CN107431209A - 铝板和蓄电装置用集电体 - Google Patents

铝板和蓄电装置用集电体 Download PDF

Info

Publication number
CN107431209A
CN107431209A CN201680015737.8A CN201680015737A CN107431209A CN 107431209 A CN107431209 A CN 107431209A CN 201680015737 A CN201680015737 A CN 201680015737A CN 107431209 A CN107431209 A CN 107431209A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium sheet
aluminium
hole
overlay film
mentioned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680015737.8A
Other languages
English (en)
Inventor
松浦睦
小松宽
川口顺二
泽田宏和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN107431209A publication Critical patent/CN107431209A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/049—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for direct chill casting, e.g. electromagnetic casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/06—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used
    • C25D11/08—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used containing inorganic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/20—Electrolytic after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D9/00—Electrolytic coating other than with metals
    • C25D9/04—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials
    • C25D9/08—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials by cathodic processes
    • C25D9/12—Electrolytic coating other than with metals with inorganic materials by cathodic processes on light metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02—Etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02—Etching
    • C25F3/04—Etching of light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/68—Current collectors characterised by their material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/70—Current collectors characterised by their structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
    • H01M4/742—Meshes or woven material; Expanded metal perforated material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
    • H01G11/28—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features arranged or disposed on a current collector; Layers or phases between electrodes and current collectors, e.g. adhesives
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明的课题在于提供工艺适应性和加工特性均优异的铝板和使用其的蓄电装置用集电体。本发明的铝板是在厚度方向具有2个以上贯通孔的铝板，其中，该铝板的厚度为40μm以下，贯通孔的平均开口径为0.1μm～100μm，基于贯通孔的平均开口率为2％～30％，该铝板的Fe含量为0.03质量％以上、且Fe含量相对于Si含量的比例为1.0以上。

Description

铝板和蓄电装置用集电体
【技术领域】
本发明涉及铝板和蓄电装置用集电体。
【背景技术】
近年来，随着个人计算机、移动电话等便携设备以及混合动力汽车、电动汽车等的开发，作为其电源的蓄电装置(特别是锂离子电容器、锂离子二次电池、双电层电容器)的需求增加。
作为在这样的蓄电装置的正极或负极中使用的电极用集电体(下文中简单称为“集电体”)，铝板的使用是众所周知的。
例如，在专利文献1中记载了下述技术方案：“一种铝贯通箔，其由Fe：5重量ppm～80重量ppm、Si：5重量ppm～100重量ppm、Cu：10重量ppm～100重量ppm以及余量：Al和不可避杂质形成，该铝贯通箔的特征在于：(1)箔厚度为50μm以下、(2)具有2个以上的从箔表面贯通到背面为止的贯通孔、(3)铝贯通箔中的垂直贯通孔占有率c(％)和箔厚度t(μm)的比例[c/t]为1.4以上。”([权利要求1])，另外记载了贯通孔的内径为0.2μm～5μm([权利要求3])，进一步记载了在铝贯通箔上涂布活性物质([0036])。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：国际公开第2011/004777号
【发明内容】
【发明所要解决的课题】
本发明人对于专利文献1等中记载的现有公知的铝板进行了研究，结果清楚了，根据铝的合金组成的不同，制造时会发生断裂、褶皱、弯折等，工艺适应性可能变差；另外，根据贯通孔的尺寸和开口率的不同，所制作的铝板的加工特性可能变差。
因此，本发明的课题在于提供工艺适应性和加工特性均优异的铝板和使用其的蓄电装置用集电体。
【解决课题的手段】
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，贯通孔的平均开口径和平均开口率以及Fe含量处于特定范围内的铝板的工艺适应性和加工特性均优异，从而完成了本发明。
即，本发明人发现通过下述构成能够解决上述课题。
[1]一种铝板，其是在厚度方向具有2个以上贯通孔的铝板，其中，
该铝板的厚度为40μm以下，
贯通孔的平均开口径为0.1μm～100μm，
基于贯通孔的平均开口率为2％～30％，
该铝板的Fe含量为0.03质量％以上，并且Fe含量相对于Si含量的比例为1.0以上。
[2]如[1]中所述的铝板，其中，在该铝板的至少一侧表面具有平均开口径为0.1μm～100μm的未贯通的凹部，凹部的占有率为0.5％以上。
[3]如[1]或[2]中所述的铝板，其中，铝板表面的算术平均粗糙度Ra为0.2μm以上。
