JP2014001460A - Apparatus and method for manufacturing electrolytic aluminum foil - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for manufacturing an electrolytic aluminum foil, which prevents the aluminum foil from having uneven thickness due to drops of dew condensation products of alkyl sulfone in the apparatus.SOLUTION: In an apparatus for manufacturing an electrolytic aluminum foil, aluminum to be a foil is deposited on the surface of a cathode drum 1c while turning the cathode drum. The apparatus includes: a plating bath 1b for storing plating liquid in which the cathode drum and an anode plate 1d are soaked; a lid part 1a arranged on the plating bath so as to cover the upper part of the plating liquid; and a gas supply port 1g arranged in the lid part so that inert gas can be supplied. When depositing the aluminum foil, inert gas between the plating liquid and the lid part is kept at a temperature of 110°C or higher.

Description

本発明は、電解アルミニウム箔製造装置に関する。より詳細には、リチウムイオン二次電池やスーパーキャパシター(電気二重層キャパシター、レドックスキャパシター、リチウムイオンキャパシターなど)における蓄電デバイスの正極集電体に用いることができるアルミニウム箔の電解法による製造装置、及び、電解アルミニウム箔製造方法に関する。   The present invention relates to an electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus. More specifically, an apparatus for producing an aluminum foil by an electrolytic method that can be used for a positive electrode current collector of an electricity storage device in a lithium ion secondary battery or a super capacitor (such as an electric double layer capacitor, a redox capacitor, or a lithium ion capacitor), and And an electrolytic aluminum foil manufacturing method.

携帯電話やノートパソコンなどのモバイルツールの電源に、大きなエネルギー密度を持ち、かつ、放電容量の著しい減少が無い、リチウムイオン二次電池が用いられていることは周知の事実であるが、近年、モバイルツールの小型化に伴い、そこに装着されるリチウムイオン二次電池にも、より一層の小型化が要求されている。また、地球温暖化防止対策などの観点から、ハイブリッド自動車や太陽光発電などの技術が進展するのに伴い、電気二重層キャパシターやレドックスキャパシターなどの、大きなエネルギー密度を持つ、スーパーキャパシターの新しい用途展開が加速しつつあり、これらのさらなる高エネルギー密度化も要求されている。   It is a well-known fact that lithium-ion secondary batteries that have a large energy density and do not have a significant decrease in discharge capacity are used for the power supply of mobile tools such as mobile phones and laptop computers. With the miniaturization of mobile tools, further miniaturization is required for the lithium ion secondary batteries attached thereto. In addition, from the viewpoint of measures to prevent global warming, new applications of supercapacitors with high energy density, such as electric double layer capacitors and redox capacitors, will be developed with the development of technologies such as hybrid vehicles and solar power generation. Accelerating, and further higher energy density is required.

リチウムイオン二次電池やスーパーキャパシターといった蓄電デバイスは、例えば、電解質としてLiPFやNR・BF(Rはアルキル基)などの含フッ素化合物を含んだ有機電解液中に、正極と負極が、ポリオレフィンなどからなるセパレータを介して配された構造からなる。正極は、LiCoO(コバルト酸リチウム)や活性炭などの正極活物質と、正極集電体からなるとともに、負極は、グラファイトや活性炭などの負極活物質と、負極集電体からなり、それぞれの形状は、集電体の表面に活物質を塗布してシート状に成型したものが一般的である。各電極とも、大きな電圧がかかることに加え、腐食性が高い、含フッ素化合物を含んだ有機電解液に浸漬されることから、特に、正極集電体の材料は、電気伝導性に優れるとともに、耐腐食性に優れることが求められる。このような事情から、現在、正極集電体の材料としては、電気伝導率がほぼ100%であり、かつ、表面に不働態膜を形成して優れた耐腐食性を有する、アルミニウムが採用されている(負極集電体の材料としては、銅やニッケルなどが採用されている)。 An electricity storage device such as a lithium ion secondary battery or a supercapacitor has, for example, a positive electrode and a negative electrode in an organic electrolyte containing a fluorine-containing compound such as LiPF 6 or NR 4 .BF 4 (R is an alkyl group) as an electrolyte. It consists of a structure arranged via a separator made of polyolefin or the like. The positive electrode is composed of a positive electrode active material such as LiCoO 2 (lithium cobaltate) and activated carbon, and a positive electrode current collector, and the negative electrode is composed of a negative electrode active material such as graphite and activated carbon, and a negative electrode current collector. In general, an active material is applied to the surface of a current collector and formed into a sheet shape. In addition to applying a large voltage to each electrode, it is highly corrosive and is immersed in an organic electrolyte containing a fluorine-containing compound, so the material of the positive electrode current collector is particularly excellent in electrical conductivity, It is required to have excellent corrosion resistance. For these reasons, aluminum is currently used as the material for the positive electrode current collector, which has an electrical conductivity of almost 100% and has a passive film formed on the surface and excellent corrosion resistance. (Copper and nickel are used as the material for the negative electrode current collector).

蓄電デバイスの小型化や高エネルギー密度化する手段の一つとして、シート状に成型された電極を構成する集電体を薄膜化する方法がある。現在のところ、正極集電体には、圧延法によって製造された厚みが15〜20μm程度のアルミニウム箔が一般的に用いられており、このアルミニウム箔の厚みをより薄くすることで、上記目的を達成することができる。しかしながら圧延法では、アルミニウム箔を工業的製造規模でこれ以上薄くすることは困難である。   As one of means for reducing the size and increasing the energy density of an electricity storage device, there is a method of thinning a current collector constituting an electrode molded into a sheet shape. At present, an aluminum foil having a thickness of about 15 to 20 μm manufactured by a rolling method is generally used for the positive electrode current collector. By reducing the thickness of the aluminum foil, the above object can be achieved. Can be achieved. However, in the rolling method, it is difficult to make the aluminum foil thinner on an industrial production scale.

そこで、圧延法にかわるアルミニウム箔の製造方法として、電解法によってアルミニウム箔を製造する方法が考えられる。特許文献1には、(1)ジアルキルスルホン(2)アルミニウムハロゲン化物、および、(3)ハロゲン化アンモニウム、第一アミンのハロゲン化水素塩、第二アミンのハロゲン化水素塩、第三アミンのハロゲン化水素塩、一般式:RN・X(R〜Rは同一または異なってアルキル基、Xは第四アンモニウムカチオンに対するカウンターアニオンを示す)で表される、第四アンモニウム塩からなる群から選択される、少なくとも1つの含窒素化合物を含むめっき液を用いた電解法によって、基材の表面にアルミニウム被膜を形成した後、当該被膜を基材から剥離することを特徴とするアルミニウム箔の製造方法が開示されている。そして、特許文献1の段落0016には、特許文献2を例にして、陰極ドラムを用いてアルミニウム被膜の形成と剥離を連続的に行うことができると記載されている。 Therefore, as an aluminum foil manufacturing method that replaces the rolling method, a method of manufacturing an aluminum foil by an electrolytic method is conceivable. Patent Document 1 includes (1) dialkyl sulfone (2) aluminum halide, and (3) ammonium halide, hydrogen halide salt of primary amine, hydrogen halide salt of secondary amine, halogen of tertiary amine Hydride salt, represented by the general formula: R 1 R 2 R 3 R 4 N · X (R 1 to R 4 are the same or different and are alkyl groups, X represents a counter anion for a quaternary ammonium cation), Forming an aluminum film on the surface of the substrate by an electrolytic method using a plating solution containing at least one nitrogen-containing compound selected from the group consisting of tetraammonium salts, and then peeling the film from the substrate A featured aluminum foil manufacturing method is disclosed. In paragraph 0016 of Patent Document 1, it is described that Patent Document 2 can be used to continuously form and peel an aluminum film using a cathode drum.

