CN107208293A

CN107208293A - 电解铝箔的制造方法

Info

Publication number: CN107208293A
Application number: CN201680010478.XA
Authority: CN
Inventors: 本川幸翁; 布村顺司; 儿岛洋; 儿岛洋一
Original assignee: UACJ Corp
Current assignee: UACJ Corp
Priority date: 2015-09-05
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2017-09-26
Anticipated expiration: 2036-09-02
Also published as: KR20170121280A; KR102037846B1; WO2017038992A1; US20180080134A1; EP3309278B1; EP3309278A1; EP3309278A4; US10590555B2; CN107208293B

Abstract

本发明提供一种制造自阴极表面剥离的剥离性优异的高品质的电解铝箔的方法。本发明的电解铝箔的制造方法包括如下工序：在供给有电解液且具有阴极的电解槽中使铝膜在所述阴极的表面上析出的工序；以及自所述阴极的表面剥离析出的铝膜而形成铝箔的工序，其特征在于，所述阴极具有如下表面粗糙度：0.10μm～0.40μm的算数平均粗糙度(Ra)和0.20μm～0.70μm的十点平均粗糙度(Rz)。

Description

电解铝箔的制造方法

技术领域

本发明涉及电解铝箔的制造方法，具体涉及制造自阴极表面剥离的剥离性优异的高品质的电解铝箔的方法。

背景技术

近年来，作为汽车用、电脑用的电池，不断在开发锂离子电池。在锂离子电池中，为了提高电池容量，使用铝箔作为正极集电体。

以往，铝箔通过对铝箔基体进行轧制而制造。通过轧制法所制造的铝箔的厚度下限通常为10μm左右。但是，为了使锂离子电池的电池容量更高且使电池小型化，优选使用尽可能薄、例如5μm～10μm的厚度的铝箔。这么薄的铝箔也可以通过轧制法来制造，但是需要增加轧制工序的次数，因此存在制造成本较高的问题。

另一方面，对于用作锂离子电池的负极集电体的铜箔，当前基本上使用电解铜箔，而不使用轧制铜箔。电解铜箔通过在作为基材的阴极辊上形成铜镀膜，然后自阴极辊剥离铜镀膜来制造。这里，由于铝箔的强度不如铜箔，因此，要使铝箔在阴极辊上析出后进行剥离、卷取回收是格外困难的。因此，强烈期望容易剥离在阴极辊上析出的铝箔的方法。

专利文献1中记载了一种通过电解法制造铝箔的方法。为了更高效地制造品质好的铝箔，重要的是调整阴极的表面粗糙度。当在阴极表面的一部分存在较深的谷部和较高的峰部时，铝容易侵入该谷部。在剥离铝膜时，该侵入部分会成为阻力，从而成为铝箔破损、断裂的原因。专利文献1中记载了对算数平均粗糙度Ra进行规定的内容，但未记载对最大高度(Ry)、十点平均粗糙度(Rz)进行规定的内容。本发明人发现，为了高效地制造品质好的铝箔，对Rz进行特别规定是有效的。因为Rz是表示峰部的高度和谷部的深度的程度以及它们的数量的最好的指标。

此外，在专利文献1中记载了，为了使电解铝箔的表面光滑，向电解液中添加1,10-菲咯啉是有效的，添加浓度范围优选为0.25g/L～7.0g/L。1,10-菲咯啉存在无水物和水合物，但以往通常使用无水物。但是，我们发现，随着1,10-菲咯啉无水物的添加量的增加，光滑性有所提高，但在阴极表面析出的铝膜却变硬变脆。其结果是，铝膜的強度和伸长率下降，存在难以自阴极表面剥离铝膜的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－80632号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种制造自阴极表面剥离的剥离性优异的高品质的电解铝箔的方法。

(1)一种电解铝箔的制造方法，其包括如下工序：在供给有电解液且具有阴极的电解槽中使铝膜在所述阴极的表面上析出的工序；以及自所述阴极的表面剥离析出的铝膜而形成铝箔的工序，其特征在于，所述阴极具有如下表面粗糙度：0.10μm～0.40μm的算数平均粗糙度(Ra)和0.20μm～0.70μm的十点平均粗糙度(Rz)。