[4]如[1]～[3]中任一项所述的铝板，其中，铝板的形状为长方形或正方形，
在两组相对的两边中，至少一组相对的两边的边缘部的、基于贯通孔的平均开口率为0～5％。
此处，所谓边缘部是指自构成边的铝板端部起至距离该端部50mm的区域。
[5]如[1]～[3]中任一项所述的铝板，其中，铝板的形状为长条状，
在宽度方向相对的两边的边缘部的、基于贯通孔的平均开口率为0～5％。
此处，所谓边缘部是指自构成边的铝板端部起至距离该端部50mm的区域。
[6]如[1]～[3]中任一项所述的铝板，其中，铝板的形状为卷状，
在卷的轴向相对的两边的边缘部的、基于贯通孔的平均开口率为0～5％。
此处，所谓边缘部是指自构成边的铝板端部起至距离该端部50mm的区域。
[7]一种蓄电装置用集电体，其由在厚度方向具有2个以上贯通孔的铝板形成，
其中，铝板为[1]～[6]中任一项所述的铝板。
【发明的效果】
如下文所说明，根据本发明，能够提供工艺适应性和加工特性均优异的铝板和使用其的蓄电装置用集电体。
【附图说明】
图1A为示出本发明铝板的一例的示意性俯视图。
图1B为图1A的B-B线截面图。
图2A为示出本发明铝板的实施方式的一例(长方形状)的示意性俯视图。
图2B为示出本发明铝板的实施方式的另一例(卷状)的示意性立体图。
图3A为用于说明本发明铝板的优选制造方法的一例的示意性截面图中的铝基材的示意性截面图。
图3B为在用于说明本发明铝板的优选制造方法的一例的示意性截面图中示出对铝基材实施覆膜形成处理、在表面形成氢氧化铝覆膜的状态的示意性截面图。
图3C为在用于说明本发明铝板的优选制造方法的一例的示意性截面图中示出在覆膜形成处理后实施电化学溶解处理、在铝基材和氢氧化铝覆膜形成贯通孔的状态的示意性截面图。
图3D为在用于说明本发明铝板的优选制造方法的一例的示意性截面图中示出在电化学溶解处理后除去氢氧化铝覆膜之后的状态的示意性截面图。
图3E为在用于说明本发明铝板的优选制造方法的一例的示意性截面图中示出除去氢氧化铝覆膜后进一步实施电化学粗面化处理之后的状态的示意性截面图。
图4A为用于说明本发明铝板的优选制造方法的另一例的示意性截面图中的铝基材的示意性截面图。
图4B为在用于说明本发明铝板的优选制造方法的另一例的示意性截面图中示出对铝基材实施覆膜形成处理、在表面和背面形成氢氧化铝覆膜的状态的示意性截面图。
图4C为在用于说明本发明铝板的优选制造方法的另一例的示意性截面图中示出在覆膜形成处理后实施电化学溶解处理、在铝基材和氢氧化铝覆膜形成贯通孔的状态的示意性截面图。
图4D为在用于说明本发明铝板的优选制造方法的另一例的示意性截面图中示出在电化学溶解处理后除去氢氧化铝覆膜之后的状态的示意性面图。
图4E为在用于说明本发明铝板的优选制造方法的另一例的示意性截面图中示出除去氢氧化铝覆膜后进一步实施电化学粗面化处理之后的状态的示意性截面图。
【具体实施方式】
以下详细说明本发明。
下述记载的必要特征的说明是基于本发明的代表性实施方式来进行的，但本发明并不限定于这种实施方式。
需要说明的是，在本说明书中，使用“～”所表示的数值范围是指包含“～”前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。
[铝板]
本发明的铝板是在厚度方向具有2个以上贯通孔的铝板，其中，铝板的厚度为40μm以下，贯通孔的平均开口径为0.1μm～100μm，基于贯通孔的平均开口率为2％～30％，铝板的Fe含量为0.03质量％以上，并且Fe含量相对于Si含量的比例(以下也称为“含有比(Fe/Si)”)为1.0以上。
此处，铝板的厚度是指使用接触式测厚仪(数显电子测微仪)对任意5点进行测定得到的厚度的平均值。
另外，贯通孔的平均开口径如下计算出：使用高分辨率扫描型电子显微镜(Scanning Electron Microscope(SEM))，对于铝板的表面从正上方以倍率100～10000倍进行拍摄，在所得到的SEM照片中，提取至少20个周围连接成环状的贯通孔，读取其直径作为开口径，计算出它们的平均值，作为平均开口径。
需要说明的是，关于倍率，可以酌情选择上述范围的倍率，从而得到能够提取20个以上贯通孔的SEM照片。另外，开口径测定贯通孔部分的端部间距离的最大值。即，由于贯通孔的开口部的形状并不限定于大致圆形的形状，因而在开口部的形状不是圆形形状的情况下，将贯通孔部分的端部间距离的最大值作为开口径。从而，例如在2以上的贯通孔一体化而成的形状的贯通孔的情况下，也可将其看作1个贯通孔，将贯通孔部分的端部间距离的最大值作为开口径。
另外，基于贯通孔的平均开口率如下计算出：在铝板的一面侧设置平行光光学单元，使平行光透过，使用光学显微镜从铝基材的另一面以倍率100倍对铝基材的表面进行拍摄，获得照片。对于所得到的照片的10cm×10cm范围内的100mm×75mm的视野(5处)，由贯通孔的开口面积的合计和视野面积(几何学面积)根据比例(开口面积/几何学面积)进行计算，计算出各视野(5处)的平均值，将该平均值作为平均开口率。
在本发明中，通过使贯通孔的平均开口径和平均开口率以及Fe含量和含有比(Fe/Si)处于上述范围内，即使铝板的厚度为40μm以下，工艺适应性和加工特性也均呈良好。
上述效果的详细理由尚不明确，但本发明人推测如下。
即，据信，通过使Fe含量和含有比(Fe/Si)处于上述范围内，铝板的断裂强度和断裂伸长率均提高，工艺适应性良好。这也可由比较例1和2中示出的结果推测出。
另外，据信，通过使贯通孔的平均开口径和平均开口率处于上述范围内，铝板的断裂强度和断裂伸长率的平衡良好，加工适应性良好。这也可由比较例3～5中示出的结果推测出。
接下来，使用图1和图2说明本发明铝板的整体构成，之后对各具体的构成进行说明。
图1A和图1B中示出的铝板10是在厚度方向具有2个以上贯通孔5的铝基材3。需要说明的是，在本说明书中，“铝基材”是指在本发明铝板的制作中使用的基材，“具有贯通孔的铝基材”是指包含在本发明铝板的概念中的基材。
另外，图2A中示出的铝板10示出了下述的实例：其为长方形状，在两组在宽度方向相对的两边中的至少一组相对的两边的边缘部3a的、基于贯通孔的平均开口率为0％。
同样地，图2B中示出的铝板10示出了下述的实例，其为卷状，在卷的轴向(构成卷的长条状铝板的宽度方向)相对的两边的边缘部3a的、基于贯通孔的平均开口率为0％。
[基材(铝合金)]
作为本发明铝板的基材(铝合金)，只要是Fe含量为0.03质量％以上并且含有比(Fe/Si)为1.0以上的铝合金就没有特别限定，例如可以使用3000系(例如3003材等)、8000系(例如8021材等)等公知的铝合金。
作为这样的铝合金，例如可以使用下述表1中示出的合金编号的铝合金。
【表1】
在本发明中，从拉伸强度和伸长率的观点出发，Fe含量优选为0.03质量％～3.00质量％、更优选为0.03质量％～2.0质量％。
另外，从伸长率的观点出发，含有比(Fe/Si)优选为1.0～100.0、更优选为2.0～50.0。需要说明的是，从伸长率的观点出发，优选在压延中或压延终止后对铝基材实施热软化。
[贯通孔]
如上所述，本发明的铝板所具有的贯通孔中，贯通孔的平均开口径为0.1μm～100μm，另外，基于贯通孔的平均开口率为2％～30％。
此处，出于将本发明的铝板作为集电体使用时与活性物质层的密合性良好的理由，贯通孔的平均开口径优选为5μm～50μm、更优选为8μm～30μm。
另外，出于将本发明的铝板作为集电体使用时锂的预掺杂性良好、还可得到良好的处理性的理由，基于贯通孔的平均开口率优选为2％～30％、更优选为4％～20％。
在本发明中，在铝板的形状为长方形或正方形的情况下，出于工艺适应性更好的理由，优选在两组相对的两边中，至少一组相对的两边的边缘部的、基于贯通孔的平均开口率为0～5％。需要说明的是，前提是边缘部的平均开口率为包括边缘部的整体平均开口率(2％～30％)的具体值以下。
此处，所谓“边缘部”是指距离构成边的铝板端部的距离(宽)为50mm的区域。
另外，“平均开口率为0％”表示在边缘部没有贯通孔。需要说明的是，如上所述，图2A中示出的铝板10为下述实例：在至少一组相对的两边的边缘部3a的、基于贯通孔的平均开口率为0％。