また、特許文献3には、アルキルスルホンにアルミニウムハロゲン化物を溶解しためっき浴に、被めっき物を浸漬し通電することを特徴とするアルミニウムめっき膜の製造方法が開示されている。そして、特許文献3の図1にはめっき装置の概略が示されており、めっき液が大気中の水分を取り込まないように蓋付きの容器を用い、乾燥窒素を流しながらめっき液を加熱して、めっき処理する装置が記載されている。   Patent Document 3 discloses a method for producing an aluminum plating film, in which an object to be plated is immersed and energized in a plating bath in which an aluminum halide is dissolved in alkylsulfone. FIG. 1 of Patent Document 3 shows an outline of the plating apparatus. A plating vessel is used so that the plating solution does not take in moisture in the atmosphere, and the plating solution is heated while flowing dry nitrogen. An apparatus for plating is described.

国際公開2011/001932号パンフレットInternational Publication 2011/001932 Pamphlet 特開平06−093490号公報JP 06-093490 A 特開2008−031551号公報JP 2008-031551 A

本出願人は、上記先行技術を参考にして、アルキルスルホンにアルミニウムハロゲン化物を溶解しためっき液と、陰極ドラムを用いて、アルミニウム被膜の形成と剥離を連続的に行うことを検討した。図5は、先行技術を元にして考案した、電解アルミニウム箔製造装置5の概略図である。   With reference to the above prior art, the present applicant examined the continuous formation and peeling of an aluminum film using a plating solution in which an aluminum halide is dissolved in an alkylsulfone and a cathode drum. FIG. 5 is a schematic view of an electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus 5 devised based on the prior art.

装置5は、蓋部5Aを有するめっき槽5Bにめっき液Lを貯留して、一部がめっき液Lに浸漬された陰極ドラム5Cと、陰極ドラム5Cに対向して全てがめっき液Lに浸漬された陽極板5Dとの間を通電することで、陰極ドラム5C上にアルミニウム箔Fとなるアルミニウムめっき膜を形成するものである。アルミニウム箔Fは、回転する陰極ドラム5C上に連続的に形成された後、陰極ドラム5C表面から剥離され、ガイドロール5Eに誘導され、蓋部5Aとめっき槽5Bとの隙間に形成された箔引出し口5Fから、装置5外部の矢印の方向に引出される。めっき液Lの上方の蓋部5Aにはガス供給口5Gが設けられ、かかるガス供給口5Gから装置5内に乾燥窒素G´を導入することで、めっき液Lの劣化を防いでいる。そして、めっき液Lは、ヒーター電源5Hに接続されたヒーター5Iに最適なめっき液温度に加熱される。なお、図5では、陰極ドラム5Cと陽極板5Dとの間に電圧を印加する電源、めっき液Lの循環・濾過機構等については、図示を省略している。   The apparatus 5 stores the plating solution L in the plating tank 5B having the lid 5A, and the cathode drum 5C partially immersed in the plating solution L, and the entire surface immersed in the plating solution L facing the cathode drum 5C. By energizing between the anode plate 5D thus formed, an aluminum plating film to be an aluminum foil F is formed on the cathode drum 5C. The aluminum foil F is continuously formed on the rotating cathode drum 5C, then peeled off from the surface of the cathode drum 5C, guided to the guide roll 5E, and formed in the gap between the lid 5A and the plating tank 5B. From the outlet 5F, it is pulled out in the direction of the arrow outside the device 5. The lid 5A above the plating solution L is provided with a gas supply port 5G. By introducing dry nitrogen G ′ into the apparatus 5 from the gas supply port 5G, deterioration of the plating solution L is prevented. Then, the plating solution L is heated to the optimum plating solution temperature for the heater 5I connected to the heater power source 5H. In FIG. 5, the illustration of the power source for applying a voltage between the cathode drum 5C and the anode plate 5D, the circulation / filtration mechanism for the plating solution L, and the like is omitted.

本出願人は、装置5によりアルミニウム箔Fを作製するために確認したところ、装置5の構成では、厚みが局所的に不均一なアルミニウム箔Fが作製されてしまうことが分かった。かかる現象は、装置5内においてめっき液Lが加熱され、めっき液Lの溶媒であるアルキルスルホンが蒸発して蓋部5A内側に結露物Aを形成し、この結露物Aがめっき液Lあるいは陰極ドラム5C表面に落下することに起因するものである。つまり、結露物Aには、めっき液Lの溶質であるアルミニウムハロゲン化物やその他添加剤は殆ど含まれていないので、結露物Aが陰極ドラム5C近傍、あるいは陰極ドラム5C上に落下すると、アルミニウム箔Fの形成に係わるめっき液Lの溶質濃度が局所的に薄くなり、陰極ドラム5C表面に形成されるアルミニウムの厚みが局部的に薄くなってしまうのである。   The present applicant confirmed that the aluminum foil F was produced by the apparatus 5, and it was found that the aluminum foil F having a locally non-uniform thickness is produced in the configuration of the apparatus 5. Such a phenomenon is caused by heating the plating solution L in the apparatus 5 and evaporating the alkyl sulfone, which is a solvent of the plating solution L, to form a dew condensation A inside the lid 5A. This is caused by dropping on the surface of the drum 5C. That is, since the condensed matter A contains almost no aluminum halide or other additive as a solute of the plating solution L, if the condensed matter A falls on the cathode drum 5C or on the cathode drum 5C, the aluminum foil The solute concentration of the plating solution L related to the formation of F is locally reduced, and the thickness of aluminum formed on the surface of the cathode drum 5C is locally reduced.

本発明は、上記問題点を解決するものであり、装置内でのアルキルスルホンの結露物の落下により、アルミニウム箔の厚み不均一を発生しないようにする、電解アルミニウム箔製造装置、及び、電解アルミニウム箔製造方法を提供するものである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and prevents an aluminum foil thickness non-uniformity from occurring due to the fall of condensed alkylsulfone in the apparatus, and an electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus and electrolytic aluminum A foil manufacturing method is provided.

本発明は、アルキルスルホンに少なくともアルミニウムハロゲン化物を溶解した電解アルミニウムめっき液を介して陰極ドラムと陽極板を対向して配置し、両極間を電源に接続して通電し、該陰極ドラムを回転させながら該陰極ドラム表面に箔となるアルミニウムを析出させる電解アルミニウム箔製造装置において、前記陰極ドラムおよび陽極板が浸漬された前記めっき液を貯留するめっき槽と、前記めっき液の上方を覆うようにして前記めっき槽上に配設された蓋部と、該蓋部に不活性ガスを供給可能に配設されたガス供給口を有し、かつ、前記アルミニウム箔を析出する際に、前記めっき液と前記蓋部の間の不活性ガスを110℃以上に保つものである。   In the present invention, a cathode drum and an anode plate are arranged to face each other through an electrolytic aluminum plating solution in which at least an aluminum halide is dissolved in alkylsulfone, and the cathode drum is rotated by connecting a power source between both electrodes and energizing. In the electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus for depositing aluminum serving as a foil on the surface of the cathode drum, the plating tank storing the plating solution in which the cathode drum and the anode plate are immersed is covered with the plating solution. A lid provided on the plating tank; and a gas supply port arranged to be able to supply an inert gas to the lid; and when depositing the aluminum foil, The inert gas between the lids is kept at 110 ° C. or higher.

