JP2017166027A - アルミニウム合金箔 - Google Patents
アルミニウム合金箔 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017166027A JP2017166027A JP2016052593A JP2016052593A JP2017166027A JP 2017166027 A JP2017166027 A JP 2017166027A JP 2016052593 A JP2016052593 A JP 2016052593A JP 2016052593 A JP2016052593 A JP 2016052593A JP 2017166027 A JP2017166027 A JP 2017166027A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- alloy foil
- less
- foil
- strength
- 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
Links
Classifications
-
- 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
Abstract
【課題】曲げ加工による曲げ部の強度が高く、曲げ部で破断し難く、導電性を確保しやすいアルミニウム合金箔を提供する。【解決手段】アルミニウム合金箔は、化学成分が、質量%で、Fe:1.0%以上2.0%以下、Cu:0.1%以上0.5%以下、Mn:0.05%以下を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなる。アルミニウム合金箔は、箔厚が20μm以下であり、引張強さが250MPa以上であり、180°曲げ・曲げ戻し強度が150MPa以上であり、導電率が56.0%IACS以上である。【選択図】なし
Description
本発明は、アルミニウム合金箔に関する。
従来、二次電池、電気二重層キャパシター、リチウムイオンキャパシター等の蓄電デバイスにおける電極の集電体などとして、アルミニウム合金箔が使用されている。例えば、リチウムイオン二次電池では、通常、集電体としてのアルミニウム合金箔の表面に、電極活物質を含む合材スラリーを塗布し、乾燥させ、プレス機にて圧縮加工を施すことにより正極が製造される。製造された正極は、一般に、セパレータ、負極と積層された状態、または、積層状態のまま巻回された状態とされてケースに収容される。
近年、電池容量の向上等を目的として、集電体に用いられるアルミニウム合金箔の薄肉化が求められている。薄肉化されたアルミニウム合金箔では、電極製造工程での抗張力の低下によるアルミニウム合金箔の破断が起こらないように、アルミニウム合金箔の高強度化が求められる。
先行する特許文献1には、Mn:0.10〜1.50質量%、Fe:0.20〜1.50質量%を含有し、MnとFeの合計が1.30〜2.10質量%で残部がAlおよび不可避不純物からなる鋳塊に均質化処理を施した後、熱間圧延、冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延を施し、中間焼鈍後の圧下率を95%以上とした厚さ5〜25μmのアルミニウム合金箔素材を、70〜200℃で10分以上熱処理して得られる、アルミニウム合金箔が開示されている。
また、特許文献2には、Mn:0.80〜1.60質量%、Cu:0.20超〜0.60質量%、Mg:0.002〜0.40質量%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなる組成を有し、引張強度が280〜380MPaである、アルミニウム合金箔が開示されている。
ところで、アルミニウム合金箔は、180°曲げに近い曲げ加工が施された状態とされて使用される場合がある。このような曲げ加工が施された状態で使用される例としては、例えば、アルミニウム合金箔をリチウムイオン二次電池における電極の集電体として用い、角型ケースに電極を収容する場合がある。この場合、巻回された電極をプレスし、扁平状に変形させ、この状態の電極が角型ケース内に収容される。このような厳しい曲げ加工が施された状態で使用されるアルミニウム合金箔には、曲げ部の強度が高いことが求められる。
また、アルミニウム合金箔をリチウムイオン二次電池における電極の集電体に用いた場合、電極には、充放電に伴う活物質の膨張収縮による応力が加わる。そのため、耐曲げ性に劣るアルミニウム合金箔では、充放電時の応力に耐えられず、曲げ部から電極が破断しやすくなる。電極の破断は、電池容量の低下を招く。