(2)根据(1)所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，所述阴极为钛制辊。

(3)根据(1)所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，所述电解液为含有0.01g/L～0.5g/L的1,10-菲咯啉一水合物的熔盐，电流密度为10mA/cm²～100mA/cm²，所述铝箔的箔表面的算数平均粗糙度Ra在任意部位均处于0.10μm～2.50μm的范围内，并且，平均结晶粒径在任意部位均处于1.00μm～5.00μm的范围内。

(4)根据(3)所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，所述箔表面的算数平均粗糙度Ra在所述箔表面的宽度方向中央部和宽度方向端部测量时的差值为2.00μm以下。

(5)根据(1)～(4)中任一项所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，所述电解液为含有烷基咪唑卤化物或烷基吡啶卤化物、和铝卤化物的熔盐。

(6)根据权利要求(1)～(5)中任一项所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，通过电解抛光调整所述阴极的表面粗糙度。

在本发明的制造方法中，通过使用具有规定表面性状的阴极，能够获得自阴极表面剥离的剥离性优异的高品质的电解铝箔。

附图说明

图1是比较例1－6的SEM图像。

图2是实施例1－3的SEM图像。

图3是实施例2－12的Al元素的EPMA面分析图像。

图4是比较例2－3的SEM图像。

图5是比较例2－4的Al元素的EPMA面分析图像。

具体实施方式

1.电解

本发明的电解铝箔通过在供给有电解液且具有阴极的电解槽中使铝膜在阴极的表面上析出，并且自阴极的表面剥离析出的铝膜来进行制造。需要说明的是，在本说明书中，将在阴极的表面析出的剥离前的铝记作“铝膜”，将剥离后的铝记作“铝箔”。此外，在本说明书中，只要没有特殊声明，所谓“铝”是指纯度为99.0％以上的纯铝和铝合金。

1-1.阳极和阴极

在本发明中，阳极由铝形成。阴极使用钛、不锈钢、镍、碳等。钛、不锈钢、镍等金属在表面形成有致密的天然氧化被膜，因此耐腐蚀性优异。此外，具有天然氧化被膜会使得与铝膜的密合性低，因此，适合作为阴极。此外，碳之类的非金属材料与铝膜之间的结合力较低，因此适合作为阴极。在本发明中，阴极优选是钛制的。

在本发明中，阳极和阴极的形状没有特别限定，可以使用板状的阳极和板状的阴极，但为了连续制造铝箔，优选使用辊状的阴极。向阳极和与阳极相对设置的阴极辊之间供给电解液，一边使阴极辊以恒定速度旋转，一边向两极之间通入直流电流，从而使铝膜在阴极辊表面上析出，然后自阴极辊表面剥离析出的铝膜，将剥离后的铝膜卷绕于回收辊，从而能够连续地回收铝箔。例如，可以在铝膜达到规定的厚度之后暂时停止通电，通过使阴极辊旋转而剥离铝膜，一边将剥离后的铝膜贴在回收辊上进行层叠一边卷取铝箔。此外，也可以在剥离铝膜的同时，以剥离片的形式回收铝箔。

当在阴极表面的一部分存在较大的凹凸时，析出的铝会侵入凹部。于是，当自阴极表面剥离侵入了凹部的铝膜时，会产生较大的剥离阻力，由此导致铝箔破损或断裂。

这样的剥离阻力受辊的表面粗糙度的影响。在本发明中，对作为表示表面粗糙度的指标的算数平均粗糙度(Ra)和十点平均粗糙度(Rz)进行了规定。由此，能够减小剥离阻力，从而容易地自阴极表面剥离铝膜。

Ra是在粗糙度曲线的平均线的方向上自粗糙度曲线截取基准长度，将该截取部分的平均线到测定曲线的偏差的绝对值加和、平均，并将得到的值以微米(μm)表示。在本发明中，将阴极表面的算数平均粗糙度(Ra)规定为0.10μm～0.40μm。如果阴极表面的算数平均粗糙度(Ra)不足0.10μm，则电解抛光处理需要很长时间，因此电解抛光效率低。另一方面，当阴极表面的算数平均粗糙度(Ra)超过0.40μm时，难以进行剥离，从而无法回收铝箔，无法实现铝箔的剥离性、外观性、均匀性。需要说明的是，阴极表面的算数平均粗糙度(Ra)优选为0.15μm～0.30μm。