本発明の電解アルミニウム箔製造装置は、前記ガス供給口から加熱された前記不活性ガスが供給されるものが好ましい。
また本発明の電解アルミニウム箔製造装置は、前記蓋部または前記めっき槽を介して前記不活性ガスを加熱可能な加熱機構を備える構造とすることができる。
また、前記ガス供給口が前記陰極ドラムの軸心方向に複数開口しているか、あるいは、前記陰極ドラムの軸心方向に細長くスリット状に開口している形状とすることができる。
また、前記ガス供給口が前記不活性ガスを一方向に噴出可能なノズルとすることができる。
また、前記ノズルが前記陰極ドラム方向に前記不活性ガスを噴出可能に配設される構造とすることができる。
The electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus of the present invention is preferably supplied with the inert gas heated from the gas supply port.
Moreover, the electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus of this invention can be set as the structure provided with the heating mechanism which can heat the said inert gas through the said cover part or the said plating tank.
Further, a plurality of the gas supply ports may be opened in the axial direction of the cathode drum, or may be elongated in the axial direction of the cathode drum.
Further, the gas supply port may be a nozzle capable of ejecting the inert gas in one direction.
The nozzle may be arranged to be able to eject the inert gas in the cathode drum direction.

また本発明は、アルキルスルホンに少なくともアルミニウムハロゲン化物を溶解した電解アルミニウムめっき液を介して陰極ドラムと陽極板を対向して配置し、両極間を電源に接続して通電し、該陰極ドラムを回転させながら該陰極ドラム表面に箔となるアルミニウムを析出させる電解アルミニウム箔製造方法において、前記陰極ドラムおよび陽極板が浸漬された前記めっき液を貯留するめっき槽と、前記めっき液の上方を覆うようにして前記めっき槽上に配設された蓋部と、該蓋部に不活性ガスを供給可能に配設されたガス供給口を有する製造装置を用い、前記めっき液と前記蓋部の間の前記不活性ガスを110℃以上に保ちながら前記アルミニウム箔を析出するものである。   In the present invention, the cathode drum and the anode plate are arranged to face each other through an electrolytic aluminum plating solution in which at least an aluminum halide is dissolved in alkylsulfone, and the cathode drum is rotated by connecting the electrodes to a power source and energizing the cathode drum. In the electrolytic aluminum foil manufacturing method of depositing aluminum as a foil on the surface of the cathode drum, the plating tank storing the plating solution in which the cathode drum and the anode plate are immersed is covered with the plating bath. And using a manufacturing apparatus having a lid portion arranged on the plating tank and a gas supply port arranged to be able to supply an inert gas to the lid portion, the plating solution and the lid portion The aluminum foil is deposited while keeping the inert gas at 110 ° C. or higher.

前記めっき液を100℃〜110℃に維持した状態で前記不活性ガスを供給することが好ましい。
前記めっき液は、(1)ジアルキルスルホン、(2)アルミニウムハロゲン化物、および、(3)含窒素化合物を含むものを用いることができる。
前記含窒素化合物は、ハロゲン化アンモニウム、第一アミンのハロゲン化水素塩、第二アミンのハロゲン化水素塩、第三アミンのハロゲン化水素塩、一般式:RN・X(R〜Rは同一または異なるアルキル基、Xは第四アンモニウムカチオンに対するカウンターアニオン)で表される第四アンモニウム塩からなる群から選択される、少なくとも1つを用いることができる。
It is preferable to supply the inert gas while maintaining the plating solution at 100 ° C to 110 ° C.
As the plating solution, one containing (1) dialkyl sulfone, (2) aluminum halide, and (3) nitrogen-containing compound can be used.
The nitrogen-containing compound includes ammonium halide, hydrogen halide salt of primary amine, hydrogen halide salt of secondary amine, hydrogen halide salt of tertiary amine, general formula: R 1 R 2 R 3 R 4 N · At least one selected from the group consisting of quaternary ammonium salts represented by X (R 1 to R 4 are the same or different alkyl groups, X is a counter anion for a quaternary ammonium cation) can be used.

本発明の電解アルミニウム箔製造装置では、装置内に加熱した不活性ガスを導入しているので、めっき液から溶媒のアルキルスルホンが蒸発して装置内で結露物を形成しにくい。なお、上記電解アルミニウム箔製造装置の好ましい態様およびその効果については、以下詳細に説明する。   In the electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus of the present invention, since the heated inert gas is introduced into the apparatus, the alkylsulfone as the solvent evaporates from the plating solution, and it is difficult to form dew condensation in the apparatus. In addition, the preferable aspect and the effect of the said electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus are demonstrated in detail below.

本発明の第1実施態様の電解アルミニウム箔製造装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus of the 1st embodiment of this invention. 図1の装置の陰極ドラム軸方向からみた断面図である。It is sectional drawing seen from the cathode drum axial direction of the apparatus of FIG. 図1の装置が採用可能な天井部の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the ceiling part which can employ | adopt the apparatus of FIG. 図1の装置が採用可能なノズルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the nozzle which can employ | adopt the apparatus of FIG. 従来技術の問題点を説明する図である。It is a figure explaining the problem of a prior art.

以下、本発明にかかる電解アルミニウム箔製造装置について、その実施態様を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of an electrolytic aluminum foil production apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

電解アルミニウム箔製造装置の概略構成を、図1の斜視図と図2の断面図に示す。電解アルミニウム箔製造装置1(以下、装置1と略すことがある)は、蓋部1A、めっき槽1B、陰極ドラム1C、陽極板1D、ガス供給口1G、天井部1K、直流電源(不図示)を備えており、好ましい構成として、ガイドロール1E、ヒーター電源1H、ヒーター1I、めっき液循環装置1J、撹拌流ガイド1M、撹拌羽根1Nを備えるものである。なお、図1では、図2における、ヒーター電源1H、ヒーター1I、めっき液循環装置1Jの図示を省略している。   A schematic configuration of the electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus is shown in a perspective view of FIG. 1 and a cross-sectional view of FIG. An electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus 1 (hereinafter may be abbreviated as apparatus 1) includes a lid 1A, a plating tank 1B, a cathode drum 1C, an anode plate 1D, a gas supply port 1G, a ceiling 1K, and a DC power supply (not shown). As a preferable configuration, a guide roll 1E, a heater power source 1H, a heater 1I, a plating solution circulation device 1J, a stirring flow guide 1M, and a stirring blade 1N are provided. In FIG. 1, illustration of the heater power source 1H, the heater 1I, and the plating solution circulating apparatus 1J in FIG. 2 is omitted.

図1および図2の電解アルミニウム箔製造装置1について、装置を構成する構成要素の詳細と装置を用いたアルミニウム箔製造プロセスの詳細を以下に説明する。なお、プロセスの前工程については、装置の動作手順とともに後述する。   With respect to the electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2, details of components constituting the apparatus and details of an aluminum foil manufacturing process using the apparatus will be described below. The pre-process of the process will be described later together with the operation procedure of the apparatus.