しかしながら、従来知られるアルミニウム合金箔は、曲げ部の強度低下が著しく、充放電時の応力に耐えられずに、曲げ部で破断しやすかった。また、曲げ部の強度低下が抑制されたアルミニウム合金箔でも、導電率が低いために、集電体用途として不適当な場合があった。
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、曲げ加工による曲げ部の強度が高く、曲げ部で破断し難く、導電性を確保しやすいアルミニウム合金箔を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、化学成分が、質量%で、Fe:1.0%以上2.0%以下、Cu:0.1%以上0.5%以下、Mn:0.05%以下を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、
箔厚が20μm以下であり、
引張強さが250MPa以上であり、
180°曲げ・曲げ戻し強度が150MPa以上であり、
導電率が56.0%IACS以上である、アルミニウム合金箔にある。
箔厚が20μm以下であり、
引張強さが250MPa以上であり、
180°曲げ・曲げ戻し強度が150MPa以上であり、
導電率が56.0%IACS以上である、アルミニウム合金箔にある。
上記アルミニウム合金箔は、上記特定の構成を有している。そのため、上記アルミニウム合金箔は、曲げ加工による曲げ部の強度が高く、曲げ部で破断し難く、導電性を確保しやすい。したがって、上記アルミニウム合金箔を、例えば、蓄電デバイスにおける電極の集電体として用い、アルミニウム合金箔に曲げ部が形成された場合でも、曲げ部の強度低下が抑制され、充放電に伴う活物質の膨張収縮による応力によって曲げ部に破断が生じ難い。また、上記アルミニウム合金箔は、導電性を確保しやすいため、エネルギー効率のよい蓄電デバイスの実現に有利である。
上記アルミニウム合金箔における化学成分(単位は質量%、以下の化学成分の説明では単に「%」と略記)の意義および限定理由は以下の通りである。
Fe:1.0%以上2.0%以下
Feは、アルミニウム合金箔の強度の向上、回復を促進させるAl−Fe系化合物の形成、および、Cu添加による導電率の低下の抑制のために必要な元素である。これらの機能は、Feの固溶量と析出状態の双方を制御し、アルミニウム合金箔製造時の加工ひずみの導入量を制御することによって得ることができる。
Feは、アルミニウム合金箔の強度の向上、回復を促進させるAl−Fe系化合物の形成、および、Cu添加による導電率の低下の抑制のために必要な元素である。これらの機能は、Feの固溶量と析出状態の双方を制御し、アルミニウム合金箔製造時の加工ひずみの導入量を制御することによって得ることができる。
アルミニウム合金箔中に固溶しているFeは、転位の移動を抑制し、アルミニウム合金箔の強度が低下し過ぎることを防ぐ。一方、Al−Fe系化合物として析出した化合物は、Al素地(マトリックス)と整合性を持たない化合物として全体に多数分散することにより、冷間圧延時に加工組織の回復促進に寄与する。
Fe含有量が1.0%未満になると、Al−Fe系化合物が少なく、Cu添加による導電率の低下が大きくなる。一方、Fe含有量が2.0%を超えると、鋳造時に数百μmを越える粗大なAl−Fe系化合物が形成され、箔圧延時にピンホール(穴あき)生成の原因となり、健全な箔材の製造が困難となる。また、固溶量が多過ぎる場合には導電率の低下に繋がる。上記の観点から、Fe含有量は、好ましくは、1.1%以上、より好ましくは、1.2%以上とすることができる。また、Fe含有量は、好ましくは、1.9%以下、より好ましくは、1.8%以下、さらに好ましくは、1.7%以下とすることができる。
Cu:0.1%以上0.5%以下
Cuは、アルミニウム合金箔の強度向上に寄与する元素である。Cu添加による導電率の減少の影響は元々低い。Cuは、Al−Fe系化合物にも一部固溶する性質があり、上述のようにFe含有量の比較的多い系では、含有量に対する導電率の減少はさらに抑えられる。Cu含有量は、添加による強度向上効果、耐曲げ性向上効果を得る観点から、0.1%以上とする。なお、Cu含有量が0.1%未満になると、十分な強度向上効果、耐曲げ性向上効果が得られなくなる。一方、Cu含有量が0.5%を超えると、強度が高くなり過ぎて圧延が困難になる。上記の観点から、Cu含有量は、好ましくは、0.12%以上、より好ましくは、0.14%以上とすることができる。また、Cu含有量は、箔製造時の圧延安定性の観点から、好ましくは、0.45%以下、より好ましくは、0.4%以下、さらに好ましくは、0.35%以下、さらにより好ましくは、0.3%以下とすることができる。