Rz是在粗糙度曲线的平均线的方向上自粗糙度曲线截取基准长度，并基于该截取部分的平均线在纵向倍率的方向进行测定，求出自最高的峰顶到第5个峰顶的标高(Yp)的绝对值的平均值和自最低的谷底到第5个谷底的标高(Yv)的绝对值的平均值之和，并将所得的值以微米(μm)表示。Rz是表示较高的峰部和较深的谷部的程度和数量的指标，在本发明中，是特别重要的表面粗糙度的指标。在本发明中，将阴极表面的十点平均粗糙度(Rz)规定为0.20μm～0.70μm。当阴极表面的十点平均粗糙度(Rz)不足0.20μm时，剥离性过于良好，因此在电解过程中铝箔会发生剥离，因此铝箔的均匀性差。另一方面，当阴极表面的十点平均粗糙度(Rz)超过0.70μm时，在电解铝箔上会产生晶界、龟裂，导致品质下降，无法实现铝箔的剥离性、外观性、均匀性。需要说明的是，阴极表面的十点平均粗糙度(Rz)优选为0.25μm～0.50μm。

1-2.电解液

铝的标准电极电位为－1.662V vs.SHE，由此可知，通常是不可能使铝从水溶液中电解析出的。因此，作为使铝电解析出的电解液，使用作为与铝盐的的混合物的熔盐或者溶解有铝盐的有机溶剂。

熔盐大体上可分为无机类熔盐和有机类室温型熔盐。在本发明中，作为有机类室温型熔盐，优选使用含有烷基咪唑卤化物和铝卤化物或含有烷基吡啶卤化物和铝卤化物的熔盐。烷基咪唑卤化物例如为氯化烷基咪唑，具体可举出氯化1-乙基-3-甲基咪唑(以下记作“EMIC”)。此外，烷基吡啶卤化物例如为氯化烷基吡啶，具体可举出氯化1－丁基吡啶(以下记作“BPC”)。此外，作为铝卤化物，具体可举出氯化铝(以下记作“AlCl₃”)。EMIC和AlCl₃的混合物根据组分的不同，熔点会下降到－50℃附近。因此，能够在温度更低的环境中实施铝的电解析出。从电解液的粘度和电导率的方面考虑，最好是EMIC和AlCl₃的组合。需要说明的是，EMIC和AlCl₃的摩尔比(EMIC：AlCl₃)以及BPC和AlCl₃的摩尔比(BPC：AlCl₃)均优选为2：1～1：2，更优选为1：1～1：2。

1-3.添加剂

在本发明中，优选向上述熔盐中添加作为添加剂的1,10-菲咯啉一水合物。1,10-菲咯啉有无水物和水合物，但在本发明中，为了将表面粗糙度控制在规定范围内而使用水合物。熔盐中的1,10-菲咯啉一水合物的浓度为0.01g/L～0.50g/L，优选为0.1g/L～0.25g/L。当1,10-菲咯啉一水合物的浓度为0.01g/L～0.50g/L时，能够制造出在宽度方向中央部和宽度方向端部具有均匀的表面粗糙度的电解铝箔，当该浓度为0.1g/L～0.25g/L时，膜不会变得过硬，更容易剥离，从而容易制造电解铝箔。当1,10-菲咯啉一水合物的浓度不足0.01g/L时，铝箔的表面粗糙度会变得过大。另一方面，当1,10-菲咯啉一水合物的浓度超过0.50g/L时，铝膜会变硬变脆，从而难以自阴极表面剥离。

另外，熔盐中可以适当添加1,10-菲咯啉一水合物以外的添加剂。作为其他添加剂，例如可举出苯、甲苯、二甲苯。

1-4.电解条件

在本发明中，电解液的温度优选在10℃～150℃的范围内。更优选在25℃～100℃的范围内。当电解液的温度不足10℃时，电解液的粘度和阻力会增大，因此，最大电流密度减小。其结果是，电解析出效率下降，铝膜的析出容易变得不均匀。另一方面，当电解液的温度超过150℃时，构成电解液的化合物会挥发、分解，由此导致电解液的成分不稳定。特别是，在使用含有EMIC和AlCl₃的熔盐作为电解液时，AlCl₃的挥发和1-乙基-3-甲基咪唑阳离子的分解显著。此外，保持电解液的温度所需的能量也较大，还会促进电解槽老化，因此生产率低。