进而，基于贯通孔的平均开口率为0～5％的边缘部优选设置在两组相对的两边中的在宽度方向(与铝板的制造过程中的传送方向垂直的方向)相对的两边的边缘部。
另外，在本发明中，在铝板的形状为长条状的情况下，出于工艺适应性更为良好的理由，优选在宽度方向相对的两边的边缘部的、基于贯通孔的平均开口率为0～5％。
出于同样的理由，在铝板的形状为卷状的情况下，优选在卷的轴向(构成卷的长条状铝板的宽度方向)相对的两边的边缘部的、基于贯通孔的平均开口率为0～5％。
在本发明中，出于将本发明的铝板作为集电体使用时与活性物质层的密合性良好的理由，优选贯通孔中的开口径为5μm以下的贯通孔的比例为50％以下。
此处，开口径为5μm以下的贯通孔的比例如下计算出：利用与上述贯通孔的平均开口径的测定相同的方法拍摄SEM照片，在所得到的SEM照片的10cm×10cm范围内，在30mm×30mm的视野(5处)中测定全部贯通孔的开口径，计算出开口径为5μm以下的贯通孔的个数相对于所测定的全部贯通孔的个数的比例，将其作为上述比例。
另外，在本发明中，出于将本发明的铝板作为集电体使用时与活性物质层的密合性良好的理由，开口径超过30μm的贯通孔的比例优选为1％以上；另外，出于密合性良好、同时在形成活性物质层时的涂布性也良好的理由，开口径超过30μm的贯通孔的比例更优选为20％以上。
此处，“开口径超过30μm的贯通孔的比例”如下计算出：利用与上述贯通孔的平均开口径的测定相同的方法拍摄SEM照片，在所得到的SEM照片的10cm×10cm的范围内，在30mm×30mm的视野(5处)中测定全部贯通孔的开口径，计算出开口径超过30μm的贯通孔的个数相对于所测定的全部贯通孔的个数的比例，将其作为上述比例。
[厚度]
如上所述，本发明铝板的厚度为40μm以下。
在本发明中，从处理性、导电性、将本发明的铝板作为集电体使用时的安装厚度的观点出发，铝板的厚度优选为6μm～40μm、更优选为8μm～30μm。
[拉伸特性]
在本发明中，从处理性的观点出发，铝板的拉伸强度、断裂伸长率、屈服强度优选为以下所示的值。
此处，拉伸强度、断裂伸长率和屈服强度是指利用JIS Z 2241：2011中规定的“金属材料引張試験方法(金属材料拉伸试验方法)”中记载的方法测定得到的值。需要说明的是，这些测定中所用的试验片形状使用5号试验片(JIS Z 2241：2011)，拉伸速度为2mm/min，试验机使用岛津制AGS-H(5KN)。另外，屈服强度为利用残余变形法(オフセット法)测定的0.2％塑性变形的应力。
<拉伸强度>
本发明铝板的拉伸强度优选为15N/mm2～350N/mm2、更优选为30N/mm2～270N/mm2。需要说明的是，作为单位宽度的强度，优选为3N/mm2～30N/cm、更优选为6N/mm2～20N/cm。
<断裂伸长率>
本发明铝板的断裂伸长率优选为0.3％以上、更优选为0.3％～3.0％。
<屈服强度>
本发明铝板的屈服强度优选为5N/mm2以上、更优选为10N/mm2～150N/mm2。
需要说明的是，在本发明中，在本发明铝板的厚度为6μm～40μm时，能够满足上述的拉伸强度、断裂伸长率和屈服强度的各数值(上述的最宽的数值范围)。
[凹部]
在本发明中，出于能够制作与活性物质层或底涂层的接触面积增加、密合性更为良好，输出特性、循环特性、倍率特性等装置特性良好的蓄电装置的理由，优选在铝板的至少一侧表面以占有率为0.5％以上的比例具有平均开口径为0.1μm～100μm的未贯通的凹部。需要说明的是，该凹部可通过在上述本发明的制造方法中实施任意的粗面化处理来形成。
此处，凹部的平均开口径如下计算出：使用高分辨率扫描型电子显微镜(SEM)，对于铝基材的表面从正上方以倍率200倍～10000倍进行拍摄，在所得到的SEM照片中，提取至少20个周围连接成环状的凹凸结构的凹部(凹坑)(其中，凹部没有20个时，提取全部凹部)，读取其直径作为开口径，计算出它们的平均值，以该平均值作为平均开口径。需要说明的是，开口径测定的是凹部的开口部的端部间距离的最大值。即，由于开口部的形状并不限定于大致圆形的形状，因而在开口部的形状不是圆形形状的情况下，将凹部的端部间距离的最大值作为开口径。从而，例如在2个以上的凹部一体化而成的形状的凹部的情况下，也可将其看作1个凹部，将开口部的端部间距离的最大值作为开口径。
另外，凹部的占有率如下计算出：与凹部的平均开口径同样，对于所得到的照片的10cm×10cm范围内的100mm×75mm的视野(5处)，由具有上述开口径的凹部的开口面积的合计和从视野面积(几何学面积)减去贯通孔的开口面积所得到的表面的面积根据比例[凹部的开口面积/(几何学面积-贯通孔的开口面积)]进行计算，计算出各视野(5处)的平均值，将该平均值作为占有率。
另外，凹部的平均开口径优选为0.2μm～20μm。
同样地，凹部的占有率优选为30％～100％。
另外，上述凹部的密度优选为2个/mm2～1×108个/mm2、更优选为2个/mm2～1×106个/mm2。
此处，凹部的密度如下计算出：与凹部的平均开口径同样，对于所得到的照片的10cm×10cm范围内的100mm×75mm的视野(5处)，计量出贯通孔的个数，换算成每1平方毫米(mm2)的个数，计算出各视野(5处)的值的平均值，将该平均值作为凹部的密度。
[算术平均粗糙度Ra]
在本发明中，铝板表面的算术平均粗糙度Ra优选为0.2μm以上、更优选为0.2μm～1.5μm。
通过使算术平均粗糙度Ra为0.2μm以上，与活性物质层的密合性进一步提高，同时表面积增加，从而使接触面积增加，因而使用通过本发明的制造方法得到的铝板(集电体)的蓄电装置(特别是锂离子二次电池、锂离子电容器等)的容量维持率、输出特性增高。
此处，算术平均粗糙度Ra是指，使用接触式(触针式)的表面粗糙度计(例如，(株)东京精密制造的SURFCOM 480A等)，利用触针截取波长0.8mm、测定速度0.3mm/S、测定长度3mm(ISO’97标准)的条件对5处进行测定，将由各处测定出的算术平均粗糙度的平均值作为算术平均粗糙度Ra。
[比表面积ΔS]
在本发明中，铝板表面的比表面积ΔS优选为2％以上、更优选为5％～80％。
通过使比表面积ΔS为2％以上，由此与活性物质层或底涂层的接触面积增加，能够制作密合性更为良好，输出特性、循环特性、倍率特性等良好的蓄电装置。
此处，比表面积ΔS为如下求出的值：使用原子力显微镜，对于表面的25μm×25μm的范围进行512×128点测定，由所得到的3维数据通过近似三点法得到实际面积Sx，由实际面积Sx和几何学测定面积S0通过下式(i)求出的值为比表面积ΔS。
ΔS＝(Sx-S0)/S0×100(％)···(i)
另外，在本发明中，为了求出比表面积ΔS，通过原子力显微镜(Atomic ForceMicroscope：AFM)测定表面形状，求出3维数据。测定例如可以在下述条件下进行。
即，将铝板切取1cm见方的尺寸，置于压电扫描仪上的水平试样台上，使悬臂接近试样表面，当悬臂到达原子间力发挥作用的区域时，在XY方向进行扫描，此时，利用Z方向的压电的位移捕捉试样的表面形状(波结构)。压电扫描仪使用能够对XY方向扫描150μm、对Z方向扫描10μm的仪器。悬臂使用共振频率为120kHz～150kHz、弹性常数为12N/m～20N/m的悬臂(SI-DF20、NANOPROBE社制造)，利用DFM模式(Dynamic Force Mode)进行测定。另外，通过对求出的3维数据进行最小二乘近似来修正试样的稍许倾斜并求出基准面。在测量时，对表面的25μm×25μm的范围进行512×128点测定。XY方向的分辨率为1.9μm、Z方向的分辨率为1nm、扫描速度为60μm/sec。
使用按上述求出的3维数据(f(x,y))，提取相邻的3点，求出由这3点形成的微小三角形的面积的总和，作为实际面积Sx。表面积差ΔS是由所得到的实际面积Sx和几何学测定面积S0通过上述式(i)求出的。
[铝板的制造方法]
接着对本发明铝板的制造方法进行说明。
铝板的制造方法是具有在厚度方向贯通的2个以上贯通孔的铝板的制造方法，其中，该制造方法具有下述工序：在铝基材的表面形成以氢氧化铝为主成分的覆膜的覆膜形成工序；在覆膜形成工序之后进行贯通孔形成处理来形成贯通孔的贯通孔形成工序；以及在贯通孔形成工序之后除去氢氧化铝覆膜的覆膜除去工序。