Cuは、アルミニウム合金箔の強度向上に寄与する元素である。Cu添加による導電率の減少の影響は元々低い。Cuは、Al−Fe系化合物にも一部固溶する性質があり、上述のようにFe含有量の比較的多い系では、含有量に対する導電率の減少はさらに抑えられる。Cu含有量は、添加による強度向上効果、耐曲げ性向上効果を得る観点から、0.1%以上とする。なお、Cu含有量が0.1%未満になると、十分な強度向上効果、耐曲げ性向上効果が得られなくなる。一方、Cu含有量が0.5%を超えると、強度が高くなり過ぎて圧延が困難になる。上記の観点から、Cu含有量は、好ましくは、0.12%以上、より好ましくは、0.14%以上とすることができる。また、Cu含有量は、箔製造時の圧延安定性の観点から、好ましくは、0.45%以下、より好ましくは、0.4%以下、さらに好ましくは、0.35%以下、さらにより好ましくは、0.3%以下とすることができる。
Mn:0.05%以下
Mnは、アルミニウム合金箔の強度向上に寄与する元素であるが、一方で導電率を減少させる。そのため、電極の集電体として用いた場合に、エネルギー効率が低下するため好ましくない。よって、Mn含有量を0.05%以下とする。Mn含有量は、好ましくは、0.03%以下、より好ましくは、0.01%以下であるとよい。なお、通常使用されるAl地金には不純物としてMnが含まれていることが多い。そのため、Mn含有量を0.001%未満に規制するためには、高純度地金を使用することになる。したがって、Mn含有量は、経済性などの観点から、好ましくは、0.001%以上とすることができる。
Mnは、アルミニウム合金箔の強度向上に寄与する元素であるが、一方で導電率を減少させる。そのため、電極の集電体として用いた場合に、エネルギー効率が低下するため好ましくない。よって、Mn含有量を0.05%以下とする。Mn含有量は、好ましくは、0.03%以下、より好ましくは、0.01%以下であるとよい。なお、通常使用されるAl地金には不純物としてMnが含まれていることが多い。そのため、Mn含有量を0.001%未満に規制するためには、高純度地金を使用することになる。したがって、Mn含有量は、経済性などの観点から、好ましくは、0.001%以上とすることができる。
上記化学成分は、質量%で、Si:0.01%以上0.6%以下をさらに含有することができる。この場合の意義および限定理由は以下の通りである。
Si:0.01以上0.6%以下
Siは、アルミニウム合金箔の強度向上に寄与する元素である。Si含有量は、添加による強度向上効果を得る観点から、0.01%以上とすることができる。なお、通常使用されるAl地金には不純物としてSiが含まれていることが多い。そのため、0.01%未満のSiは、不可避的不純物として含まれていてもよい。もっとも、Si含有量を0.01%未満に規制するためには高純度の地金を使用することになる。したがって、経済性の観点から、Si含有量は、好ましくは、0.01%以上、より好ましくは、0.05%以上、さらに好ましくは、0.1%以上とすることができる。一方、Siは、含有量が多くなると、粗大なSi単相粒子を形成する。とりわけ、Si含有量が0.6%を超えると、粗大なSi単相粒子が形成されやすくなり、20μm以下の箔厚ではピンホールや箔切れの問題が生じやすくなる。また、固溶量が多過ぎる場合には導電率の低下に繋がる。そのため、Si含有量は、好ましくは0.6%以下、より好ましくは、0.5%以下、さらに好ましくは、0.4%以下とすることができる。
Siは、アルミニウム合金箔の強度向上に寄与する元素である。Si含有量は、添加による強度向上効果を得る観点から、0.01%以上とすることができる。なお、通常使用されるAl地金には不純物としてSiが含まれていることが多い。そのため、0.01%未満のSiは、不可避的不純物として含まれていてもよい。もっとも、Si含有量を0.01%未満に規制するためには高純度の地金を使用することになる。したがって、経済性の観点から、Si含有量は、好ましくは、0.01%以上、より好ましくは、0.05%以上、さらに好ましくは、0.1%以上とすることができる。一方、Siは、含有量が多くなると、粗大なSi単相粒子を形成する。とりわけ、Si含有量が0.6%を超えると、粗大なSi単相粒子が形成されやすくなり、20μm以下の箔厚ではピンホールや箔切れの問題が生じやすくなる。また、固溶量が多過ぎる場合には導電率の低下に繋がる。そのため、Si含有量は、好ましくは0.6%以下、より好ましくは、0.5%以下、さらに好ましくは、0.4%以下とすることができる。