接下来，说明作为电解析出条件的直流电流的电流密度。电流密度优选为10mA/cm²～400mA/cm²，更优选为20mA/cm²～200mA/cm²。当电解液含有1,10-菲咯啉一水合物时，电流密度优选为10mA/cm²～100mA/cm²，更优选为10mA/cm²～40mA/cm²。电解析出速度与电流密度相对应，所以，当电流密度不足10mA/cm²时，会导致生产率下降。另一方面，由于受电解液液阻的制约，电流密度很难超过400mA/cm²，即使超过400mA/cm²，电解析出速度也会变得过大，铝膜的厚度容易变得不均匀。

2.电解抛光

接下来，为了如上述那样调整阴极的表面粗糙度Ra和Rz，在本发明中采用了电解抛光。这里所说的电解抛光是指，利用在向浸渍于抛光液中的金属通入电流时溶解速度在金属表面的凸部和凹部处产生差异的现象，对金属表面进行光滑处理的技术。

以往，作为钛的抛光法，采用抛光轮抛光等机械抛光、使用蚀刻剂的化学抛光以及上述电解抛光。钛制阴极辊的表面粗糙度的调整一直较多使用机械抛光，但难以获得钛表面的高度光滑性，经常在表面残留细小伤痕。此外，在蚀刻等化学抛光中，存在抛光面不均匀的问题。与上述机械抛光、化学抛光相比，在电解抛光中，能够获得高度光滑性，此外，在表层也会形成稳固的钝态被摸，因而提高了铝箔的剥离性。此外，通过电解抛光调整了表面粗糙度后的钛制阴极辊的表面还能抑制异物的附着，洁净性优异，而且在辊的维护性方面也有利。

电解抛光处理可以使用NaCl的乙二醇溶液或KCl的乙二醇溶液来实施。将钛制阴极辊浸渍于这些溶液中，通过向钛制阴极辊施加电压和对其进行超声波清洗而将辊表面抛光成镜面状。通过组合进行相当于粗抛光的高电压电解和相当于精抛光的低电压电解，能够更有效地进行抛光。此外，通过调整处理时间即电压施加时间，可以调整Ra和Rz。高电压电解的优选的电解电压和处理时间为15V～60V和30秒～5分钟，更优选的电解电压和处理时间为20V～40V和1分钟～3分钟。低电压电解的优选的电解电压和处理时间为6V～15V和5分钟～60分钟，更优选的电解电压和处理时间为8V～12V和10分钟～30分钟。对于高电压电解和低电压电解的组合，例如可以在通过第1次高电压电解去除表层的污垢、氧化膜之后进行超声波清洗，然后依次交替实施高电压电解加超声波清洗和低电压电解加超声波清洗，由此来实施光滑性优异的镜面抛光。

3.电解铝箔

在本发明的电解铝箔中，箔表面的算数平均粗糙度Ra在任意部位均处于0.10μm～2.50μm的范围内。特别是，箔表面的算数平均粗糙度Ra在箔表面的宽度方向中央部和宽度方向端部处测量时的差值优选为2.00μm以下。这里所说的“宽度方向”是指阴极板的宽度方向，在阴极为辊状时，是指与阴极辊的旋转方向垂直的方向。“宽度方向中央部”是指宽度方向的中央附近，具体而言，是指从宽度方向的中心到宽度的1/4的距离的部分。此外，“宽度方向端部”是指从宽度方向的最端部到宽度的1/4的距离的部分。需要说明的是，箔表面的算数平均粗糙度Ra是与电解液接触的面的算数平均粗糙度，要和与阴极接触的面的算数平均粗糙度加以区别。此外，在本发明中，箔表面是指和与阴极接触的面相反的一侧的面，与阴极接触的面称为箔背面。

此外，在本发明的电解铝箔中，平均结晶粒径在任意部位均处于1.00μm～5μm的范围内。结晶粒径影响铝箔的剥离性，特别是强度和伸长率。当平均结晶粒径不足1.00μm时，铝膜硬化而容易产生裂纹，因此剥离性下降。此外，当平均结晶粒径超过5.00μm时，相邻晶粒间的间隙扩大，因此疏密性下降。需要说明的是，平均结晶粒径通过在SEM图像上引出相当于100μm长度的线，用线长除以位于线上的粒子的个数的方法来计算。

