分的碳前驱体。
作为碳单质，优选活性碳纤维、活性炭织物、活性炭毡、活性炭粉末、碳黑、石墨等，也可以使用墨汁作为含有碳单质的物质。
作为含有碳的化合物，优选无机碳化合物、碳化硅等碳化合物等。
含有无机物的层只要含有无机物就没有特别限定。例如，可以列举金属单质、金属氧化物、金属氮化物等。对于无机物的形态，没有特别限定，可以为致密的层，也可以采用粒子状、纤维状、晶须状等形状。
作为构成金属单质、金属氧化物、金属氮化物等的金属，没有特别限定，可以例示例如：镁、钍、镉、钨、锡、铁、银、硅、钽、钛、铪、铝、锆、铌、锌、铋、锑、镍、锂、锰、钴等。特别是，将本发明的包覆铝材用作电极结构体的情况下，作为金属氧化物，更优选氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化铌、氧化锌、氧化钨、氧化铝等。
另外，将本发明的包覆铝材用作二次电池的电极的情况下，作为含有无机物的层的无机物，可以使用构成二次电池的电极的活性物质。例如，二次电池为锂离子电池的情况下，优选使用含有锂的金属氧化物作为无机物。含有锂的金属氧化物的情况下，例如作为通式，可以使用LixMO2、LixM2O4、LixMAO4等。在此，M为一种或两种以上过渡金属元素，可以例示Co、Ni、Mn、Fe等。另外，作为A，可以例示P、Si、S、V等。另外，在本发明中使用含有锂的金属氧化物的情况下，具体而言，可以例示LiMPO4、LiM2PO4、LiFePO4等。其中，作为含有锂的金属氧化物，优选LiFePO4。
依据本发明的包覆铝材优选用于构成电极结构体。
上述电极结构体优选用于构成电容器的电极或集流体。由此，可以提高电容器的充放电特性、寿命。电容器为双电层电容器等。
另外，上述电极结构体优选用于构成电池的集流体或电极。由此，可以提高电池的充放电特性、寿命。电池为锂离子电池等二次电池。
在依据本发明的包覆铝材的制造方法的一个实施方式中，首先，在镍的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下的铝箔1的表面上形成包覆层。需要说明的是，在包覆层含有粒子的情况下，可以预先进行在粒子的表面形成树脂层的工序。接着，将铝箔1和包覆层配置在含有含烃物质的空间内，进行加热。
在本发明的包覆铝材的制造方法的一个实施方式中，对镍的含量大于50质量ppm的铝箔1在450℃以上的温度实施加热处理时，镍因热扩散而浓缩于铝箔1的表面附近。该浓缩层助长了铝的碳化物局部地集中形成，因此在将多个片状铝箔1层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝箔1的状态下制造包覆铝材的情况下，包覆铝材彼此发生粘连，将不能制造包覆铝材。
此外，对镍的含量小于0.5质量ppm的铝箔1在450℃以上的温度实施加热处理的情况下，因热扩散引起的镍在表面附近的浓缩量少，成为形成铝的碳化物的起点的氧化被膜的缺陷减少。由于缺陷的减少，铝的碳化物的形成量减少，因此产生包覆层的固定力降低这样的问题。
在本发明的包覆铝材的制造方法中，对铝箔1和包覆层加热的工序优选在450℃以上且低于660℃的温度范围内进行。
另外，在本发明的包覆铝材中，包覆层2在铝箔1的至少单面上形成即可，其厚度优选为0.01μm以上且10mm以下的范围内。
在本发明的一个实施方式中，作为形成包覆层2的基材的铝材并非限定于铝箔1，对于铝材的厚度，为箔时优选在5μm以上且200μm以下的范围内，为板时优选在大于200μm且3mm以下的范围内。
上述铝材可以使用通过公知的方法制造的铝材。例如，制备具有上述规定组成的铝的熔液，对其进行铸造，对得到的铸锭适当地进行均质化处理。然后，对该铸锭实施热轧和冷轧，由此可以得到铝箔、铝板。需要说明的是，在上述冷轧工序的中途，可以在150℃以上且400℃以下的范围内实施中间退火处理。