上記化学成分は、Cr、Ni、Zn、Mg、B、V、Zr等の元素が不可避的不純物として含まれていてもよい。なお、これら元素は、アルミニウム合金箔の伸びを劣化させるおそれがある。そのため、これら元素は、それぞれ0.02%以下、これら元素の総量は、0.07%以下に規制することが好ましい。
上記アルミニウム合金箔は、箔厚が20μm以下である。箔厚が20μmを超えると、近年要求されている箔の薄肉化(箔厚ゲージダウン)に対応することができない。上記アルミニウム合金箔は、箔厚が20μm以下であるので、例えば、箔の薄肉化の要求が大きい蓄電デバイスの電極の集電体用途に特に好適である。
上記アルミニウム合金箔は、例えば、集電体として使用した際に、電池容量を増やす目的で電池全体の体積に占める活物質の割合をより多くするなどの観点から、箔厚は、好ましくは、18μm以下、より好ましくは、15μm以下とすることができる。なお、箔厚の下限は特に限定されないが、集電体としての使用に適するなどの観点から、箔厚は、8μm以上とすることができる。
上記アルミニウム合金箔において、引張強さは、250MPa以上である。引張強さが250MPa未満になると、強度が不足し、電極製造工程において破断する場合がある。引張強さは、好ましくは、260MPa以上、より好ましくは、270MPa以上、さらに好ましくは、280MPa以上であるとよい。引張強さは、最終冷間圧延後のアルミニウム合金箔について、JIS Z2241に準拠して測定される値である。
上記アルミニウム合金箔において、180°曲げ・曲げ戻し強度は、150MPa以上である。180°曲げ・曲げ戻し強度は、以下で測定される値である。最終冷間圧延後のアルミニウム合金箔を、圧延方向を長手方向として30mm×150mmの大きさに成形する。次いで、このアルミニウム合金箔を、圧延方向に垂直となる折り目が入るように、長手方向に二分する位置で二つ折りに折り曲げる。次いで、形成された折り目に、5cmの高さから3kgの錘を落下させる。次いで、折り目を開いてアルミニウム合金箔を折り曲げる前の状態まで開いた状態とする。次いで、引張速度2mm/minにて、折り目を開く方向に引っ張り、アルミニウム合金箔が破断するまでの荷重を測定し、破断強度を求める。この際の破断強度が、180°曲げ・曲げ戻し強度(MPa)とされる。
180°曲げ・曲げ戻し強度が150MPa未満になると、曲げ部に破断が生じやすくなる。したがって、180°曲げ・曲げ戻し強度が150MPa未満のアルミニウム合金箔を、例えば、リチウムイオン二次電池における電極の集電体として用い、巻回された電極をプレスし、扁平状に変形させた状態でケース内に収容すると、充放電時に曲げ部で電極が破断しやすくなる。
180°曲げ・曲げ戻し強度は、耐曲げ性向上などの観点から、好ましくは、160MPa以上、より好ましくは、170MPa以上、さらに好ましくは、180MPa以上とすることができる。
上記アルミニウム合金箔において、導電率は56.0%IACS以上である。導電率は、主に、アルミニウム合金箔に含まれる元素の固溶量と相関がある物性値であり、強度を向上させるために固溶量を増加させると低下する。上記アルミニウム合金箔は、強度を向上させるための元素として、主に、Cuを用いることで高い導電率を維持している。それ故、上記アルミニウム合金箔を蓄電デバイスの集電体に用いた場合には、高電流で充放電した際に、エネルギー効率が低下する等の問題が起こり難い。導電率が56.0%IACS未満になると、導電性低下により、エネルギー効率のよい蓄電デバイスの実現に不利である。
導電率は、エネルギー効率のよい蓄電デバイスの実現しやすくなるなどの観点から、好ましくは、56.1%IACS以上、より好ましくは、56.2%IACS以上、さらに好ましくは、56.3%IACS以上とすることができる。なお、導電率は高いほど好ましい。したがって、導電率の上限は、特に限定されない。導電率は、JIS H0505に準拠し、ダブルブリッジ法により測定される最終冷間圧延後のアルミニウム合金箔の比抵抗を求め、以下の式1を用いて求めることができる。なお、上記比抵抗の測定は、雰囲気温度の影響を除去するため、液体窒素中で行う。
導電率(%IACS)=100×1.7241(μΩ・cm)/(比抵抗(μΩ・cm)+2.5)・・・式1
導電率(%IACS)=100×1.7241(μΩ・cm)/(比抵抗(μΩ・cm)+2.5)・・・式1