通过电解法制作的铝膜具有容易在宽度方向端部引起电流集中的特征。因此，即使假定例如使铝箔的厚度为10μm来进行电解析出，在宽度方向端部也会发生电流集中，此时，析出的铝会呈树枝状成长，铝膜的厚度会变得极厚，而且表面粗糙度也会增加。另一方面，在这种影响下，在宽度方向中央部，铝膜的厚度会变薄，因此，自阴极表面剥离的剥离性存在下降的倾向。本发明的铝膜由于膜表面的算数平均粗糙度Ra在任意部位均处于0.10μm～2.50μm的范围内，因此，自阴极表面剥离的剥离性优异。需要说明的是，铝膜和铝箔的表面粗糙度等同。当箔表面的算数平均粗糙度Ra不足0.1μm时，会变得过于光滑而不适合用于蓄电设备用的集电体。另一方面，当箔表面的算数平均粗糙度Ra超过2.50μm时，疏密性会下降。

电解铝箔的厚度通常为1μm～20μm，可以根据用途适当选择。例如，在将电解铝箔用作锂离子电池的正极集电体时，优选使厚度为8μm～12μm。

本发明的电解铝箔优选用于锂离子二次电池、超级电容器等蓄电设备。

实施例

接下来，基于实施例更详细地说明本发明，但本发明不限定于此。

[实施例1]

＜钛制阴极辊的制作＞

通过对钛棒进行电解抛光，制作了具有各种表面粗糙度(Ra、Rz)的钛制阴极辊。具体而言，阳极使用纯度99.9％、直径长度100mm的钛棒，阴极使用宽100mm、长100mm的SUS316板，电解液使用在150mL的乙二醇中溶解10g的NaCl而成的溶液。需要说明的是，阴极的SUS316板以与阳极的钛棒的曲面保持大致恒定距离地间隔配置。

电解抛光中，使电解液的温度为25℃，(1)以25V的电解电压进行3分钟的前处理电解。接下来，(2)通过对电解后的钛棒的表面进行超声波清洗，去除表面上形成的生成物。接下来，(3)保持电解液的温度为25℃，以25V的高电解电压进行3分钟的电解，然后以10V的低电解电压进行30分钟的电解，最后，(4)对电解后的钛棒的表面进行超声波清洗。反复进行2次上述(3)～(4)的操作，由此制作出了钛制阴极辊。

＜铝箔的电解析出＞

按照以下的顺序，通过电解析出在上述电解抛光后的钛制阴极辊表面形成铝箔。

电解液使用在50℃的温度下以EMIC：AlCl₃＝1：2的摩尔比进行混合的电解液。向电解槽中放入电解液，在电解液中配置作为阴极的上述电解抛光后的钛制阴极辊和作为阳极的99.9％的铝板(宽80mm、长200mm)。这里，阳极的铝板以与钛制阴极辊的曲面保持大致恒定距离地间隔配置。然后，以40mA/cm²的电流密度进行12分钟的直流电解操作，由此在钛制阴极辊表面电解析出大约10μm厚度的铝箔。电解操作之后，用丙酮和纯水清洗钛制阴极辊表面上电解析出的铝箔，然后，自钛制阴极辊剥离铝箔并将其卷取成卷筒进行回收，做成试样。

对于如上述那样制作出的铝箔试样和钛制阴极辊进行如下评价。

＜钛制阴极辊的表面粗糙度＞

利用激光显微镜测定了钛制阴极辊的表面粗糙度(Ra、Rz)。Ra和Rz分别表示JIS B0601－1994所规定的算数平均粗糙度和十点平均粗糙度。结果示于表1。

＜铝箔的特性＞

作为铝箔的特性，对剥离性、外观性和均匀性进行了如下评价。

(剥离性)

首先，对于剥离性，用丙酮和纯水清洗钛制阴极辊表面上电解析出的铝箔试样，将不用手碰触即可自辊剥离的情形视为剥离性合格(○)，不能剥离的情形视为剥离性不合格(×)。在以下的评价中，将合格记作“○”，不合格记作“×”。

(外观性)