接着使用图3A～图3E和图4A～图4E说明铝板的制造方法的各工序，之后对各工序进行详细说明。
图3A～图3E和图4A～图4E为示出铝板的制造方法的优选实施方式的一例的示意性截面图。
如图3A～图3E和图4A～图4E所示，铝板的制造方法为具有下述工序的制造方法：对于铝基材1的一侧的主面(在图4所示的方式中为两侧的主面)实施覆膜形成处理，形成氢氧化铝覆膜2的覆膜形成工序(图3A和图3B、图4A和图4B)；在覆膜形成工序后实施电解溶解处理，形成贯通孔5，制作具有带贯通孔的铝基材3和带贯通孔的氢氧化铝覆膜4的铝板的贯通孔形成工序(图3B和图3C、图4B和图4C)；以及在贯通孔形成工序之后除去带贯通孔的氢氧化铝覆膜4，制作由带贯通孔的铝基材3形成的铝板10的覆膜除去工序(图3C和图3D、图4C和图4D)。
另外，铝板的制造方法优选具有粗面化处理工序：在覆膜除去工序之后对带贯通孔的铝基材3实施电化学粗面化处理，制作将表面粗面化的铝板10(图3D和图3E、图4D和图4E)。
[覆膜形成工序]
在本发明中，铝板的制造方法所具有的覆膜形成工序是对铝基材的表面实施覆膜形成处理，形成氢氧化铝覆膜的工序。
<覆膜形成处理>
对于上述覆膜形成处理没有特别限定，例如可实施与现有公知的氢氧化铝覆膜的形成处理同样的处理。
作为覆膜形成处理，例如可酌情采用日本特开2011-201123号公报的[0013]～[0026]段中记载的条件和装置。
在本发明中，覆膜形成处理的条件根据所使用的电解液的不同而有各种变化，因而不能一概而论，但通常电解液浓度为1质量％～80质量％、液温为5℃～70℃、电流密度为0.5A/dm2～60A/dm2、电压为1V～100V、电解时间为1秒～20分钟是适当的，可进行调整以达到所期望的覆膜量。
在本发明中，作为电解液，优选使用硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸或者这些酸的2种以上的混酸进行电化学处理。
在包含硝酸、盐酸的电解液中进行电化学处理的情况下，可以在铝基材和反电极之间施加直流、也可以施加交流。在对铝基材施加直流的情况下，电流密度优选为1A/dm2～60A/dm2、更优选为5A/dm2～50A/dm2。在连续进行电化学处理的情况下，优选通过经由电解液对铝基材供电的电解液供电方式来进行。
在本发明中，通过覆膜形成处理形成的氢氧化铝覆膜的量优选为0.05g/m2～50g/m2、更优选为0.1g/m2～10g/m2。
[贯通孔形成工序]
贯通孔形成工序为在覆膜形成工序之后实施电解溶解处理来形成贯通孔的工序。
<电解溶解处理>
对上述电解溶解处理没有特别限定，可以使用直流或交流，在电解液中可以使用酸性溶液。其中，优选使用硝酸、盐酸中的至少1种以上的酸进行电化学处理，更优选使用这些酸与硫酸、磷酸、草酸中的至少1种以上的混酸进行电化学处理。
在本发明中，作为电解液的酸性溶液除了可使用上述酸以外，还可使用美国专利第4,671,859号、美国专利第4,661,219号、美国专利第4,618,405号、美国专利第4,600,482号、美国专利第4,566,960号、美国专利第4,566,958号、美国专利第4,566,959号、美国专利第4,416,972号、美国专利第4,374,710号、美国专利第4,336,113号、美国专利第4,184,932号的各说明书等中记载的电解液。
酸性溶液的浓度优选为0.1质量％～2.5质量％、特别优选为0.2质量％～2.0质量％。另外，酸性溶液的液温优选为20℃～80℃、更优选为30℃～60℃。
另外，以上述酸为主体的水溶液可以在浓度为1g/L～100g/L的酸的水溶液中以1g/L直到饱和的范围添加硝酸铝、硝酸钠、硝酸铵等具有硝酸根离子的硝酸化合物或氯化铝、氯化钠、氯化铵等具有盐酸根离子的盐酸化合物、硫酸铝、硫酸钠、硫酸铵等具有硫酸根离子的硫酸化合物中的至少一种来使用。
另外，也可以在以上述酸为主体的水溶液中溶解铁、铜、锰、镍、钛、镁、氧化硅等包含在铝合金中的金属。优选使用在酸的浓度为0.1质量％～2质量％的水溶液中按照使铝离子达到1g/L～100g/L的方式添加氯化铝、硝酸铝、硫酸铝等而得到的溶液。
在电化学溶解处理中主要使用直流电流，但在使用交流电流的情况下，对于该交流电源波没有特别限定，可使用正弦波、矩形波、梯形波、三角波等，其中优选矩形波或梯形波，特别优选梯形波。
(硝酸电解)
在本发明中，通过使用以硝酸为主体的电解液进行电化学溶解处理(以下也简称为“硝酸溶解处理”)，能够容易地形成平均开口径为0.1μm以上且小于100μm、在内部呈最大径Ra的贯通孔。
此处，出于容易控制贯通孔形成的溶解点的理由，硝酸溶解处理优选为在使用直流电流、平均电流密度为5A/dm2以上、且电量为50C/dm2以上的条件下实施的电解处理。需要说明的是，平均电流密度优选为100A/dm2以下、电量优选为10000C/dm2以下。
另外，对于硝酸电解中的电解液的浓度和温度没有特别限定，可以使用高浓度、例如硝酸浓度为15质量％～35质量％的硝酸电解液在30℃～60℃进行电解，或者可以使用硝酸浓度为0.7质量％～2质量％的硝酸电解液在高温、例如在80℃以上进行电解。
另外，可以使用在上述硝酸电解液中混入了浓度为0.1质量％～50质量％的硫酸、草酸、磷酸中的至少1种而成的电解液进行电解。
(盐酸电解)
在本发明中，同时用以盐酸为主体的电解液进行电化学溶解处理(以下也简称为“盐酸溶解处理”)，也能够容易地形成平均开口径为1μm以上且小于100μm、在内部呈最大径Ra的贯通孔。
此处，出于容易控制贯通孔形成的溶解点的理由，盐酸溶解处理优选为在使用直流电流、平均电流密度为5A/dm2以上、且电量为50C/dm2以上的条件下实施的电解处理。需要说明的是，平均电流密度优选为100A/dm2以下、电量优选为10000C/dm2以下。
另外，对于盐酸电解中的电解液的浓度和温度没有特别限定，可以使用高浓度、例如盐酸浓度为10质量％～35质量％的盐酸电解液在30℃～60℃进行电解，或者可以使用盐酸浓度为0.7质量％～2质量％的盐酸电解液在高温、例如在80℃以上进行电解。
另外，可以使用在上述盐酸电解液中混入了浓度为0.1质量％～50质量％的硫酸、草酸、磷酸中的至少1种而成的电解液进行电解。
[覆膜除去工序]
覆膜除去工序为进行化学溶解处理来除去氢氧化铝覆膜的工序。
上述覆膜除去工序例如可以通过实施后述的酸蚀刻处理或碱蚀刻处理来除去氢氧化铝覆膜。
<酸蚀刻处理>
上述溶解处理为使用与铝相比更优先溶解氢氧化铝的溶液(以下称为“氢氧化铝溶解液”)使氢氧化铝覆膜溶解的处理。
此处，作为氢氧化铝溶解液，例如优选为含有选自由硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸、铬化合物、锆系化合物、钛系化合物、锂盐、铈盐、镁盐、硅氟化钠、氟化锌、锰化合物、钼化合物、镁化合物、钡化合物和卤素单质组成的组中的至少一种的水溶液。
具体地说，作为铬化合物，可以举出例如氧化铬(III)、无水铬(VI)酸等。
作为锆系化合物，可以举出例如氟化锆铵、氟化锆、氯化锆。
作为钛化合物，可以举出例如氧化钛、硫化钛。
作为锂盐，可以举出例如氟化锂、氯化锂。
作为铈盐，可以举出例如氟化铈、氯化铈。
作为镁盐，可以举出例如硫化镁。
作为锰化合物，可以举出例如高锰酸钠、高锰酸钙。
作为钼化合物，可以举出例如钼酸钠。
作为镁化合物，可以举出例如氟化镁五水合物。
作为钡化合物，可以举出例如氧化钡、乙酸钡、碳酸钡、氯酸钡、氯化钡、氟化钡、碘化钡、乳酸钡、草酸钡、高氯酸钡、硒酸钡、亚硒酸钡、硬脂酸钡、亚硫酸钡、钛酸钡、氢氧化钡、硝酸钡、或者它们的水合物等。
上述钡化合物中，优选氧化钡、乙酸钡、碳酸钡，特别优选氧化钡。
作为卤素单质，可以举出例如氯、氟、溴。
其中，上述氢氧化铝溶解液优选为含有酸的水溶液，作为酸，可以举出硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、草酸等，也可以为2种以上的酸的混合物。其中，作为酸优选使用硝酸。
作为酸浓度，优选为0.01mol/L以上、更优选为0.05mol/L以上、进一步优选为0.1mol/L以上。上限没有特别限制，通常优选为10mol/L以下、更优选为5mol/L以下。