上記アルミニウム合金箔は、例えば、リチウムイオン二次電池等の二次電池、電気二重層キャパシター、リチウムイオンキャパシターなどの蓄電デバイスにおける集電体として好適に用いることができる。より具体的には、例えば、上記アルミニウム合金箔をリチウムイオン二次電池の集電体として用いる場合、集電体としてのアルミニウム合金箔の表面には、主に電極活物質を含む合材が付けられる。具体的には、アルミニウム合金箔の表面に、電極活物質を含む合材スラリーが塗工され、乾燥後、合材層の圧密化および集電体との密着性の向上を目的としてプレス処理される。上記アルミニウム合金箔は、箔厚が薄くても、これら電極製造工程や電池に使用した際に破断が起こり難い。また、上記アルミニウム合金箔は、180°曲げ・曲げ戻し強度が高いため、電極として合材と一緒に巻回され、扁平状に変形した状態でケース内に収容された場合でも、充放電時に電極の曲げ部に破断が生じ難い。また、上記アルミニウム合金箔は、導電率が高いことから、エネルギー効率のよい蓄電デバイスを実現するのに有利である。
上記アルミニウム合金箔は、例えば、次のようにして製造することができる。すなわち、上記アルミニウム合金箔は、上記特定の化学成分からなるアルミニウム合金鋳塊を、均質化処理を実施または実施せずに熱間圧延した後、箔圧延を含む冷間圧延を行うことにより得ることができる。均質化処理は、具体的には、400℃以上620℃以下で1〜20時間程度加熱することで実施することができる。
上記アルミニウム合金箔の製造方法において、熱間圧延は350℃以下の温度で実施することができる。なお、熱間圧延時の温度は、温度測定が容易な熱間圧延の開始時と終了時における温度が350℃以下とされる。熱間圧延を350℃以下の温度で実施することにより、再結晶が起こるのを防ぐとともに、熱間圧延時の加工ひずみを蓄積させることができる。熱間圧延時に再結晶が起こると、熱間圧延時に析出するSiやAl−Fe−Si系化合物が結晶粒界に偏析し、これが起点となって亀裂が伝播することで破断しやすくなる。したがって、熱間圧延時に再結晶が起こるのを抑制することによって、曲げ加工による曲げ部での破断を生じ難くすることができる。熱間圧延時の温度の下限値は、特に限定されるものではないが、変形抵抗増大による圧延機への負荷増加を抑制するなどの観点から、150℃とすることができる。
また、熱間圧延の開始温度に到達してからの保持時間は、特に限定されるものではないが、Al−Fe−Si系化合物の析出を抑制しやすくなるなどの観点から、12時間以内とすることができる。なお、熱間圧延は、一回で行ってもよいし、粗圧延後に仕上圧延を行う等、複数回に分けて行ってもよい。
上記アルミニウム合金箔の製造方法では、熱間圧延後、冷間圧延することによりアルミニウム合金箔を得る。この際、冷間圧延の途中には焼鈍を行わない。途中焼鈍を行うことで結晶粒界に偏析が起こり、曲げ加工後の強度低下を招くからである。なお、冷間圧延終了後の最終焼鈍についても同様であり、最終焼鈍は実施しないことが好ましい。
冷間圧延後の箔厚は、上述の通り、20μm以下とされる。箔厚は、好ましくは、18μm以下、より好ましくは、15μm以下とすることができる。なお、箔厚の下限は特に限定されないが、集電体としての使用に適するなどの観点から、箔厚は、8μm以上とすることができる。なお、冷間圧延は、一回または複数回以上行うことができる。冷間圧延における最終圧延率は、結晶粒の微細化を促進させる観点から、好ましくは、95%以上、より好ましくは、98%以上であるとよい。なお、上記最終圧延率は、100×(冷間圧延前の熱間圧延板の板厚−最終の冷間圧延後のアルミニウム合金箔の箔厚)/(冷間圧延前の熱間圧延板の板厚)から算出される値である。
なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。
実施例のアルミニウム合金箔について以下に説明する。
(実施例1)
表1に示す化学成分のアルミニウム合金を半連続鋳造法にて造塊し、面削することにより厚さ480mmのアルミニウム合金鋳塊を準備した。なお、表1に示す化学成分のアルミニウム合金のうち、合金A〜Mが実施例に適する化学成分のアルミニウム合金であり、合金N〜Sが比較例としての化学成分のアルミニウム合金である。
表1に示す化学成分のアルミニウム合金を半連続鋳造法にて造塊し、面削することにより厚さ480mmのアルミニウム合金鋳塊を準備した。なお、表1に示す化学成分のアルミニウム合金のうち、合金A〜Mが実施例に適する化学成分のアルミニウム合金であり、合金N〜Sが比較例としての化学成分のアルミニウム合金である。
