JP2019137902A - Aluminum foil - Google Patents

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Atsushi Okamoto
篤志 岡本
松田 純一
Junichi Matsuda
純一 松田
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Abstract

To provide an aluminum foil having softness (flexibility) suitable for use of a current collector with a degree that can wind and manufacture a coil-like aluminum foil.SOLUTION: An aluminum foil has a thickness of 20 μm or lower and is composed of an aluminum having an AI content of 97 mass% or more. A hydrogen detected from the aluminum foil is 30 ppm or more and 200 ppm or less in a mass ratio. Preferably, the hydrogen detected from the aluminum foil is 170 ppm or less in the mass ratio.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、アルミニウム箔に関し、詳しくは、集電体用途に好適な電解析出法を用いて作製されたアルミニウム箔に関する。   The present invention relates to an aluminum foil, and more particularly to an aluminum foil produced by using an electrolytic deposition method suitable for a current collector application.

近年、大きなエネルギー密度を持つ蓄電デバイスを利用する、例えば、携帯電話やノートパソコンなどの小型モバイルツール、ハイブリッド自動車および太陽光発電などの製品や技術の進展が著しい。そのため、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)などの蓄電デバイスは、高エネルギー密度化(高容量化や高出力化)に加え、一層の小型化に伴う安全性や信頼性(寿命)の向上が求められている。こうした蓄電デバイスへの要求を満たすための一策として、蓄電デバイスの電極を構成するシート状の集電体の薄肉化が考えられる。例えば正極の場合、活物質を担持する集電体(正極集電体)には、一般的にアルミニウム箔が使用されている。   In recent years, progress has been made in products and technologies that use power storage devices having a large energy density, such as small mobile tools such as mobile phones and laptop computers, hybrid vehicles, and solar power generation. For this reason, energy storage devices such as lithium ion secondary batteries and supercapacitors (electrical double layer capacitors, redox capacitors, lithium ion capacitors, etc.) are further miniaturized in addition to higher energy density (higher capacity and higher output). Improvements in safety and reliability (lifetime) are required. As a measure for satisfying the demand for such an electricity storage device, it is conceivable to reduce the thickness of the sheet-like current collector constituting the electrode of the electricity storage device. For example, in the case of a positive electrode, an aluminum foil is generally used for a current collector (positive electrode current collector) carrying an active material.

上述した集電体用アルミニウム箔の厚みは、現在のところ圧延加工によって15〜20μm程度に形成されている。この厚みをより薄く形成することにより、上述した蓄電デバイスへの要求を満たすことができると考えられる。しかし、アルミニウム箔の工業的製造規模の圧延加工によって作製可能な厚みは、現在のところ、活物質の担持に好適な粗面に形成する場合は20μm以上、活物質の担持に不利な平滑面に形成する場合でも12μm以上と言われている。そこで、圧延法にかわるアルミニウム箔を製造する方法として、アルミニウム源を陽極とし、電気アルミニウムめっき液(電解液)を用いて陰極の表面にアルミニウムを電析させる電解析出法(電解法)が注目されている。こうした電解法によれば、陰極基材の表面に電析させて形成したアルミニウム被膜を剥離することによって、アルミニウム箔(電解アルミニウム箔)を製造することができる(例えば特許文献1)。また、電解アルミニウム箔の連続製造を可能とするため、円形断面を有するドラム状の陰極基材(陰極ドラム)を用いた電解アルミニウム箔製造装置が提案されている(例えば特許文献2)。   The thickness of the above-described current collector aluminum foil is currently formed to be about 15 to 20 μm by rolling. It is considered that by forming this thickness thinner, the above-described requirements for the electricity storage device can be satisfied. However, the thickness that can be produced by rolling on an industrial production scale of aluminum foil is currently 20 μm or more when formed on a rough surface suitable for supporting an active material, and a smooth surface that is disadvantageous for supporting an active material. Even when formed, it is said to be 12 μm or more. Therefore, an electrolytic deposition method (electrolytic method) in which an aluminum source is used as an anode and aluminum is electrodeposited on the surface of the cathode using an electrolytic aluminum plating solution (electrolytic solution) is a focus of attention as a method for producing an aluminum foil in place of rolling. Has been. According to such an electrolysis method, an aluminum foil (electrolytic aluminum foil) can be produced by peeling off an aluminum coating formed by electrodeposition on the surface of a cathode substrate (for example, Patent Document 1). In order to enable continuous production of electrolytic aluminum foil, an electrolytic aluminum foil production apparatus using a drum-shaped cathode base material (cathode drum) having a circular cross section has been proposed (for example, Patent Document 2).