装置1では、蓋部1Aを有するめっき槽1Bにめっき液Lが貯留されていて、一部がめっき液Lに浸漬された陰極ドラム1Cと、陰極ドラム1Cの表面に対向して配設され全てがめっき液Lに浸漬された陽極板1Dとを、不図示の直流電源に接続して通電し、陰極ドラム1Cを矢印の方向に回転させながら、陰極ドラム1C上にアルミニウム箔Fとなるアルミニウムめっき膜を析出させるものである。通電中、めっき液Lは撹拌羽根1Nの回転により撹拌され、撹拌流ガイド1Mにより、陰極ドラム1Cと陽極板1Dとの間にめっき液Lの流れを発生させている。アルミニウム箔Fとなるアルミニウムめっき膜は、回転する陰極ドラム1C表面に連続的に形成された後、陰極ドラム1C表面から剥離され、ガイドロール1Eに誘導され、装置1の側面に形成される蓋部1Aとめっき槽1Bとの隙間に形成された箔引出し口1Fから、装置1外部の矢印の方向に引出される。また、めっき液L上方には、陰極ドラム1Cと一定間隔離れて陰極ドラム1C上方を覆うよう略円筒内周面状の面を有する天井部1Kが備えられ、めっき液Lから溶媒のアルキルスルホンが蒸発して結露しても、陰極ドラム1C近傍、あるいは陰極ドラム1C上に結露物が落下しないような構造になっている。陰極ドラム1Cと天井部1Kの好ましい間隔は、陰極ドラム1Cの直径が150mm程度のとき、100〜200mm程度である。天井部1Kに開口して設けられたガス供給口1Gからは、乾燥した加熱不活性ガスGが導入され、めっき液Lの劣化とアルキルスルホンの結露を防止している。導入されたガスは、後述するように、箔引出し口1Fから排出される。そして、めっき液Lは、ヒーター電源1Hに接続されたヒーター1Iにより加温されるとともに、めっき液循環装置1Jにより循環・濾過される。   In the apparatus 1, a plating solution L is stored in a plating tank 1B having a lid 1A, and a part of the cathode drum 1C immersed in the plating solution L is disposed opposite to the surface of the cathode drum 1C. The anode plate 1D immersed in the plating solution L is connected to a DC power source (not shown) and energized to rotate the cathode drum 1C in the direction of the arrow, while the aluminum plating serving as the aluminum foil F on the cathode drum 1C. A film is deposited. During energization, the plating solution L is stirred by the rotation of the stirring blade 1N, and the flow of the plating solution L is generated between the cathode drum 1C and the anode plate 1D by the stirring flow guide 1M. The aluminum plating film to be the aluminum foil F is continuously formed on the surface of the rotating cathode drum 1C, then peeled off from the surface of the cathode drum 1C, guided to the guide roll 1E, and a lid formed on the side surface of the apparatus 1 It is pulled out in the direction of the arrow outside the apparatus 1 from a foil drawing port 1F formed in the gap between 1A and the plating tank 1B. Above the plating solution L, a ceiling portion 1K having a substantially cylindrical inner surface is provided so as to cover the upper portion of the cathode drum 1C at a predetermined distance from the cathode drum 1C. Even if it evaporates and dew condensation occurs, the dew condensation does not fall in the vicinity of the cathode drum 1C or on the cathode drum 1C. A preferable interval between the cathode drum 1C and the ceiling 1K is about 100 to 200 mm when the diameter of the cathode drum 1C is about 150 mm. A dry heated inert gas G is introduced from a gas supply port 1G provided in the ceiling portion 1K so as to prevent deterioration of the plating solution L and condensation of alkylsulfone. The introduced gas is discharged from the foil outlet 1F as will be described later. The plating solution L is heated by the heater 1I connected to the heater power source 1H, and is circulated and filtered by the plating solution circulation device 1J.

めっき液Lは、特許文献3に開示されているような、アルキルスルホンの溶媒にアルミニウムハロゲン化物を溶解しためっき液を用いることができる。ここで、アルキルスルホンは、特許文献1に開示されているようなジアルキルスルホンを用いてもよく、具体的には、ジメチルスルホン等を用いることができる。そして、アルミニウムハロゲン化物としては、具体的には、塩化アンモニウム等を用いることができる。さらに、他の添加剤として、ハロゲン化アンモニウム、第一アミンのハロゲン化水素塩、第二アミンのハロゲン化水素塩、第三アミンのハロゲン化水素塩、一般式:RN・X(R〜Rは同一または異なるアルキル基、Xは第四アンモニウムカチオンに対するカウンターアニオン)で表される第四アンモニウム塩からなる群から選択される、少なくとも1つの含窒素化合物を添加することもできる。めっき液Lは常温では固形物であり、ヒーターIにより60〜140℃の高温に加熱し、液体になった状態でアルミニウム箔Fの製造に供される。 As the plating solution L, a plating solution in which an aluminum halide is dissolved in an alkylsulfone solvent as disclosed in Patent Document 3 can be used. Here, as the alkylsulfone, a dialkylsulfone as disclosed in Patent Document 1 may be used, and specifically, dimethylsulfone or the like may be used. As the aluminum halide, specifically, ammonium chloride or the like can be used. Further, as other additives, ammonium halide, hydrogen halide salt of primary amine, hydrogen halide salt of secondary amine, hydrogen halide salt of tertiary amine, general formula: R 1 R 2 R 3 R 4 Add at least one nitrogen-containing compound selected from the group consisting of quaternary ammonium salts represented by N · X (R 1 to R 4 are the same or different alkyl groups, X is a counter anion for a quaternary ammonium cation) You can also The plating solution L is a solid material at room temperature, and is heated to a high temperature of 60 to 140 ° C. by the heater I and used for the production of the aluminum foil F in a liquid state.

蓋部1Aは、めっき液Lから溶媒のアルキルスルホンの蒸発を防ぐためにめっき槽1B上に配設されたものであり、同時に、装置1内部を保温する効果を有するものでもある。蓋部1Aとめっき槽1Bが外部に開口する部分は、加熱不活性ガスGを導入する部分と箔引出し口1Fだけとし、装置1内に加熱不活性ガスGを導入し箔引き出し口1Fから排出し続けることで、装置1内を常に110℃以上の高温に保つことを可能にしている。   The lid 1A is disposed on the plating tank 1B in order to prevent evaporation of the solvent alkylsulfone from the plating solution L, and at the same time, has an effect of keeping the inside of the apparatus 1 warm. The part where the lid 1A and the plating tank 1B open to the outside is only the part for introducing the heated inert gas G and the foil outlet 1F, and the heated inert gas G is introduced into the apparatus 1 and discharged from the foil outlet 1F. By continuing to do so, the inside of the apparatus 1 can always be kept at a high temperature of 110 ° C. or higher.

装置1は、ヒーター1Iによるめっき液Lの加熱により、装置1内部が110℃以上に加熱されるものであるが、装置1内部の加熱は必ずしもこの方法に拘るものではない。例えば、蓋部1Aやめっき槽1B周りにラバーヒーター等の加熱機構を配置し、蓋部1Aやめっき槽1Bを介して装置1内を加熱してもよい。   In the apparatus 1, the inside of the apparatus 1 is heated to 110 ° C. or more by heating the plating solution L by the heater 1I. However, the heating in the apparatus 1 is not necessarily related to this method. For example, a heating mechanism such as a rubber heater may be disposed around the lid 1A and the plating tank 1B, and the inside of the apparatus 1 may be heated via the lid 1A and the plating tank 1B.

天井部1Kは、めっき液Lの上方に、陰極ドラム1Cと一定間隔離れて陰極ドラム1Cの上方を覆うよう略円筒内周面状にして設けたものである。後述するように、装置1内には乾燥した加熱不活性ガスGが導入され、めっき液Lおよび陰極ドラム1Cと天井部1Kとの間は乾燥した高温の雰囲気になる。その結果、陰極ドラム1Cおよび天井部1Kは暖められて結露しにくい状態になっているが、かかる形状の天井部1Kを設けることで、仮に、めっき液Lから溶媒のアルキルスルホンが蒸発して天井部1K表面に結露しても、結露物は円筒内周面状に湾曲した天井部1K内面を伝い、陰極ドラム1Cから離れたところでめっき液Lに落下するようになる。つまり、アルキルスルホンの結露物が、陰極ドラム1C表面および陰極ドラム1C近傍のめっき液Lに落下するのを防止できるので、厚みが均一なアルミニウム箔Fを製造するのに非常に有効な構造である。   The ceiling portion 1K is provided in the shape of a substantially cylindrical inner surface above the plating solution L so as to cover the upper portion of the cathode drum 1C at a predetermined distance from the cathode drum 1C. As will be described later, a dry heated inert gas G is introduced into the apparatus 1, and a dry high-temperature atmosphere is formed between the plating solution L and the cathode drum 1C and the ceiling portion 1K. As a result, the cathode drum 1C and the ceiling portion 1K are heated and are not easily dewed. By providing the ceiling portion 1K having such a shape, the alkylsulfone as a solvent evaporates from the plating solution L and the ceiling is temporarily removed. Even if the dew condensation occurs on the surface of the portion 1K, the dew condensate travels along the inner surface of the ceiling portion 1K curved in the shape of the inner circumferential surface of the cylinder and falls to the plating solution L at a distance from the cathode drum 1C. That is, since the condensation of alkyl sulfone can be prevented from falling onto the plating solution L near the surface of the cathode drum 1C and in the vicinity of the cathode drum 1C, it is a very effective structure for manufacturing the aluminum foil F having a uniform thickness. .