上記準備したアルミニウム合金鋳塊を、均質化処理を施すことなく熱間圧延し、厚さ5.0mmの熱間圧延板を得た。この際、熱間圧延は、粗圧延と仕上圧延を連続して行った。また、上記熱間圧延において、粗圧延に供する前のアルミニウム合金鋳塊は、350℃に加熱して6時間保持することによって粗圧延の開始温度(熱間圧延の開始温度)を350℃とした。また、粗圧延の終了温度(熱間圧延の途中温度)は320℃、仕上圧延の終了温度(熱間圧延の終了温度)は180℃とした。このように本例では、上記熱間圧延の開始温度および終了温度だけでなく、熱間圧延の途中温度である粗圧延の終了温度、つまり、仕上圧延の開始温度も350℃以下とした。
次いで、途中で焼鈍を行うことなく冷間圧延を繰り返し行い、箔厚が8〜20μmのアルミニウム合金箔を得た。なお、上記冷間圧延における最終圧延率は、100×(冷間圧延前の熱間圧延板の板厚5.0mm−最終の冷間圧延後のアルミニウム合金箔の箔厚(mm))/(冷間圧延前の熱間圧延板の板厚5.0mm)より求められる。
次に、得られたアルミニウム合金箔を試験材として、引張強さ、180°曲げ・曲げ戻し強度および導電率を測定した。具体的には、引張強さは、JIS Z2241に準拠し、試験材からJIS5号試験片を採取して測定した。
また、180°曲げ・曲げ戻し強度を、上述した方法によって測定した。
また、導電率を、上述した方法によって測定した。
また、箔圧延状況について調査するため、試験材の背面から照明を当て、光のもれの有無によりピンホールの発生状況もあわせて調査した。
これらの結果をまとめて表2に示す。なお、試験材E1〜E13が実施例であり、試験材C1〜C6が比較例である。なお、試験材C5は、Cu含有量が0.5%を超える合金Rを用いたため、強度が高過ぎて箔厚20μm以下で評価可能なアルミニウム合金箔を得ることができなかった。そのため、引張強さ、180°曲げ・曲げ戻し強度および導電率の測定は実施できなかった。
表2に示されるように、試験材C1は、Si含有量が0.6%を超える合金Nを用いたため、粗大なSi単相粒子が形成され、これによるピンホールが発生した。また、試験材C1は、Si含有量が多かったため、導電率が56.0%IACSを下回った。
試験材C2は、Fe含有量が1.0%を下回る合金Oを用いたため、分散するAl−Fe系化合物が少なく、Cu添加による導電率の低下が大きいことで、導電率が56.0%IACSを下回った。
試験材C3は、Fe含有量が2.0%を超える合金Pを用いたため、鋳造時に粗大化合物が形成され、箔圧延時にピンホールが発生した。また、試験材C3は、Fe添加による導電率の低下が大きく、導電率が56.0%IACSを下回った。
試験材C4は、Cu含有量が0.1%を下回る合金Qを用いたため、加工硬化し難く、引張強さが250MPaを下回った。また、180°曲げ・曲げ戻し強度も150MPaを下回った。
試験材C6は、Mn含有量が0.05%を超える合金Sを用いたため、導電率が56.0%IACSを下回った。
これらに対し、試験材E1〜E13は、いずれも、上述した特定の構成を有している。そのため、試験材E1〜E13によれば、曲げ加工による曲げ部の強度が高く、曲げ部で破断し難く、導電性を確保しやすいことが確認された。
(実施例2)
本例は、熱間圧延時の温度条件や均質化処理の有無、冷間圧延時における途中焼鈍の影響などを主に調査したものである。
本例は、熱間圧延時の温度条件や均質化処理の有無、冷間圧延時における途中焼鈍の影響などを主に調査したものである。
表1に示される化学成分のアルミニウム合金Aを半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、アルミニウム合金鋳塊を準備した。
アルミニウム合金鋳塊Aを用いて、表3に示される製造条件にて箔厚12μmのアルミニウム合金箔を製造した。得られたアルミニウム合金箔について、実施例1と同様にして、引張強さ、180°曲げ・曲げ戻し強度、導電率および箔圧延状況(ピンポール発生の有無)を調査した。これらの結果をまとめて表4に示す。なお、試験材E14〜E17が実施例であり、試験材C7〜C9が比較例である。
表4に示されるように、試験材C7およびC8は、熱間圧延時における熱間圧延の開始温度が350℃を超えていた。そのため、試験材C7およびC8は、熱間圧延時に再結晶が起こり、結晶粒界に偏析が生じたことによって、180°曲げ・曲げ戻し強度が150MPaを下回った。
試験材C9は、熱間圧延の開始前に350℃以下であったが、冷間圧延の途中、板厚1mmのときに350℃を超える380℃という高温で途中焼鈍を行って作製されたものである。そのため、試験材C9は、途中焼鈍によって再結晶が起こり、結晶粒界に偏析が生じたことによって、180°曲げ・曲げ戻し強度が150MPaを下回った。