接下来，对于外观性，使用SEM在铝箔试样的表面(阴极辊接触面)任选10处25μm×20μm的视场进行观察、评价。具体而言，在所有视场中完全观察不到小孔的情形视为外观性“○”，观察到1个以上小孔的情形视场达到1个以上的视为外观性“×”。例如，图1是比较例1－6的SEM照片，图2是实施例1－3的SEM照片。在图1中，在图的上部中央附近观察到了小孔2。而在图2中完全未观察到小孔。需要说明的是，图1的附图标记1表示晶界。图1和图2的标尺线的长度均为5μm。

(均匀性)

然后，如下这样评价均匀性。如果像图1那样整体色差显著，则判断为均匀性差“×”，如果不是这种情形则判断为“○”。

针对以上的铝箔特性的评价结果示于表1。

＜电解抛光效率＞

如下评价对钛棒进行电解抛光而获得钛制阴极辊时的电解抛光效率。为了达到目标的表面粗糙度，将超过上述的低电压电解的优选处理时间的上限即60分钟的情况判断为电解抛光效率差“×”，除此以外的情况判断为“○”。结果示于表1。

＜综合评价＞

根据上述钛制阴极辊的表面粗糙度、铝箔的特性和电解抛光效率的各评价结果，如下判断综合评价。将剥离性、外观性、均匀性和电解抛光效率全判断为“○”的情况判断为综合评价“○”，除此以外的情况判断为“×”。结果示于表1。

【表1】

在实施例1－1～1－8中，由于Ra和Rz在本发明规定的范围内，因此，铝箔特性(剥离性、外观性和均匀性)和电解抛光效率都良好，综合评价为合格。

而在比较例1－1中，由于Rz远小于本发明规定的范围，因此，在电解中铝箔发生剥离，均匀性不合格。此外，Ra也远小于本发明规定的范围，因此，由于实现这样的Ra，因此钛的电解抛光效率不合格。其结果，综合评价为不合格。

在比较例1－2中，Rz远小于本发明规定的范围，因此，在电解中铝箔发生剥离，均匀性不合格。其结果，综合评价为不合格。

在比较例1－3中，Ra远小于本发明规定的范围，由于实现了这样的Ra，因此钛的电解抛光效率不合格。其结果，综合评价为不合格。

在比较例1－4～1－6中，Rz远大于本发明规定的范围，因此，在铝箔上产生晶界、龟裂，铝箔的剥离性、外观性和均匀性不合格。其结果，综合评价为不合格。

在比较例1－7中，Ra远大于本发明规定的范围，因此，铝箔的剥离性、外观性和均匀性不合格。其结果，综合评价为不合格。

[实施例2]

＜铝箔的电解析出＞

向以EMIC：AlCl₃＝1：2的摩尔比进行了混合的溶液中添加1,10-菲咯啉一水合物，直至达到表2所记载的添加剂浓度，从而制备了电解液。向电解槽中放入电解液，在电解液中设置作为阴极的钛板(宽30mm、长60mm、表面粗糙度Ra0.10μm)和作为阳极的99.9％的铝板(宽50mm、长60mm)。这里，阳极的铝板与阴极的钛板以使电极间距离达到2cm的方式相对配置。用PTFE制的带在钛板上设置掩模，以使电解析出面积达到20×20mm²。电解液用磁力搅拌器进行搅拌。以表1所记载的电流密度进行通电直到膜厚达到10μm，使铝膜在阴极表面析出。通电结束之后，用丙酮和纯水清洗钛板上析出的铝膜。使用镊子自钛板剥离析出的铝膜，从而回收电解铝箔。

对于制作出的铝箔进行光滑性、疏密性、剥离性的评价。评价结果示于表2。

(光滑性)

使用激光显微镜测定制作出的电解铝箔的表面粗糙度。在宽度方向中央部和宽度方向端部测定表面粗糙度。对于宽度方向中央部的表面粗糙度Ra₁，在从宽度方向的中心到宽度的1/4的距离的范围内测定3点，算出其平均值。对于宽度方向端部的表面粗糙度Ra₂，在从宽度方向的最端部到宽度的1/4的距离的范围内测定3点，算出其平均值。表面粗糙度Ra₁、Ra₂均处于0.1μm～2.5μm的范围内时，将光滑性判断为“○”，表面粗糙度Ra₁、Ra₂的中任一方不在上述范围内时，或者表面粗糙度Ra₁、Ra₂均不在上述范围内时，将光滑性判断为“×”。

(疏密性)