溶解处理通过使形成了氢氧化铝覆膜的铝基材与上述溶解液接触来进行。进行接触的方法没有特别限定，可以举出例如浸渍法、喷雾法。其中优选浸渍法。
浸渍法是将形成有氢氧化铝覆膜的铝基材浸渍在上述溶解液中的处理。若在浸渍处理时进行搅拌，则可进行无不均匀的处理，因而是优选的。
浸渍处理的时间优选为10分钟以上，更优选为1小时以上，进一步优选为3小时以上、5小时以上。
<碱蚀刻处理>
碱蚀刻处理是通过使上述氢氧化铝覆膜与碱溶液接触而使表层溶解的处理。
作为碱溶液中使用的碱，可以举出例如苛性碱、碱金属盐。具体地说，作为苛性碱，例如可以举出氢氧化钠(苛性钠)、苛性钾。另外，作为碱金属盐，可以举出例如偏硅酸钠、硅酸钠、偏硅酸钾、硅酸钾等碱金属硅酸盐；碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐；铝酸钠、铝酸钾等碱金属铝酸盐；葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾等碱金属糖醛酸盐；磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾等碱金属磷酸氢盐。其中，从蚀刻速度快的方面和低成本的方面出发，优选苛性碱的溶液以及含有苛性碱和碱金属铝酸盐这两者的溶液。特别优选氢氧化钠的水溶液。
碱溶液的浓度优选为0.1质量％～50质量％、更优选为0.2质量％～10质量％。在碱溶液中溶解有铝离子的情况下，铝离子的浓度优选为0.01质量％～10质量％、更优选为0.1质量％1～3质量％。碱溶液的温度优选为10℃～90℃。处理时间优选为1秒～120秒。
作为使氢氧化铝覆膜与碱溶液接触的方法，例如可以举出使形成有氢氧化铝覆膜的铝基材在加入了碱溶液的槽中通过的方法、将形成了氢氧化铝覆膜的铝基材浸渍在加入了碱溶液的槽中的方法、将碱溶液喷洒至形成有氢氧化铝覆膜的铝基材的表面(氢氧化铝覆膜)的方法。
[粗面化处理工序]
在本发明中，铝板的制造方法可以具有的任意粗面化处理工序为对于除去氢氧化铝覆膜后的铝基材实施电化学粗面化处理(以下也简称为“电解粗面化处理”)，将铝基材的表面或背面粗面化的工序。
如上所述，通过实施电解粗面化处理将铝基材的表面粗面化，该表面与包含活性物质的层的密合性提高，同时表面积增加从而使接触面积增加，因而使用所得到的铝板(集电体)的蓄电装置的容量维持率增高。
作为上述电解粗面化处理，例如可以酌情采用日本特开2012-216513号公报的[0041]～[0050]段中记载的条件和装置。
在上述制造方法中，在形成氢氧化铝覆膜后，在形成贯通孔时也形成凹部，但通过进一步实施粗面化处理，能够密集地形成凹部。
另外，在上述实施方式中，为在形成贯通孔后进行粗面化处理的构成，但并不限定于此，也可以为在粗面化处理后形成贯通孔的构成。
<硝酸电解>
在本发明中，通过使用以硝酸为主体的电解液进行电化学粗面化处理(以下也简称为“硝酸电解”)，能够容易地以10个/100μm2以上的密度形成平均开口径为0.5μm～3.0μm的凹部。
此处，出于能够均匀地形成高密度的凹部的理由，硝酸电解优选为在使用交流电流、峰电流密度为30A/dm2以上、平均电流密度为13A/dm2以上、且电量为150C/dm2以上的条件下实施的电解处理。需要说明的是，峰电流密度优选为100A/dm2以下、平均电流密度优选为40A/dm2以下、电量优选为400C/dm2以下。
另外，对硝酸电解中的电解液的浓度和温度没有特别限定，可以使用高浓度、例如硝酸浓度为15质量％～35质量％的硝酸电解液在30℃～60℃进行电解，或者也可以使用硝酸浓度为0.7质量％～2质量％的硝酸电解液在高温、例如在80℃以上进行电解。
<盐酸电解>
在本发明中，通过使用以盐酸为主体的电解液进行电化学粗面化处理(以下也简称为“盐酸电解”)，也能够以10个/100μm2以上的密度形成平均开口径为0.5μm～3.0μm的凹部。
此处，出于能够均匀地形成高密度的凹部的理由，盐酸电解优选为在使用交流电流、峰电流密度为30A/dm2以上、平均电流密度为13A/dm2以上、且电量为150C/dm2以上的条件下实施的电解处理。需要说明的是，峰电流密度优选为100A/dm2以下、平均电流密度优选为40A/dm2以下、电量优选为400C/dm2以下。
[金属覆盖工序]
在本发明的铝板的制造方法中，出于能够将通过上述电解溶解处理形成的贯通孔的平均开口径调整成0.1μm～20μm左右的小范围的理由，优选在上述覆膜除去工序之后具有将至少包含贯通孔内壁的铝基材的表面的一部分或全部利用铝以外的金属覆盖的金属覆盖工序。
此处，“将至少包含贯通孔内壁的铝基材的表面的一部分或全部利用铝以外的金属覆盖”是指，在包含贯通孔内壁的铝基材的全部表面之中，至少贯通孔内壁被覆盖，内壁以外的表面可以不被覆盖、也可以部分或全部被覆盖。
[勃姆石处理]
在本发明的铝板的制造方法中，出于能够将通过上述电解溶解处理形成的贯通孔的平均开口径在0.1μm～20μm左右的范围内微小地调整的理由，优选在上述覆膜除去工序之后实施勃姆石处理。
此处，勃姆石处理中使用铝与高温的水或过热水蒸气发生反应生成假勃姆石结构的水合氧化覆膜的反应，例如可以通过将100℃～400℃的水(例如纯水、去离子水)调整成pH7～12并进行浸渍铝基材来生成水合氧化覆膜。
[水洗处理]
在本发明中，优选在上述各处理工序终止后进行水洗。水洗可以使用纯水、井水、自来水等。为了防止处理液被带入到下面的工序中，可以使用压榨(ニップ)装置。
[蓄电装置用集电体]
本发明的蓄电装置用集电体(以下也简称为“本发明的集电体”)是由上述本发明的铝板构成的蓄电装置用的集电体。
本发明的集电体中，通过使铝板在厚度方向具有2个以上的贯通孔，例如用于锂离子电容器的情况下能够在短时间内进行锂的预掺杂，能够将锂更均匀地分散。另外，能够制作出与活性物质层或活性炭的密合性良好、循环特性、输出特性、涂布适应性等生产性优异的蓄电装置。
特别是在本发明的集电体中，在铝板的贯通孔的平均开口径为8μm～30μm时，锂的预掺杂性能提高，同时能够制作出与活性物质层的密合性更好、循环特性提高的蓄电装置。
另外，将本发明集电体的表面利用傅里叶变换红外分光法进行测定时，有时在930cm-1～962cm-1观测到峰，关于这一点，若考虑W.Vedder et al.:Trans.Faraday Soc.,Vol.65(1969)p561，则可认为其是起因于在空气中生成的氧化覆膜的峰。
此处，利用傅里叶变换红外分光法进行的测定在下述条件下进行。首先，设定入射角为75°，使用偏振元件并通过反射法仅监测平行偏振光。接下来，设分辨率为2cm-1～4cm-1，设积分次数为1000次。背景使用蒸镀金镜，由测定结果记录峰位置。
[蓄电装置]
本发明的蓄电装置是具有正极、负极和电解液(电解质)的蓄电装置，是在正极和负极的至少一者使用本发明的集电体的蓄电装置。
此处，关于蓄电装置(特别是二次电池)的具体构成和适用用途，可以适当地采用日本特开2012-216513号公报的[0090]～[0123]段中记载的材料和用途，将该内容以参考的形式纳入到本说明书中。
另外，在本发明中，可能由于蓄电装置的保存或运输环境而在集电体表面生成氧化覆膜，关于这一点，从抑制氧化覆膜的生成本身或使所生成的氧化覆膜的膜厚尽可能薄的方面考虑、优选在低湿环境下保存。具体地说，优选在25℃温度下的相对湿度为0～20％的环境下保存。作为这样的低湿环境的形成方法，例如可以举出：在捆包蓄电装置或集电体时一同包入硅胶等除湿剂的方法；将蓄电装置或集电体利用聚乙烯覆盖而产生减压状态(例如大致真空状态)的方法；等等。需要说明的是，在25℃、相对湿度8％保存的情况下，所生成的氧化覆膜的厚度为4nm左右；在25℃、相对湿度70％保存的情况下，所生成的氧化覆膜的厚度为7.2nm。
<正极>
使用了本发明的集电体的正极为具有将本发明的集电体用于正极的正极集电体和在正极集电体的表面形成的包含正极活性物质的层(正极活性物质层)的正极。
此处，关于上述正极活性物质和在上述正极活性物质层中可以含有的导电材料、接合剂、溶剂等，可以酌情采用日本特开2012-216513号公报的[0077]～[0088]段中记载的材料，将该内容以参考的形式纳入到本说明书中。