在本发明的包覆铝材的制造方法的一个实施方式中，所使用的含烃物质的种类没有特别限定。作为含烃物质的种类，可以列举例如：甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷和戊烷等链烷系烃；乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等烯烃系烃；乙炔等炔烃系烃等；或者这些烃的衍生物。这些烃中，甲烷、乙烷、丙烷等链烷系烃在对铝材进行加热的工序中变为气体状，因此优选。进一步优选的是甲烷、乙烷和丙烷中的任一种烃。最优选的烃为甲烷。
另外，含烃物质在本发明的制造方法中可以以液体、气体等任一种状态使用。含烃物质只要存在于铝材所存在的空间内即可，可以通过任何方法向配置铝材的空间内导入。例如，在含烃物质为气体状的情况(甲烷、乙烷、丙烷等)下，将含烃物质单独或与非活性气体一起向对铝材进行加热处理的密闭空间中填充即可。另外，在含烃物质为液体的情况下，可以以在该密闭空间中发生气化的方式将含烃物质单独或与非活性气体一起填充。
在对铝材进行加热的工序中，加热气氛的压力没有特别限定，可以为常压、减压或加压下。另外，压力的调整可以在保持于某恒定的加热温度期间、达到某恒定的加热温度之前的升温中或者从某恒定的加热温度开始的降温中的任一个时刻进行。
向对铝材加热的空间导入的含烃物质的重量比率没有特别限定，通常相对于铝100重量份以碳换算值计优选设定为0.1重量份以上且50重量份以下的范围内、特别优选设定为0.5重量份以上且30重量份以下的范围内。
在对铝材加热的工序中，加热温度根据作为加热对象物的铝材的组成等适当设定即可，但通常优选为450℃以上且低于660℃的范围内，更优选在530℃以上且620℃以下的范围内进行。但是，在本发明的制造方法中，并不排除在低于450℃的温度下对铝材进行加热，在至少高于300℃的温度下对铝材加热即可。
加热时间虽然也取决于加热温度等，但通常为1小时以上且100小时以下的范围内。
加热温度为400℃以上的情况下，优选将加热气氛中的氧浓度设定为1.0体积％以下。在加热温度为400℃以上、加热气氛中的氧浓度大于1.0体积％时，有可能铝材的表面的热氧化被膜肥大，铝材的表面电阻值增大。
另外，可以在加热处理之前将铝材的表面粗糙化。粗糙化方法没有特别限定，可以使用清洗、蚀刻、喷砂等公知技术。
在本发明的制造方法中，采用在铝材的表面形成包覆层后，在含有含烃物质的空间内对铝材进行加热的工序。对于形成包覆层的方法，使用粘合剂、溶剂或水等，将上述碳或无机物混合成浆料状、液体状或固体状等，将由此得到的物质通过涂布、浸渍或热压接等附着于铝材的表面上即可。使包覆层附着于铝材的表面上后，在加热处理之前，可以在20℃以上且300℃以下的范围内的温度下进行干燥。
在本发明的包覆铝材的制造方法中，包覆层优选为含有碳的层或含有无机物的层。
需要说明的是，在本发明的制造方法中，为了使包覆层附着于铝材的表面而使用粘合剂的情况下，粘合剂可以适当使用羧基改性聚烯烃树脂、乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、乙烯醇树脂、氟乙烯树脂、丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、脲树脂、酚醛树脂、丙烯腈树脂、硝酸纤维素树脂、固体石蜡、聚乙烯蜡等合成树脂、蜡或焦油、以及动物胶、生漆、松脂、蜂蜡等天然树脂或蜡。这些粘合剂根据各自的分子量、树脂种类有时在加热时发生挥发、因热分解而以碳前驱体的方式残留在包覆层中。粘合剂可以利用有机溶剂等稀释、调整粘性。
另外，在上述本发明的包覆铝材及其制造方法的实施方式中，作为包覆层的一个方式，包覆层可以使用碳粒子形成，该含有碳的包覆层可以在铝材的表面形成不含碳粒子的树脂层后通过进行加热的工序而形成、也可以由含有碳前驱体的有机物层构成。此外，作为含有碳的层的其它方式，包覆层可以在铝材的表面形成不含碳粒子的树脂层后在该树脂层的表面上进一步形成含有碳粒子的层并通过进行加热的工序而形成、也可以由作为含有碳前驱体的有机物层的第一层和含有碳粒子的第二层构成。