これらに対し、試験材E14〜E17は、いずれも、上述した特定の構成を有している。そのため、試験材E14〜E17によれば、曲げ加工による曲げ部の強度が高く、曲げ部で破断し難く、導電性を確保しやすいことが確認された。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。
Claims (3)
- 化学成分が、質量%で、Fe:1.0%以上2.0%以下、Cu:0.1%以上0.5%以下、Mn:0.05%以下を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、
箔厚が20μm以下であり、
引張強さが250MPa以上であり、
180°曲げ・曲げ戻し強度が150MPa以上であり、
導電率が56.0%IACS以上である、アルミニウム合金箔。 - 上記化学成分が、質量%で、Si:0.01%以上0.6%以下をさらに含有する、請求項1に記載のアルミニウム合金箔。
- 集電体用である、請求項1または2に記載のアルミニウム合金箔。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016052593A JP2017166027A (ja) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | アルミニウム合金箔 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016052593A JP2017166027A (ja) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | アルミニウム合金箔 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017166027A true JP2017166027A (ja) | 2017-09-21 |
Family
ID=59912669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016052593A Pending JP2017166027A (ja) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | アルミニウム合金箔 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017166027A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110157957A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-23 | 昆山铝业有限公司 | 用于深冷绝热纸的铝箔及其制备方法 |
CN111575541A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-08-25 | 江苏中基复合材料有限公司 | 一种合金化高剥离强度高热封强度sp药包用双零铝箔 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012021205A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Kobe Steel Ltd | 電池集電体用アルミニウム硬質箔 |
CN102787259A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-11-21 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 锂离子电池正极集流体用铝合金箔及其制造方法 |
JP2014047367A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Kobe Steel Ltd | 電池集電体用アルミニウム硬質箔 |
JP2014109057A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Uacj Corp | アルミニウム合金箔 |
WO2017155027A1 (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金箔 |
-
2016