装置1では、蓋部1Aの内側に天井部1Kを配設しているが、蓋部1Aに厚みをもたせて、内側を円筒内周面状にすることで、蓋部1Aと兼ねた天井部1Kにすることもできる。この場合、厚みをもたせた蓋部1Aの内部にヒーターを配して天井部1Kを加熱すれば、アルキルスルホンが天井部1Kに結露しにくくなり、結露防止に好ましい天井部1Kにすることができる。   In the apparatus 1, the ceiling 1 </ b> K is disposed inside the lid 1 </ b> A. However, the ceiling 1 </ b> A is also provided with a thickness so that the inside is formed into a cylindrical inner peripheral surface, thereby serving as the lid 1 </ b> A. It can also be 1K. In this case, if the heater is disposed inside the lid portion 1A having a thickness to heat the ceiling portion 1K, the alkylsulfone is less likely to condense on the ceiling portion 1K, and the ceiling portion 1K that is preferable for preventing condensation can be obtained. .

また、天井部1Kの表面は、アルキルスルホンが結露物を形成しても、円筒内周面状である天井部の表面上を速やかに流れてめっき液Lに落下するよう、平滑な表面にするのが好ましい。また、結露物を流れやすくするよう、天井部1Kの表面の結露物が流れる方向に溝加工を施してもよい。   Further, the surface of the ceiling portion 1K is made smooth so that even if alkylsulfone forms a dew condensation, it quickly flows on the surface of the ceiling portion having a cylindrical inner peripheral surface and falls to the plating solution L. Is preferred. Moreover, you may give a groove process to the direction where the dew condensation on the surface of the ceiling part 1K flows so that a dew condensation may flow easily.

さらに、天井部1Kは、必ずしも図2に示されるように、円筒内周面状の形状である必要はない、例えば、図3(A)に示されるように、平板上の板をつき合わせて、二方向に結露物が流れ落ちる傾斜面構造を有する天井部1K´にしてもよいし、図3(B)に示されるように、一方向に結露物が流れ落ちる傾斜面構造を有する天井部1K´´としてもよい。いずれの場合においても、傾斜面が、蓋部1Bの外周方向、すなわち、陰極ドラム1Cから離れる方向に向かって下がるようにして、天井部1K´(1K´´)の表面に形成された結露物が流れて、陰極ドラム1Cから離れたところに落下するようにするのが好ましい。図2に示した円筒内周面状の天井部1Kは、陰極ドラム1Cとの間の空間を狭くすることができるので、ガス供給口1Gから導入される加熱不活性ガスGがスムーズな流れで循環するようになり、ガスの熱により陰極ドラム1Cが加熱され、装置1内を保温する効果も高まるので、天井部としてはより好ましい形状であるといえる。   Furthermore, the ceiling portion 1K does not necessarily have the shape of a cylindrical inner peripheral surface as shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. The ceiling portion 1K ′ having an inclined surface structure in which dew condensation flows down in two directions may be used, or as shown in FIG. 3B, the ceiling portion 1K ′ having an inclined surface structure in which dew condensation flows down in one direction. It may be '. In any case, the condensate formed on the surface of the ceiling portion 1K ′ (1K ″) so that the inclined surface is lowered toward the outer peripheral direction of the lid portion 1B, that is, in the direction away from the cathode drum 1C. Preferably flows and falls away from the cathode drum 1C. Since the space between the cylindrical inner peripheral ceiling 1K shown in FIG. 2 and the cathode drum 1C can be narrowed, the heated inert gas G introduced from the gas supply port 1G has a smooth flow. Since the cathode drum 1C is heated by the heat of the gas and the effect of keeping the inside of the apparatus 1 warm is increased, it can be said that the ceiling portion is more preferable.

なお、結露物の落下防止に効果がある、天井部の形状に係る前記構成は、加熱不活性ガスの導入に係る構成の有無・形態にかかわらず、広くめっき装置に適用可能である。   In addition, the said structure which concerns on the shape of a ceiling part which is effective in prevention of fall of a dew condensation thing is widely applicable to a plating apparatus irrespective of the presence or absence and form of the structure which concerns on introduction | transduction of a heating inert gas.

陰極ドラム1Cは、一般的な電解銅箔の製造装置で用いられるのと同様の円柱状からなる陰極ドラムであり、円柱の外周面上にアルミニウムが連続的して析出し、そのアルミニウムを陰極ドラム1C表面から剥離して、アルミニウム箔Fを得るものである。円柱状からなる陰極ドラム1Cの外周面は、通電しやすく、かつ、析出したアルミニウムが剥離されやすい材料を用いるのが好ましく、例えばチタン等を用いるのが好ましい。また、陰極ドラム1Cの表面は、アルミニウム箔Fの厚みを均一にするためには平滑な面が好ましいが、比表面積の大きいアルミニウム箔Fを製造するために、例えば、表面にディンプルのような数μmオーダーの微細な凹凸を設けてもよい。さらに、陰極ドラム1Cを通じて熱が逃げ、陰極ドラム1C表面あるいはめっき液Lの温度が下がるのを防止するために、陰極ドラム1C内にヒーター等の加熱機構を設けてもよい。陰極ドラム1Cは、ドラムの軸心方向に設けられた不図示の駆動部(例えばステッピングモーター)に接続して、毎分0.1°〜5°程度の速度で回転できるよう、装置1に取り付けられる。   The cathode drum 1C is a cathode drum having a cylindrical shape similar to that used in a general electrolytic copper foil manufacturing apparatus. Aluminum is continuously deposited on the outer peripheral surface of the cylinder, and the aluminum is deposited on the cathode drum. The aluminum foil F is obtained by peeling from the surface of 1C. For the outer peripheral surface of the cylindrical cathode drum 1C, it is preferable to use a material that is easily energized and from which the deposited aluminum is easily peeled off. For example, titanium is preferably used. Further, the surface of the cathode drum 1C is preferably a smooth surface in order to make the thickness of the aluminum foil F uniform, but in order to produce the aluminum foil F having a large specific surface area, for example, the surface has a number of dimples. Fine irregularities on the order of μm may be provided. Furthermore, a heating mechanism such as a heater may be provided in the cathode drum 1C in order to prevent heat from escaping through the cathode drum 1C and the temperature of the cathode drum 1C or the plating solution L from falling. The cathode drum 1C is attached to the apparatus 1 so as to be connected to a driving unit (not shown) (for example, a stepping motor) provided in the axial direction of the drum so as to be rotated at a speed of about 0.1 ° to 5 ° per minute. It is done.