<负极>
使用了本发明的集电体的负极为具有将本发明的集电体用于负极的负极集电体和在负极集电体的表面形成的包含负极活性物质的层的负极。
此处，关于上述负极活性物质，可以酌情采用日本特开2012-216513号公报的[0089]段中记载的材料，将该内容以参考的形式纳入到本说明书中。
【实施例】
以下基于实施例更详细地说明本发明。只要不脱离本发明的宗旨，以下实施例中示出的材料、用量、比例、处理内容、处理过程等可以适当地变更。从而，本发明的范围不应该被以下所示实施例限定地解释。
[实施例1]
<集电体用铝基材的制作>
在平均厚度20μm、宽300mm、长1000m的卷状铝基材的表面实施以下所示的处理，制作铝板。
关于铝基材的制作，最初向99.99％铝材金属熔液中添加所期望的微量成分，进行各微量成分的浓度调整后，利用直冷铸造(DC(Direct Chill)Casting)铸造出厚度为500mm的坯板。
接下来，将所得到的坯板的两面进行20mm面铣削后，在500℃～600℃实施热处理。
接下来实施热压延，压延至厚度达到3mm为止。
接下来，通过实施冷压延制作铝基材。
(a1)氢氧化铝覆膜形成处理(覆膜形成工序)
使用保温在50℃的电解液(硝酸浓度1％、硫酸浓度0.2％、铝浓度0.5％)，将上述铝基材作为阴极，在电量总和为1000C/dm2的条件下实施电解处理，在铝基材上形成氢氧化铝覆膜。需要说明的是，电解处理利用直流电源进行。另外，如下述表2所示，电流密度为50A/dm2、电量为1000C/dm2以上。
在氢氧化铝覆膜形成后，通过喷雾进行水洗。
(b1)电解溶解处理(贯通孔形成工序)
接下来，使用保温在50℃的电解液(硝酸浓度1％、硫酸浓度0.2％、铝浓度0.5％)，将铝基材作为阳极，在电量总和为1000C/dm2的条件下实施电解处理，在铝基材和氢氧化铝覆膜上形成贯通孔。需要说明的是，电解处理利用直流电源进行。另外，如下述表2所示，电流密度为25A/dm2、电量为1000C/dm2以上。
贯通孔形成后，通过喷雾进行水洗并进行干燥。
(c1)氢氧化铝覆膜的除去处理(覆膜除去工序)
接下来，将电解溶解处理后的铝基材在氢氧化钠浓度为5质量％、铝离子浓度为0.5质量％的水溶液(液温35℃)中浸渍30秒，之后在硝酸为1％、铝离子浓度为0.5质量％的水溶液(液温30℃)中浸渍20秒，从而溶解除去氢氧化铝覆膜。
其后，通过喷雾进行水洗、并进行干燥，从而制作出具有贯通孔的铝板。需要说明的是，将所制作的铝板的厚度列于下述表2中。
[实施例2～14和比较例1～5]
将铝基材中的Fe含量和含有比(Fe/Si)或者氢氧化铝覆膜形成处理或电解溶解处理中的电流密度或电量变更为下述表2中示出的值，从而将所制作的铝板的厚度、贯通孔的平均开口径和平均开口率等变更为下述表2中示出的值，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作铝板。
需要说明的是，由于所制作的铝板中的Fe含量和含有比(Fe/Si)与制作中使用的铝基材的Fe含量和含有比(Fe/Si)为相同值，因而在下述表2中省略。
[实施例15～20]
在上述电解溶解处理(b1)中，利用绝缘材料片材实施遮盖以使得在铝基材的与传送方向(压延方向)垂直的方向(宽度方向)相对的两边的边缘部(距离端部的距离该端部50mm的区域)的贯通孔的平均开口率为下述表2中示出的值，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作铝板。
[实施例21～24]
将铝基材中的Fe含量和含有比(Fe/Si)或者氢氧化铝覆膜形成处理或电解溶解处理中的电量变更为下述表2中示出的值，从而将所制作的铝板的贯通孔的平均开口径和平均开口率等变更为下述表2中示出的值，除此以外，通过与实施例1相同的方法制作铝板。
需要说明的是，由于所制作的铝板中的Fe含量和含有比(Fe/Si)与制作中使用的铝基材的Fe含量和含有比(Fe/Si)为相同值，因而在下述表2中省略。
将实施例1～24和比较例1～5中使用的各铝基材的Fe含量和含有比(Fe/Si)列于下述表2中。
另外，将对于各铝基材实施的氢氧化铝覆膜形成处理(覆膜形成工序)和电解溶解处理(贯通孔形成工序)的电流密度和电量的条件列于下述表2中。
另外，对于实施例1～24和比较例1～5中制作的各铝板的厚度、贯通孔的平均开口径、基于贯通孔的平均开口率和边缘部的平均开口率、凹部的平均开口径和占有率、以及拉伸强度(单位宽度的强度)和断裂伸长率，将通过上述方法测定得到的值列于下述表2中。
另外，使用(株)东京精密制造的SURFCOM 480A，利用如下示出的测定条件(ISO’97标准)对于实施例1～24和比较例1～5中制作的各铝板表面的算术平均粗糙度Ra进行5处测定，计算出由各处测定的算术平均粗糙度的平均值。将测定结果列于下述表2中。
<测定条件>
·触针：
·截取波长：0.8mm
·测定速度：0.3mm/S
·测定长：3mm
·使用综合分析软件AccTee
<工艺适应性>
使用所制作的各铝板，制作出长度为1000m的卷状样品，使用送出装置、涂布装置和卷取装置，以5m/min的速度进行处理试验。
其结果，关于断裂的发生，确认有无断裂，将无断裂的情况评价为“A”、将有断裂的情况评价为“B”。
另外，关于褶皱·弯折的发生，确认有无褶皱·弯折，将无褶皱·弯折的情况评价为“AA”，将稍微发生了褶皱·弯折、但未产生断裂等工艺异常的情况评价为“B”，将发生了褶皱·弯折、产生了断裂等工艺异常的情况评价为“C”。
<加工适应性>
对于所制作的铝板，按照铝基材的传送方向(压延方向)为300mm、与传送方向正交的方向为10mm切割成长条状。
将切割出的铝板8片重叠，以内径为约进行卷绕，将卷绕后的样品利用重量5Kg压制1分钟，进一步压制30秒，之后测定在平台(定盤)上膨胀状态的卷绕样品的高度。
将压制后的高度为6mm以下的情况评价为“A”、将压制后的高度大于6mm的情况评价为“B”。
<装置特性(密合性)>
作为活性物质，将比表面积为1950m2/g的活性炭粉末100质量份、乙炔黑10质量份、丙烯酸系粘结剂7质量份和羧甲基纤维素4质量份添加到水中进行分散，从而制备浆料。
接着，利用模涂机将所制备的浆料按照厚度合计为200μm涂布在形成了贯通孔的铝板的两面，在120℃干燥30分钟，在铝板的表面形成活性物质层。
活性物质层与铝板的密合性通过剥离试验方法进行测定。
具体地说，将在上述涂布性的评价中制作的形成了活性物质层的铝板裁剪成宽度20mm，制作评价样品。
在SUS板的单面粘贴双面胶带(3M社制造双面胶带)，在双面胶带的单面粘贴评价样品。在拉伸强度试验机的一侧夹头固定SUS板的部分，在另一侧夹头固定弯折成180度的评价样品的前端，进行180度剥离试验。拉伸速度为100mm/min。
通过目视评价剥离后的带面和集电体用铝板面。
具体地说，将集电体用铝板面残留的活性物质层所占的面积率为99％以上的情况评价为AA，将集电体用铝板面残留的活性物质层所占的面积率为95％以上且小于99％的情况评价为A，将集电体用铝板面残留的活性物质层所占的面积率为90％以上且小于95％的情况评价为B。
如表2所示，可知在Fe的含量小于0.03质量％的比较例1和含有比(Fe/Si)小于1.0的比较例2中，拉伸特性均很差，均未能满足工艺适应性。
同样可知，在平均开口径大于100μm的比较例3和平均开口率大于30％的比较例4中，拉伸特性均很差，均未能满足工艺适应性。
另外可知，在平均开口径小于1μm、平均开口率小于2％的比较例5中，加工特性差。
另一方面可知，在贯通孔的平均开口径为0.1μm～100μm、平均开口率为2％～30％、Fe的含量为0.03质量％以上、且含有比(Fe/Si)为1.0以上时，工艺适应性和加工特性良好(实施例1～24)。
特别是由实施例1和实施例15～20的对比可知，边缘部的平均开口率为0～5％时，工艺适应性变得更好。
另外，由实施例2和实施例23的对比可知，平均开口径为0.1μm～100μm的未贯通的凹部的占有率为0.5％以上时，装置特性良好。
另外，由实施例2和实施例24的对比可知，表面的算术平均粗糙度Ra为0.2μm以上时，装置特性良好。
【工业实用性】