- 2016-03-16 JP JP2016052593A patent/JP2017166027A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012021205A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Kobe Steel Ltd | 電池集電体用アルミニウム硬質箔 |
CN102787259A (zh) * | 2012-07-12 | 2012-11-21 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 锂离子电池正极集流体用铝合金箔及其制造方法 |
JP2014047367A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Kobe Steel Ltd | 電池集電体用アルミニウム硬質箔 |
JP2014109057A (ja) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Uacj Corp | アルミニウム合金箔 |
WO2017155027A1 (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金箔 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110157957A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-23 | 昆山铝业有限公司 | 用于深冷绝热纸的铝箔及其制备方法 |
CN111575541A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-08-25 | 江苏中基复合材料有限公司 | 一种合金化高剥离强度高热封强度sp药包用双零铝箔 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI460914B (zh) | Aluminum alloy foil for electrode current collector and method of manufacturing the same | |
TWI460283B (zh) | Aluminum alloy foil for electrode current collector and method of manufacturing the same | |
JP5816285B2 (ja) | 電極集電体用アルミニウム合金箔及びその製造方法 | |
JP5848672B2 (ja) | アルミニウム合金箔の製造方法およびアルミニウム合金箔 | |
JP5959405B2 (ja) | アルミニウム合金箔 | |
JP7165782B2 (ja) | アルミニウム合金箔 | |
JP6648088B2 (ja) | 二次電池負極集電体用圧延銅箔、それを用いた二次電池負極及び二次電池並びに二次電池負極集電体用圧延銅箔の製造方法 | |
JP6220773B2 (ja) | 電極集電体用アルミニウム合金箔の製造方法 | |
JP5448929B2 (ja) | 耐折り曲げ性に優れたアルミニウム合金硬質箔およびその製造方法 | |
TWI745864B (zh) | 二次電池負極集電體用軋製銅箔、使用該銅箔的二次電池負極集電體和二次電池、以及二次電池負極集電體用軋製銅箔的製造方法 | |
JP2017166027A (ja) | アルミニウム合金箔 | |
JP5830100B2 (ja) | 電極集電体用アルミニウム合金箔及びその製造方法 | |
JP6280738B2 (ja) | 硬質箔用アルミニウム合金、アルミニウム合金硬質箔、リチウムイオン二次電池正極集電体用アルミニウム合金箔およびアルミニウム合金硬質箔の製造方法 | |
JPWO2017135108A1 (ja) | アルミニウム合金箔およびその製造方法 | |
JP2017186636A (ja) | アルミニウム合金箔およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190204 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191016 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191029 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200526 |