总之，本发明的包覆铝材只要至少具备铝材、在该铝材的表面上形成的包覆层和在铝材与包覆层之间形成的包含铝元素和碳元素的中间层，且中间层包含在铝材的表面的至少一部分区域中形成的铝的碳化物，铝材中镍的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下，就可以得到上述本发明的作用效果。
另外，依据本发明的包覆铝材的制造方法只要至少具备通过使包覆层附着于镍的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下的铝材的表面而形成包覆层的工序和将铝材和包覆层配置于含有含烃物质的空间内进行加热的工序，就可以得到上述本发明的作用效果。
需要说明的是，本发明的包覆铝材可以用于二次电池的集流体或电极、双电层电容器的电极或集流体、特别是锂离子二次电池的集流体或电极、锂离子电容器的电极或集流体等各种导电性部件。另外，也可以用作催化剂材料、散热材料、除臭净化用材料。
实施例
按照下述实施例1～7和比较例1～7，制作出使用铝箔作为基材的包覆铝材。
(实施例1)
在厚度为50μm、下述表1所示的组成的铝箔的双面涂布相对于平均粒径为300nm的碳黑1重量份而添加1重量份丁醇而得的涂布液。接着，将其在100℃温度下干燥处理10分钟，由此形成包覆层。此时的包覆层的形成调整为干燥后的包覆层厚度为单面1μm。
然后，将形成有包覆层的铝箔切割成宽度10mm、长度100mm的大小，由此制作出两片试样。在所得到的两片试样的各自端部使10mm×10mm的大小的部分重合接触的状态下，在甲烷气体气氛中于600℃的温度保持10小时，由此制作出评价试样。
(实施例2、3)
除了使用表1所示的组成的铝箔以外，与实施例1同样地进行，制作出评价试样。
(实施例4)
在厚度为50μm、下述表1所示的组成的铝箔的双面涂布相对于平均粒径为10nm的二氧化钛粒子2重量份添加了1重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂、7重量份的甲苯：甲基乙基酮＝1：1的混合溶液而得的涂布液。接着，将其在100℃的温度下干燥处理10分钟，由此形成包覆层。此时的包覆层的形成调整为干燥后的包覆层厚度为单面1μm。
然后，将形成有包覆层的铝箔切割成宽度10mm、长度100mm的大小由此制作出两片试样。在所得到的两片试样的各自的端部使10mm×10mm的大小的部分重合接触的状态下，在甲烷气体气氛中于600℃的温度保持10小时，由此制作出评价试样。
(实施例5)
除了使用表1所示的组成的铝箔以外，与实施例4同样地进行，制作出评价试样。
(实施例6)
在厚度为50μm、下述表1所示的组成的铝箔的双面上涂布相对于平均粒径为200nm的磷酸铁锂粒子4重量份添加了1重量份的聚乙烯醇缩丁醛树脂、10重量份的甲苯：甲基乙基酮＝1：1的混合溶液而得的涂布液。接着，将其在100℃的温度下干燥处理10分钟，由此形成包覆层。此时的包覆层的形成调整为干燥后的包覆层厚度为单面1μm。
然后，将形成有包覆层的铝箔切割成宽度10mm、长度100mm的大小由此制作出两片试样。在所得到的两片试样的各自端部使10mm×10mm的大小的部分重合接触的状态下，在甲烷气体气氛中于600℃的温度保持10小时，由此制作出评价试样。
(实施例7)
除了使用表1所示的组成的铝箔以外，与实施例6同样地进行，制作出评价试样。
(比较例1～3)
除了使用表1所示的组成的铝箔以外，与实施例1同样地进行，制作出评价试样。
(比较例4、5)
除了使用表1所示的组成的铝箔以外，与实施例4同样地进行，制作出评价试样。
(比较例6、7)
除了使用表1所示的组成的铝箔以外，与实施例6同样地进行，制作出评价试样。
使用所得到的实施例1～7和比较例1～7的评价试样，按照下述方法对粘连和粘附性进行评价。
[粘连]
将各评价试样中未重合的两端部安装于万能试验机(Autograph)(株式会社岛津制作所制、型号AG-1)，测定使各自的端部相互向相反方向拉伸时的剥离强度，由此对粘连的状态进行评价。