陽極板1Dは、純アルミニウム板を陰極ドラム1C表面の曲率にあわせて曲面加工したものであり、陽極板1Dの表面が、陰極ドラム1Cの表面と、ほぼ等間隔に対向して配設されている。かかる形状および配置は、陰極ドラム1Cと陽極板1Dとの間の電流密度を均一にすることができ、均質なアルミニウム箔Fを得るのには好ましいものである。陰極ドラム1Cと陽極板1Dは、不図示の直流電源に接続されて通電をされるが、陽極板1Dの表面を除き、陽極板1Dと同電位にしてめっき液Lに接する金属部分は、電気化学的にめっき液Lに浸食されやすい状態になる。したがって、かかる金属表面は、フッ素系の樹脂コーティング等により保護するのが好ましい。   The anode plate 1D is obtained by processing a pure aluminum plate into a curved surface in accordance with the curvature of the surface of the cathode drum 1C, and the surface of the anode plate 1D is disposed so as to face the surface of the cathode drum 1C at substantially equal intervals. Yes. Such a shape and arrangement can make the current density between the cathode drum 1C and the anode plate 1D uniform, and is preferable for obtaining a uniform aluminum foil F. The cathode drum 1C and the anode plate 1D are connected to a DC power source (not shown) and energized. Except for the surface of the anode plate 1D, the metal portion that is in the same potential as the anode plate 1D and contacts the plating solution L is electrically It will be in a state where it is easily eroded by the plating solution L chemically. Therefore, it is preferable to protect the metal surface with a fluorine-based resin coating or the like.

装置1では、撹拌羽根1Nを回転させてめっき液Lを撹拌し、撹拌流ガイド1Mで整流することにより、陰極ドラム1Cと陽極板1Dとの間にめっき液Lの流れを発生させているが、めっき液Lの撹拌は必ずしもこれに拘るものではない。例えば、装置1ではめっき液循環装置1Jによりめっき液Lを循環・濾過しているが、このめっき液循環装置1Jから流出するめっき液Lの流れを、直接陰極ドラム1Cと陽極板1Dとの間に誘導してめっき液Lの流れを形成することもできる。陰極ドラム1Cと陽極板1Dとの間にめっき液Lの流れを形成することは、陰極ドラム1C表面に均質なアルミニウムを析出させる上で重要である。   In the apparatus 1, the flow of the plating solution L is generated between the cathode drum 1 </ b> C and the anode plate 1 </ b> D by rotating the stirring blade 1 </ b> N, stirring the plating solution L, and rectifying by the stirring flow guide 1 </ b> M. The stirring of the plating solution L is not necessarily limited to this. For example, in the apparatus 1, the plating solution L is circulated and filtered by the plating solution circulation device 1J. The flow of the plating solution L flowing out from the plating solution circulation device 1J is directly between the cathode drum 1C and the anode plate 1D. It is also possible to form a flow of the plating solution L. Forming a flow of the plating solution L between the cathode drum 1C and the anode plate 1D is important for depositing homogeneous aluminum on the surface of the cathode drum 1C.

ガス供給口1Gは、外部から装置1内に乾燥させた加熱不活性ガスGを導入するガス導入口である。装置1のように、蓋部1Aの内面に、蓋部1Aとは別に天井部1Kが設けられている場合、ガス供給口1Gを蓋部1Aの壁面に開口して、蓋部1Aと天井部1Kとの間に加熱不活性ガスGを導入し、蓋部1Aと天井部1Kの隙間からガスを流出させて、装置1内部に供給することもできるが、陰極ドラム1Cと天井部1Kとの間に加熱不活性ガスGを流したほうが、陰極ドラム1Cに沿ってガス流がスムーズに循環するようになるので、ガスの熱により陰極ドラム1Cが加熱されて装置1内を保温する効果も高まる。したがって、ガス供給口1Gは蓋部1Aの側面より天井部1Kに開口させるのが好ましい。   The gas supply port 1G is a gas introduction port for introducing the heated inert gas G dried into the apparatus 1 from the outside. When the ceiling portion 1K is provided on the inner surface of the lid portion 1A like the device 1 separately from the lid portion 1A, the gas supply port 1G is opened on the wall surface of the lid portion 1A, and the lid portion 1A and the ceiling portion are opened. It is also possible to introduce a heated inert gas G between 1K and let the gas flow out from the gap between the lid 1A and the ceiling 1K and supply it to the inside of the apparatus 1, but the cathode drum 1C and the ceiling 1K Since the gas flow smoothly circulates along the cathode drum 1C when the heating inert gas G is passed between them, the effect of keeping the inside of the apparatus 1 warm by heating the cathode drum 1C by the heat of the gas is enhanced. . Therefore, the gas supply port 1G is preferably opened from the side surface of the lid 1A to the ceiling 1K.

また、ガス供給口1Gは、天井部1Kのある一点において、例えば、円形状の開口部にして設けることも可能であるが、円柱状の陰極ドラム1Cの軸心方向に沿って複数の開口部を設けるか、あるいは、図1に示されるように、細長いスリット状のガス供給口1Gにするのが好ましい。かかる構成にするほうが、ガス供給口1Gから導入された加熱不活性ガスGが陰極ドラム1Cの表面に沿ってスムーズに循環できるようになるので、装置1内の不活性ガスの温度分布をより均一にすることができ、アルキルスルホンが結露するのをより一層防止する効果が得られる。   Further, the gas supply port 1G can be provided at a certain point of the ceiling 1K, for example, as a circular opening, but a plurality of openings along the axial direction of the cylindrical cathode drum 1C. It is preferable to provide a gas supply port 1G having an elongated slit shape as shown in FIG. With this configuration, the heated inert gas G introduced from the gas supply port 1G can be circulated more smoothly along the surface of the cathode drum 1C, so that the temperature distribution of the inert gas in the apparatus 1 is more uniform. And the effect of further preventing the condensation of the alkyl sulfone can be obtained.

さらに、天井部1Kのガス供給口1Gを開口した部分は、めっき液Lから蒸発したアルキルスルホンが結露しやすく、めっき液Lあるいは陰極ドラム1C上に結露物が落下する危険性が高くなる。これを回避するために、ガス供給口1G近傍にヒーター等の加熱機構を設け、ガス供給口1G近傍にアルキルスルホンを結露しにくくしてもよい。   Furthermore, the portion of the ceiling 1K where the gas supply port 1G is opened tends to cause condensation of the alkylsulfone evaporated from the plating solution L, increasing the risk of condensation falling on the plating solution L or the cathode drum 1C. In order to avoid this, a heating mechanism such as a heater may be provided in the vicinity of the gas supply port 1G so that the alkylsulfone is less likely to condense in the vicinity of the gas supply port 1G.