在SEM图像上引出相当于100μm的长度的线，用线长除以位于线上的粒子的个数，通过该方法算出制作出的电解铝箔的结晶粒径。

在宽度方向中央部和宽度方向端部测定结晶粒径。对于宽度方向中央部的结晶粒径，在从宽度方向的中心到宽度的1/4的距离的范围内测定3点，算出其平均值。对于宽度方向端部的结晶粒径，在从宽度方向的最端部到宽度的1/4的距离的范围内测定3点，算出其平均值。此外，用FE－SEM(Zeiss制)和EPMA(JEOL制)观察制作出的电解铝箔的表面。在未发现间隙、缺陷等的情况下，将疏密性判断为“○”，在发现了间隙、缺陷等的情况下，将疏密性判断为“×”。

(剥离性)

当自阴极表面剥离析出的铝膜时，在铝箔能够不破损地被回收的情况下，将剥离性判断为“○”，在铝箔上产生裂纹或铝箔散乱无法呈膜状回收的情况下，将剥离性判断为“×”。

【表2】

如表2所示可知，在实施例2－1～2－15中，光滑性、疏密性、剥离性优异。例如，对于实施例2－12的电解铝箔，如图3所示没有间隙、缺陷，可知具有均匀的表面粗糙度。另一方面，在比较例2－1、2－2中，由于1,10-菲咯啉一水合物的浓度不足0.01g/L，因此，宽度方向端部的表面粗糙度变大。在比较例2－1中，光滑性、疏密性、剥离性都差，不能制造出电解铝箔。此外，在比较例2－2中，虽能剥离铝膜，但光滑性、疏密性差，无法获得适合于集电体的电解铝箔。

在比较例2－3中，由于1,10-菲咯啉一水合物的浓度超过0.5g/L，因此，铝膜硬化，如图4所示，产生了裂纹。因此，无法自钛板剥离铝膜，从而无法回收电解铝箔。

在比较例2－4中，由于电流密度不足10mA/cm²，因此，粒径超过5.00μm，如图5所示，间隙较多，表面状态粗糙，无法回收电解铝箔。

在比较例2－5中，由于电流密度超过100mA/cm²，因此，铝膜的表面烧黑，而且表面状态粗糙。因此，无法回收电解铝箔。

在比较例2－6中，由于1,10-菲咯啉一水合物的浓度大幅超过0.5g/L，因此，平均结晶粒径不足1.00μm，膜硬化，容易产生裂纹，剥离性下降。

根据以上内容，本发明的电解铝箔的制造方法通过使阴极具有0.10μm～0.40μm的算数平均粗糙度(Ra)和0.20μm～0.70μm的十点平均粗糙度(Rz)的表面粗糙度，能够制造自阴极表面剥离的剥离性优异的电解铝箔。

产业上的可利用性

根据本发明，能够高效地制造容易自钛制阴极辊剥离的高品质的电解铝箔，在工业上能够起到显著的效果。

附图标记说明

1：晶界；2：小孔。

Claims

1.一种电解铝箔的制造方法，其包括如下工序：

在供给有电解液且具有阴极的电解槽中使铝膜在所述阴极的表面上析出的工序；以及

自所述阴极的表面剥离析出的铝膜而形成铝箔的工序，

其特征在于，

所述阴极具有如下表面粗糙度：0.10μm～0.40μm的算数平均粗糙度Ra和0.20μm～0.70μm的十点平均粗糙度Rz。

2.根据权利要求1所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，

所述阴极为钛制辊。

3.根据权利要求1所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，

所述电解液为含有0.01g/L～0.5g/L的1,10-菲咯啉一水合物的熔盐，

电流密度为10mA/cm²～100mA/cm²，

所述铝箔的箔表面的算数平均粗糙度Ra在任意部位均处于0.10μm～2.50μm的范围内，并且，平均结晶粒径在任意部位均处于1.00μm～5.00μm的范围内。

4.根据权利要求3所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，

所述箔表面的算数平均粗糙度Ra在所述箔表面的宽度方向中央部和宽度方向端部测量时的差值为2.00μm以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，

所述电解液为含有烷基咪唑卤化物或烷基吡啶卤化物、和铝卤化物的熔盐。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电解铝箔的制造方法，其特征在于，

通过电解抛光调整所述阴极的表面粗糙度。