需要说明的是，对于不能测定剥离强度的值的评价试样，将数值设为0N/10mm，作为良好(完全没有发生粘连)，将能够测定剥离强度的情况判定为不良(发生粘连)。将评价结果示于表1中。
[粘附性]
利用胶带法(テーピング法)对粘附性进行评价。将各评价试样切割成宽度10mm、长度50mm的条状，在包覆层的表面按压宽度15mm、长度70mm的具有胶粘面的粘合胶带(Sumitomo 3M株式会社制、商品名“Scotch tape”)后，将粘合胶带剥离，按照下式对粘附性进行评价。
粘附性(％)＝(A/B)×100
上述A表示剥离后的包覆层的重量(mg)、
上述B表示剥离前的包覆层的重量(mg)。
该式中，在完全没有确认到包覆层的剥离的情况下，该值为100。将该值大于95的情况评价为良好(粘附性优良)。将评价结果示于表1中。
[表1]
根据表1的结果可知，对于实施例1～7的包覆铝材而言，与比较例1～2、4～7的包覆铝材相比，在用作基材的铝箔中，通过将镍的含量设定为50质量ppm以下，没有产生包覆铝材彼此的粘连。作为其结果，即使在将多个片状铝箔层叠的状态下或者在卷成卷状的带状铝箔的状态下也能够制造包覆铝材。
另外可知，对于实施例1～7的包覆铝材而言，与比较例3的包覆铝材相比，在用作基材的铝箔中，通过将镍的含量设定为0.5质量ppm以上，由此可确保包覆层与铝箔的固定力。
需要说明的是，作为验证实验，将比较例1中使用的铝箔在甲烷气体气氛中在600℃的温度下保持10小时，由此制作出试样。
利用扫描电子显微镜(倍率1000倍)对上述验证实验中得到的试样的表面进行观察，利用扫描电子显微镜(倍率3000倍)对其截面进行观察。将这些扫描电子显微镜照片示于图2和图3中。
根据图2和图3可知，将镍的含量大于50质量ppm的铝箔在烃气氛中加热时，块状的铝的碳化物在铝箔的表面不均匀地突出形成。由上述结果可知，如果与图1所示的结构相对应，在用作基材的铝箔1中，对于镍的含量为50质量ppm以上的包覆铝材而言，铝的碳化物的分布的均匀性、即作为中间层的第一表面部分3和第二表面部分21的形成局部性集中过量地形成，超出包覆层2而大幅突出，因此将包覆铝材彼此重合制造时，发生粘连。
应该考虑本次公开的实施方式和实施例所有方面均为例示，并没有限制作用。本发明的范围并非上述实施方式和实施例，意图包括由权利要求所示出、与权利要求均等的意思和范围内的全部修正和变形。
产业上的可利用性
依据本发明的包覆铝材通过用于各种电容器的电极或集流体、各种电池的集流体或电极等，可以提高电容器或电池的充放电特性、寿命。另外，也可以用作催化剂材料、散热材料、除臭净化用材料。
符号说明
1：铝箔、2：包覆层、3：中间层(第一表面部分)、21：第二表面部分、22：粒子。

Claims (7)

1.一种包覆铝材，具备：
铝材、
在所述铝材的表面上形成的包覆层、和
在所述铝材与所述包覆层之间形成的、包含铝元素和碳元素的中间层，
所述中间层含有铝的碳化物，
所述铝材中，镍的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下。
2.如权利要求1所述的包覆铝材，其中，所述包覆层为含有碳的层或含有无机物的层。
3.如权利要求1或2所述的包覆铝材，其中，所述包覆铝材用于构成电极结构体。
4.如权利要求3所述的包覆铝材，其中，所述电极结构体为电容器的电极或集流体。
5.如权利要求3所述的包覆铝材，其中，所述电极结构体为电池的集流体或电极。
6.一种包覆铝材的制造方法，其具备：
在镍的含量为0.5质量ppm以上且50质量ppm以下的铝材的表面形成包覆层的工序、和
将所述铝材和所述包覆层配置在含有含烃物质的空间内进行加热的工序。
7.如权利要求6所述的包覆铝材的制造方法，其中，对所述铝材和所述包覆层进行加热的工序在450℃以上且低于660℃的温度范围内进行。
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