そして、ガス供給口1Gは、加熱不活性ガスGが一方向に噴出可能な、ノズル形状であってもよい。この場合、加熱不活性ガスGは、図4(A)のように陰極ドラム1C方向に噴出させてもよいし、図4(B)のように天井部1Kの円筒内周面に沿った方向に噴出させてもよい。図4(A)のように、加熱不活性ガスGをノズル1Pから陰極ドラム1C方向に略垂直に噴出させた場合、陰極ドラム1Cに衝突した加熱不活性ガスの気流は、陰極ドラム1Cの表面に沿って流れようになるので、陰極ドラム1C上にアルキルスルホンの結露物が落下しても吹き飛ばされて付着しにくくなる。なお、噴出角度は、結露物の付着程度をみて、垂直だけでなく、適宜変えることができる。また、図4(B)のように、加熱不活性ガスGをノズル1Pから天井部1Kの円筒内周面に沿って噴出させた場合、天井部1Kに付着したアルキルスルホンの結露物が、円筒内周面状である天井部1Kの内面を伝って流れ落ちやすくなるので、陰極ドラム1C上、あるいは、陰極ドラム1C近傍のめっき液Lに落下するのを防止する効果が得られる。図4(B)では、天井部1K内面に沿った下方に加熱不活性ガスGを噴出するノズル1P形状のガス供給口1Gを示しているが、同時に、天井部1K内面に沿った下方に加熱不活性ガスGを噴出するノズル形状のガス供給口1Gを併設して、天井部1K内面すべてに沿って加熱不活性ガスGが流れるようにすれば、天井部1K内面全てにおいて結露物を流し落とす効果が得られるので、アルキルスルホンの結露防止にはより一層好ましくなる。   The gas supply port 1G may have a nozzle shape that allows the heated inert gas G to be ejected in one direction. In this case, the heated inert gas G may be ejected in the direction of the cathode drum 1C as shown in FIG. 4A, or the direction along the cylindrical inner peripheral surface of the ceiling 1K as shown in FIG. 4B. May be ejected. As shown in FIG. 4A, when the heated inert gas G is ejected from the nozzle 1P substantially perpendicularly in the direction of the cathode drum 1C, the air flow of the heated inert gas that collides with the cathode drum 1C is the surface of the cathode drum 1C. Therefore, even if the condensation of alkyl sulfone falls on the cathode drum 1C, it is blown off and hardly adheres. Note that the ejection angle can be changed as appropriate in addition to the vertical, in view of the degree of condensation. Further, as shown in FIG. 4B, when the heated inert gas G is ejected from the nozzle 1P along the cylindrical inner peripheral surface of the ceiling 1K, the condensation of alkyl sulfone adhering to the ceiling 1K is cylindrical. Since it becomes easy to flow down along the inner surface of the ceiling portion 1K having the inner peripheral surface, an effect of preventing the liquid from falling onto the plating solution L on the cathode drum 1C or in the vicinity of the cathode drum 1C is obtained. 4B shows a nozzle 1P-shaped gas supply port 1G that ejects the heating inert gas G downward along the inner surface of the ceiling portion 1K. At the same time, the gas supply port 1G is heated downward along the inner surface of the ceiling portion 1K. If the nozzle-shaped gas supply port 1G for injecting the inert gas G is also provided so that the heated inert gas G flows along the entire inner surface of the ceiling portion 1K, the dew condensation is caused to flow down on the entire inner surface of the ceiling portion 1K. Since an effect is acquired, it becomes much more preferable for the condensation prevention of alkyl sulfone.

加熱不活性ガスGは、めっき液が酸化するのを防止できる不活性ガスであればよく、アルゴンガスや窒素ガスを用いることができる。また、めっき液Lは水分を吸収しても劣化しやすい特性があるので、水分を除去して乾燥させた不活性ガスを用いる必要がある。そして、加熱不活性ガスGは、天井部1Kの内面にアルキルスルホンが結露しにくくするのを防止するために、めっき液Lの温度と同程度以上の110〜140℃程度に加熱されたガスを用いるのが好ましい。ここで、導入する加熱不活性ガスGの温度,流量は、装置1内の雰囲気温度がめっき液Lの温度と同程度以上に保持されるよう、雰囲気温度をモニターしながら温度,流量調整されるのが好ましい。   The heating inert gas G may be any inert gas that can prevent the plating solution from being oxidized, and argon gas or nitrogen gas can be used. Further, since the plating solution L has a characteristic that it easily deteriorates even when it absorbs moisture, it is necessary to use an inert gas that has been dried after removing moisture. The heated inert gas G is a gas heated to about 110 to 140 ° C., which is equal to or higher than the temperature of the plating solution L, in order to prevent the alkyl sulfone from condensing on the inner surface of the ceiling 1K. It is preferable to use it. Here, the temperature and flow rate of the heated inert gas G to be introduced are adjusted while monitoring the atmospheric temperature so that the atmospheric temperature in the apparatus 1 is maintained at the same level or higher as the temperature of the plating solution L. Is preferred.

上記電解アルミニウム箔製造装置1の動作について説明する。まず、前工程として、めっき液Lの建浴について説明すると、水滴等の水分が付着していないことを確認しためっき槽1B内に、適量秤量した固体のアルキルスルホンとアルミニウムハロゲン化物、ハロゲン化アンモニウム等の添加剤を投入する。その後、蓋部1Aを閉じ、ヒーター電源1Hのスイッチを入れない状態で、ガス供給口1Gから乾燥した不活性ガスを導入して数時間放置する。このとき、不活性ガスは加熱されている必要はない。この作業は、薬剤表面と装置内に付着した水分を除去するものである。アルミニウムハロゲン化物は水分を吸収しやすく、めっき液Lに水分が取り込まれると、通電により水素を発生する可能性がある。水素爆発の危険性を避けるために、かかる不活性ガスの導入作業は必ず行うべきものである。   The operation of the electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus 1 will be described. First, as a pre-process, the bath of the plating solution L will be described. A solid alkylsulfone, an aluminum halide, and an ammonium halide weighed in an appropriate amount in a plating tank 1B that has been confirmed to be free of moisture such as water droplets. Add additives such as. Thereafter, the lid 1A is closed, and a dry inert gas is introduced from the gas supply port 1G without allowing the heater power supply 1H to be switched on and left for several hours. At this time, the inert gas does not need to be heated. This operation is to remove moisture adhering to the drug surface and the apparatus. Aluminum halides easily absorb moisture, and when moisture is taken into the plating solution L, hydrogen may be generated by energization. In order to avoid the danger of hydrogen explosion, the introduction of such inert gas should be done.

その後、ヒーター電源1Hのスイッチを入れ、ガス供給口1Gから導入していた不活性ガスを加熱して加熱不活性ガスGとし、めっき液Lとなる固体の薬剤を溶解する。薬剤が溶解してめっき液Lとなったことが確認できたら、撹拌羽根1Nを回転させてめっき液Lを撹拌し、めっき液循環装置1Jを動作させてめっき液の循環・濾過を開始する。ここで、液状になっためっき液Lが沸騰しないよう、めっき液Lの液温管理は重要である。例えば、アルキルスルホンとしてジメチルスルホンを用いた場合、めっき液は約120℃で沸騰してしまうので、ヒーター電源1Hの出力を調整して、めっき液Lの温度を100℃〜110℃に維持する必要がある。またこの場合、加熱不活性ガスGの温度は、めっき液Lの液温と同程度もしくは若干高い、110℃〜115℃になるよう設定するのがよい。めっき液Lを建浴するためには、最低でも、30分から1時間めっき液Lを循環させて撹拌するのがよい。   Thereafter, the heater power source 1H is turned on, the inert gas introduced from the gas supply port 1G is heated to form the heated inert gas G, and the solid chemical that becomes the plating solution L is dissolved. If it can be confirmed that the chemical has dissolved into the plating solution L, the stirring blade 1N is rotated to agitate the plating solution L, and the plating solution circulation device 1J is operated to start circulation / filtration of the plating solution. Here, the temperature control of the plating solution L is important so that the plating solution L in a liquid state does not boil. For example, when dimethyl sulfone is used as the alkyl sulfone, the plating solution will boil at about 120 ° C., so it is necessary to adjust the output of the heater power supply 1H and maintain the temperature of the plating solution L at 100 ° C. to 110 ° C. There is. In this case, the temperature of the heated inert gas G is preferably set to 110 ° C. to 115 ° C., which is the same as or slightly higher than the temperature of the plating solution L. In order to bathe the plating solution L, it is preferable that the plating solution L be circulated and stirred for 30 minutes to 1 hour at a minimum.