本发明的铝板除了能够用于蓄电装置用集电体以外，还能够用于耐热过滤器、油回收过滤器、静电过滤器、抗菌过滤器、液体改性过滤器、水电解过滤器、尾气净化过滤器、食品过滤过滤器、海洋生物过滤过滤器、灰尘过滤器、DNA过滤器、微粉分级过滤器、固液分离过滤器、脱臭过滤器、光催化剂负载体、氢发生催化剂载体、酶电极、贵金属吸收材的载体、抗菌用载体、吸附剂、吸收剂、滤光器、远红外线截止滤波器、防音·吸音材、电磁波遮罩、直接型燃料电池的气体扩散层·隔板、微生物保存容器氧供给口用网、建筑用材料、照明用途、金属调装饰用途等。
【符号的说明】
1 铝基材
2 氢氧化铝覆膜
3 具有贯通孔的铝基材
4 具有贯通孔的氢氧化铝覆膜
5 贯通孔
10 铝板

Claims (7)

1.一种铝板，其是在厚度方向具有2个以上贯通孔的铝板，其中，
该铝板的厚度为40μm以下，
上述贯通孔的平均开口径为0.1μm～100μm，
基于上述贯通孔的平均开口率为2％～30％，
该铝板的Fe含量为0.03质量％以上，并且Fe含量相对于Si含量的比例为1.0以上。
2.如权利要求1所述的铝板，其中，在该铝板的至少一侧表面具有平均开口径为0.1μm～100μm的未贯通的凹部，上述凹部的占有率为0.5％以上。
3.如权利要求1或2所述的铝板，其中，该铝板表面的算术平均粗糙度Ra为0.2μm以上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的铝板，其中，
上述铝板的形状为长方形或正方形，
在两组相对的两边中至少一组相对的两边的边缘部的、基于上述贯通孔的平均开口率为0～5％，
此处，所谓边缘部是指自构成边的铝板端部起至距离该端部50mm的区域。
5.如权利要求1～3中任一项所述的铝板，其中，
上述铝板的形状为长条状，
在宽度方向相对的两边的边缘部的、基于上述贯通孔的平均开口率为0～5％，
此处，所谓边缘部是指自构成边的铝板端部起至距离该端部50mm的区域。
6.如权利要求1～3中任一项所述的铝板，其中，
上述铝板的形状为卷状，
在卷的轴向相对的两边的边缘部的、基于上述贯通孔的平均开口率为0～5％，
此处，所谓边缘部是指自构成边的铝板端部起至距离该端部50mm的区域。
7.一种蓄电装置用集电体，其由在厚度方向具有2个以上贯通孔的铝板形成，
其中，上述铝板为权利要求1～6中任一项所述的铝板。
CN201680015737.8A 2015-03-31 2016-03-08 铝板和蓄电装置用集电体 Pending CN107431209A (zh)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015074150 2015-03-31
JP2015-074150 2015-03-31
JP2015-152373 2015-07-31
JP2015152373 2015-07-31
JP2015-236064 2015-12-02
JP2015236064 2015-12-02
JP2016021786 2016-02-08
JP2016-021786 2016-02-08
PCT/JP2016/057177 WO2016158245A1 (ja) 2015-03-31 2016-03-08 アルミニウム板および蓄電デバイス用集電体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107431209A true CN107431209A (zh) 2017-12-01

Family

ID=57005706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680015737.8A Pending CN107431209A (zh) 2015-03-31 2016-03-08 铝板和蓄电装置用集电体

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20180013148A1 (zh)
EP (1) EP3279984B1 (zh)
JP (1) JP6592506B2 (zh)
KR (1) KR20170118806A (zh)
CN (1) CN107431209A (zh)
TW (1) TW201639975A (zh)
WO (1) WO2016158245A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024055187A1 (zh) * 2022-09-14 2024-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 集流体、极片、电极组件、电池单体、电池以及用电装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11195668B2 (en) * 2017-02-27 2021-12-07 Taiyo Yuden Co., Ltd. Electrochemical device
JP6959054B2 (ja) * 2017-07-18 2021-11-02 福田金属箔粉工業株式会社 開孔金属箔
CN111225997B (zh) 2017-10-16 2022-06-07 富士胶片株式会社 铝箔及电极用铝部件
JP7343304B2 (ja) * 2019-05-27 2023-09-12 旭化成株式会社 正極前駆体
JP7190582B2 (ja) 2019-08-22 2022-12-15 富士フイルム株式会社 アルミニウム箔
CN110819854B (zh) * 2019-11-19 2021-07-20 安徽鑫发铝业有限公司 一种空气净化器用抗菌铝型材
CN113231469B (zh) * 2021-05-10 2023-04-18 贵州大学 一种锌基复合材料用铝合金材料包套热轧的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102471835A (zh) * 2009-07-07 2012-05-23 东洋铝株式会社 具有贯通孔的铝箔
CN102575322A (zh) * 2009-09-30 2012-07-11 东洋铝株式会社 铝贯通箔及其制造方法
CN102906914A (zh) * 2010-03-31 2013-01-30 东洋铝株式会社 负极集电体用金属箔
CN103003457A (zh) * 2010-07-16 2013-03-27 株式会社神户制钢所 电池集电体用铝硬质箔
CN104220614A (zh) * 2012-03-29 2014-12-17 株式会社Uacj 电极集电体用铝合金箔及其制造方法
CN104425827A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 富士胶片株式会社 集电体用铝基材、集电体、正极、负极及二次电池

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101413774B1 (ko) * 2006-12-27 2014-06-30 제이에무에나지 가부시키가이샤 도포 전극 및 유기 전해질 캐패시터
JP4560079B2 (ja) * 2007-08-09 2010-10-13 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池用正極の製造方法
JP5498386B2 (ja) * 2008-09-09 2014-05-21 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池用正極の製造方法及び非水電解質二次電池の製造方法
KR101314696B1 (ko) * 2009-03-05 2013-10-07 도요 알루미늄 가부시키가이샤 집전체용 알루미늄 합금박 및 그 제조 방법
US9496583B2 (en) * 2009-10-23 2016-11-15 Sei Corporation Lithium secondary battery, method for producing power collection foil for same, and power collection foil for same
