JP2011216336A - リチウムイオン電池集電体用銅箔 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧延平行方向における表面粗さRaの平均(Raavg)が0.01〜0.15μmであり、ΔRa=Ramax−Raminが0.025μm以下であることを特徴とするリチウムイオン電池集電体用銅箔。
【選択図】なし
Description
そして、このような表面形態は、電解銅箔(段落0044)、圧延銅箔の表面に電解法により銅を析出させて表面を粗面化すること(段落0045)、及びエメリー紙で研磨処理すること(段落0205)で得られることが記載されている。
そこで、例えば、最終冷間圧延の最終パス直前の1パスについてのみ表面粗さの小さいワークロールを用いて表面粗さの小さな、すなわち表面が平滑な銅箔を作り込み、最終パスで表面粗さの大きなワークロールを用いて所望の表面粗さRaを作り込む。
これにより、高い厚み精度を得ながら所望の表面粗さを有し、活物質との密着性の良好な銅箔を得ることができる。すなわち、最終パスの2パス前までは表面粗さRaの粗いロールでよく、最終パス直前の1パスのみ、前パス及び最終パスより小さい粗さのロールを用いる。
しかしながら、表面粗さRaが0.01μm以下で表面傷等の外観上の問題ないロールを安定的に作製することは、高い技術を要し、コスト的にも割高となる。
したがって、より好ましい範囲は、最終パスにおいて使用するワークロールは表面粗さRaが0.03μm以上であるのが好ましく、ゆえに最終パス直前の1パスに用いられるワークロールの表面粗さRaは、0.03μm未満とすることが望ましい。
例えば、圧延油は、圧延前の温度調整においては25℃前後に保たれる時、圧延油を圧延中のワークロールに噴射すると加工熱によって上昇したワークロール等からの熱が伝わり、圧延油は40℃くらいまで上昇する。この状態で維持できれば、オイルピットの分布のばらつきは少なく、銅箔形状には問題ない。しかしながら、圧延油の温度制御が十分でなく、圧延油温度が40℃を超えてばらつく場合には、銅箔の表面性状がばらつきやすくなるだけでなく、板形状にも影響を与える。従って、圧延中の圧延油の温度を40℃程度に調整するためには、ロール噴射前の圧延油温度、圧延速度、加工度等を総合的に調整する必要がある。
[圧延銅箔の製造]
タフピッチ銅のインゴットを熱間圧延した後、焼鈍と冷間圧延を繰り返し、最後に冷間圧延を行って圧延方向長さが10m以上で設定厚み10μmの圧延銅箔(No.1〜6)を得た。最終冷間圧延において、最終パス直前の1パスにのみ用いたワークロールの表面粗さ、及び最終パスに用いたワークロール表面粗さを表1に示す。用いた圧延油の粘度は7.0cSt(40℃)であり、最終冷間圧延における圧延油の温度は40℃前後に制御した。ワークロールの表面粗さは、JIS B0601:2001に従い、接触式の表面粗さ計にて測定した。
圧延銅箔の板厚は、重量法(IPC−TM−650)に準拠して測定した。得られた銅箔から任意の10mの圧延方向長さを選択し、これについて1mおきに板厚を10点測定した。各測定点の板厚Tは3回測定した平均値を取った。10点のTの平均値をTavg、10点のTの最大値をTmax、10点のTの最小値をTminとした。表1には(Tavg−Tmin)/Tavg及び(Tmax−Tavg)/Tavgの大きい方を「板厚ばらつき(%)」として記載した。
No.5は最終パス直前の1パスの表面粗さが大きかったため、ΔRaが十分に制御できなかった。No.6は最終パス直前の1パスのワークロールの表面粗さを大きくするかわりに、最終パスのワークロールの表面粗を小さくしたが、依然としてΔRaが十分に制御できなかった。
[圧延銅箔の製造]
タフピッチ銅のインゴットを熱間圧延した後、焼鈍と冷間圧延を繰り返し、最後に冷間圧延を行って圧延方向長さが10m以上で設定厚み10μmの圧延銅箔(No.7〜12)を得た。最終冷間圧延において、最終パス前まで用いたワークロールの表面粗さRaを0.010μm、及び最終パスに用いたワークロール表面粗さRaを0.050μmとした。用いた圧延油の粘度は7.0cSt(40℃)であり、発明例は、最終冷間圧延中の圧延油の温度を40℃前後となるように調整した。各種特性評価は例1と同様の方法で行った。試験結果を表2に示す。
発明例No.10〜12は、最終冷間圧延機中の圧延油の温度の管理以外は発明例No.7〜9と同じ条件で実施した。ここでは最終冷間圧延機中の圧延油の温度の管理を十分には行なわなかったため、40℃を超えて45℃程度にまで上昇した。測定では確認できないが局部的には50℃を超える部分もあったと想定される。その結果、オイルピットの分布は均一化することができず、板厚のばらつきが1.2%を超えるケースが見られた。
Claims (7)
- 圧延平行方向における表面粗さRaの平均(Raavg)が0.01〜0.15μmであり、ΔRa=Ramax−Raminが0.025μm以下であることを特徴とするリチウムイオン電池集電体用銅箔。
- 銅箔の板厚が5〜20μmであることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン電池集電体用銅箔。
- 銅箔の板厚の最大値(tmax)と板厚の平均値(tavg)との差、又は最小値(tmin)と板厚の平均値(tavg)との差のいずれか大きい方の値の、板厚の平均値(tavg)に対する割合が1.3%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のリチウムイオン電池集電体用銅箔。
- 圧延平行方向における表面粗さRSmの平均(RSmavg)に対するΔRSm=RSmmax−RSmminの比(ΔRSm/RSmavg)が0.5以下であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項記載のリチウムイオン電池集電体用銅箔。
- リチウムイオン二次電池負極集電体用である請求項1〜4何れか一項記載のリチウムイオン電池集電体用銅箔。
- 請求項1〜5何れか一項記載の銅箔を集電体として備えたリチウムイオン電池。
- 最終冷間圧延工程において、最終パスに用いられるワークロールの表面粗さRaが0.03μm以上であり、最終パス直前の1パスに用いられるワークロールの表面粗さRaが0.03μm未満であることを特徴とするリチウムイオン電池集電体用銅箔の製造方法。
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