建浴が終わった後、陰極ドラム1Cを回転させながら、陰極ドラム1Cと陽極板1Dとの間を通電して、陰極ドラム1C外周面上にアルミニウムを析出させる。析出したアルミニウム端部を、陰極ドラム1C外周面から剥離した後、ガイドロール1Eを介して箔引出し口1Fから装置1外に引き出し、アルミニウム箔Fを得る。陰極ドラム1Cの回転数と、めっき電流密度は、アルミニウム箔Fの厚みと品質にあわせて任意に設定することができる。   After completion of the bathing, while the cathode drum 1C is rotated, electricity is passed between the cathode drum 1C and the anode plate 1D to deposit aluminum on the outer peripheral surface of the cathode drum 1C. After separating the deposited aluminum end from the outer peripheral surface of the cathode drum 1C, the aluminum foil F is obtained by pulling it out of the apparatus 1 from the foil outlet 1F through the guide roll 1E. The number of revolutions of the cathode drum 1C and the plating current density can be arbitrarily set according to the thickness and quality of the aluminum foil F.

1,5:電解アルミニウム製造装置
1A,5A:蓋部
1B,5B:めっき槽
1C,5C:陰極ドラム
1D,5D:陽極板
1E,5E:ガイドロール
1F,5F:箔引出し口
1G,5G:ガス供給口
1H,5H:ヒーター電源
1I,5I:ヒーター
1J:めっき液循環装置
1K:天井部
1M:撹拌流ガイド
1N:撹拌羽根
1P:ノズル
A:結露物
F:アルミニウム箔
G:加熱不活性ガス
L:めっき液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,5: Electrolytic aluminum manufacturing apparatus 1A, 5A: Cover part 1B, 5B: Plating tank 1C, 5C: Cathode drum 1D, 5D: Anode plate 1E, 5E: Guide roll 1F, 5F: Foil extraction port 1G, 5G: Gas Supply port 1H, 5H: Heater power supply 1I, 5I: Heater 1J: Plating solution circulation device 1K: Ceiling part 1M: Stirring flow guide 1N: Stirring blade 1P: Nozzle A: Condensate F: Aluminum foil G: Heating inert gas L : Plating solution

Claims (10)

アルキルスルホンに少なくともアルミニウムハロゲン化物を溶解した電解アルミニウムめっき液を介して陰極ドラムと陽極板を対向して配置し、両極間を電源に接続して通電し、該陰極ドラムを回転させながら該陰極ドラム表面に箔となるアルミニウムを析出させる電解アルミニウム箔製造装置において、
前記陰極ドラムおよび陽極板が浸漬された前記めっき液を貯留するめっき槽と、前記めっき液の上方を覆うようにして前記めっき槽上に配設された蓋部と、該蓋部に不活性ガスを供給可能に配設されたガス供給口を有し、
かつ、前記アルミニウム箔を析出する際に、前記めっき液と前記蓋部の間の不活性ガスを110℃以上に保つものであることを特徴とする電解アルミニウム箔製造装置。
The cathode drum and the anode plate are arranged to face each other through an electrolytic aluminum plating solution in which at least an aluminum halide is dissolved in an alkylsulfone, and the cathode drum is rotated while the cathode drum is rotated while the cathode drum is rotated. In an electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus for depositing aluminum as a foil on the surface,
A plating tank for storing the plating solution in which the cathode drum and the anode plate are immersed, a lid part disposed on the plating tank so as to cover the upper part of the plating solution, and an inert gas in the lid part A gas supply port arranged to be able to supply
And when depositing the said aluminum foil, the inert gas between the said plating solution and the said cover part is maintained at 110 degreeC or more, The electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記ガス供給口から加熱された前記不活性ガスが供給されることを特徴とする請求項1に記載の電解アルミニウム箔製造装置。   The apparatus for producing electrolytic aluminum foil according to claim 1, wherein the heated inert gas is supplied from the gas supply port. 前記蓋部または前記めっき槽を介して前記不活性ガスを加熱可能な加熱機構を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電解アルミニウム箔製造装置。   The electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a heating mechanism capable of heating the inert gas via the lid or the plating tank. 前記ガス供給口が前記陰極ドラムの軸心方向に複数開口しているか、あるいは、前記陰極ドラムの軸心方向に細長くスリット状に開口していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電解アルミニウム箔製造装置。   4. The gas supply port according to claim 1, wherein a plurality of the gas supply ports are opened in the axial direction of the cathode drum, or are elongated and opened in a slit shape in the axial direction of the cathode drum. The electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus described in 1. 前記ガス供給口が前記不活性ガスを一方向に噴出可能なノズルであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電解アルミニウム箔製造装置。   The apparatus for producing electrolytic aluminum foil according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas supply port is a nozzle capable of ejecting the inert gas in one direction. 前記ノズルが前記陰極ドラム方向に前記不活性ガスを噴出可能に配設されることを特徴とする請求項5に記載の電解アルミニウム箔製造装置。   6. The electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the nozzle is disposed so as to be able to eject the inert gas in the cathode drum direction. アルキルスルホンに少なくともアルミニウムハロゲン化物を溶解した電解アルミニウムめっき液を介して陰極ドラムと陽極板を対向して配置し、両極間を電源に接続して通電し、該陰極ドラムを回転させながら該陰極ドラム表面に箔となるアルミニウムを析出させる電解アルミニウム箔製造方法において、
前記陰極ドラムおよび陽極板が浸漬された前記めっき液を貯留するめっき槽と、前記めっき液の上方を覆うようにして前記めっき槽上に配設された蓋部と、該蓋部に不活性ガスを供給可能に配設されたガス供給口を有する製造装置を用い、
前記めっき液と前記蓋部の間の前記不活性ガスを110℃以上に保ちながら前記アルミニウム箔を析出することを特徴とする電解アルミニウム箔製造方法。
The cathode drum and the anode plate are arranged to face each other through an electrolytic aluminum plating solution in which at least an aluminum halide is dissolved in an alkylsulfone, and the cathode drum is rotated while the cathode drum is rotated while the cathode drum is rotated. In the electrolytic aluminum foil manufacturing method of depositing aluminum to be a foil on the surface,
A plating tank for storing the plating solution in which the cathode drum and the anode plate are immersed, a lid part disposed on the plating tank so as to cover the upper part of the plating solution, and an inert gas in the lid part Using a manufacturing apparatus having a gas supply port arranged to be able to supply
The method for producing an electrolytic aluminum foil, comprising depositing the aluminum foil while maintaining the inert gas between the plating solution and the lid at 110 ° C or higher.
前記めっき液を100℃〜110℃に維持した状態で前記不活性ガスを供給することを特徴とする請求項7に記載の電解アルミニウム箔製造方法。   The method for producing an electrolytic aluminum foil according to claim 7, wherein the inert gas is supplied in a state where the plating solution is maintained at 100C to 110C. 前記めっき液は、(1)ジアルキルスルホン、(2)アルミニウムハロゲン化物、および、(3)含窒素化合物を含むものを用いることを特徴とする請求項7または8に記載の電解アルミニウム箔製造方法。   The method for producing an electrolytic aluminum foil according to claim 7 or 8, wherein the plating solution includes (1) a dialkyl sulfone, (2) an aluminum halide, and (3) a nitrogen-containing compound. 前記含窒素化合物は、ハロゲン化アンモニウム、第一アミンのハロゲン化水素塩、第二アミンのハロゲン化水素塩、第三アミンのハロゲン化水素塩、一般式:RN・X(R〜Rは同一または異なるアルキル基、Xは第四アンモニウムカチオンに対するカウンターアニオン)で表される第四アンモニウム塩からなる群から選択される、少なくとも1つであることを特徴とする請求項9に記載の電解アルミニウム箔製造方法。 The nitrogen-containing compound includes ammonium halide, hydrogen halide salt of primary amine, hydrogen halide salt of secondary amine, hydrogen halide salt of tertiary amine, general formula: R 1 R 2 R 3 R 4 N · It is at least one selected from the group consisting of quaternary ammonium salts represented by X (R 1 to R 4 are the same or different alkyl groups, X is a counter anion for a quaternary ammonium cation) The method for producing an electrolytic aluminum foil according to claim 9.
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