JP2011249150A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 Mitsubishi Alum Co Ltd 蓄電デバイス集電体用アルミニウム箔及び蓄電デバイス集電体
KR20140148498A (ko) * 2012-04-24 2014-12-31 가부시키가이샤 유에이씨제이 전극 집전체용 알루미늄 합금호일, 그 제조 방법 및 리튬 이온 이차전지

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102471835A (zh) * 2009-07-07 2012-05-23 东洋铝株式会社 具有贯通孔的铝箔
CN102575322A (zh) * 2009-09-30 2012-07-11 东洋铝株式会社 铝贯通箔及其制造方法
CN102906914A (zh) * 2010-03-31 2013-01-30 东洋铝株式会社 负极集电体用金属箔
CN103003457A (zh) * 2010-07-16 2013-03-27 株式会社神户制钢所 电池集电体用铝硬质箔
CN104220614A (zh) * 2012-03-29 2014-12-17 株式会社Uacj 电极集电体用铝合金箔及其制造方法
CN104425827A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 富士胶片株式会社 集电体用铝基材、集电体、正极、负极及二次电池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024055187A1 (zh) * 2022-09-14 2024-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 集流体、极片、电极组件、电池单体、电池以及用电装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016158245A1 (ja) 2018-02-01
US20180013148A1 (en) 2018-01-11
TW201639975A (zh) 2016-11-16
EP3279984A1 (en) 2018-02-07
JP6592506B2 (ja) 2019-10-16
WO2016158245A1 (ja) 2016-10-06
EP3279984B1 (en) 2020-10-21
EP3279984A4 (en) 2018-08-29
KR20170118806A (ko) 2017-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107431209A (zh) 铝板和蓄电装置用集电体
Yu et al. Laser sintering of printed anodes for al-air batteries
CN110453204A (zh) 铝板
US10593989B2 (en) Method for manufacturing aluminum plate, aluminum plate, collector for storage device, and storage device
CN106795646B (zh) 铝板和铝板的制造方法
JP6044546B2 (ja) 多孔アルミニウム箔の製造方法、多孔アルミニウム箔、蓄電デバイス用正極集電体、蓄電デバイス用電極、および、蓄電デバイス
Liu et al. Microstructure and superior electrochemical activity of Cu3P/reduced graphene oxide composite for an anode in lithium-ion batteries
EP3172169A1 (en) Lithiated transition metal oxides
Kyeremateng et al. Properties of Sn-doped TiO2 nanotubes fabricated by anodization of co-sputtered Ti–Sn thin films
Hasan et al. Nanotubes of core/shell Cu/Cu2O as anode materials for Li-ion rechargeable batteries
Huang et al. Free standing SnS2 nanosheets on 3D graphene foam: an outstanding hybrid nanostructure anode for Li-ion batteries
Cabello et al. Nanobelts of beta-sodium vanadate as electrode for magnesium and dual magnesium-sodium batteries
Lee et al. Fabrication and characterization of Cu2O nanorod arrays and their electrochemical performance in Li-ion batteries
Kang et al. Microstructured nanopore-walled porous silicon as an anode material for rechargeable lithium batteries
CN111225997B (zh) 铝箔及电极用铝部件
CN117410437B (zh) 一种锑基电极及其制备方法和应用
Komaba et al. Impact of sodium salt coating on a graphite negative electrode for lithium-ion batteries
Hosono et al. High-rate lithium ion batteries with flat plateau based on self-nanoporous structure of tin electrode
CN109791850B (zh) 电极用铝部件及电极用铝部件的制造方法
Kure-Chu et al. Tailoring of morphology and crystalline structure of nanoporous TiO2–TiO–TiN composite films for enhanced capacity as anode materials of lithium-ion batteries
WO2022185778A1 (ja) 集電体用アルミニウム基材、キャパシタ、二次電池、および、集電体用アルミニウム基材の製造方法
KR20220099992A (ko) 전극 활물질의 알칼리화 또는 재-알칼리화를 위한 방법
Liu et al. Self-propagating fabrication of SiO x@ rGO film with superior cycling stability and rate performance as anode for lithium-ion batteries
Pourfarzad et al. Effects of Sintering Temperature and Press Pressure on the Microstructure and Electrochemical Behaviour of the Ag 2 O/GO Nanocomposite
JP5810128B2 (ja) リチウムイオン電池用電極粉末および電極板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171201