国際公開第2011/001932号International Publication No. 2011/001932 特開2012−246561号公報JP 2012-246561 A

特許文献2に開示されるような陰極ドラムを備える電解アルミニウム箔製造装置を用いると、連続的に製造された電解アルミニウム箔を連続的に巻き取ることによって、電解アルミニウム箔をコイル状の形態に纏めることができる。しかし、巻き取り中の電解アルミニウム箔やコイル状電解アルミニウム箔には、引張り力、曲げ力および捩り力などが作用することによって微細なクラック(ヘアークラック)や亀裂が生じることや、時として破断が発生することがある。そのため、電解アルミニウム箔の巻き取りを行うに際しては、上記の引張り力、曲げ力および捩り力などに耐える程度の柔軟性(可撓性)を有する電解アルミニウム箔であることが求められる。   When an electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus having a cathode drum as disclosed in Patent Document 2 is used, the electrolytic aluminum foil is continuously wound up to collect the electrolytic aluminum foil into a coiled form. be able to. However, the electrolytic aluminum foil or coiled electrolytic aluminum foil that is being wound may have microcracks (hair cracks) or cracks due to the action of tensile, bending, or torsional forces, and sometimes breaks. May occur. Therefore, when the electrolytic aluminum foil is wound, it is required to be an electrolytic aluminum foil having flexibility (flexibility) enough to withstand the tensile force, bending force, torsional force, and the like.

本発明は、電解アルミニウム箔のコイル状の巻き取りを可能とし、コイル状電解アルミニウム箔の製造を可能とする程度の集電体用途に好適な柔軟性(可撓性)を有する電解アルミニウム箔(以下、単に「アルミニウム箔」という。)を提供することを目的とする。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention enables an electrolytic aluminum foil having a flexibility (flexibility) suitable for a current collector application that enables coiled winding of the electrolytic aluminum foil and enables production of the coiled electrolytic aluminum foil ( Hereinafter, the object is simply to provide “aluminum foil”.

電気アルミニウムめっき液を用いた電解法において、種々条件を変えて製造されたアルミニウム箔の可撓性について検討し、電解法においてアルミニウム箔に不可避で含まれる水素(H)がアルミニウム箔の可撓性に影響を及ぼすことを見出し、本発明に想到することができた。   In the electrolysis method using an electroplating aluminum solution, the flexibility of aluminum foil manufactured under various conditions was examined, and hydrogen (H) unavoidably contained in the aluminum foil in the electrolysis method is the flexibility of the aluminum foil. The present invention has been found and the present invention has been conceived.

すなわち、本発明のアルミニウム箔は、厚みが20μm以下で、97質量%以上がアルミニウムで構成されるアルミニウム箔であって、アルミニウム箔から検出される水素が、質量比で30ppm以上200ppm以下である。   That is, the aluminum foil of the present invention is an aluminum foil having a thickness of 20 μm or less and 97 mass% or more made of aluminum, and the hydrogen detected from the aluminum foil is 30 ppm or more and 200 ppm or less by mass ratio.

アルミニウム箔から検出される水素が、質量比で170ppm以下であることが好ましい。   Hydrogen detected from the aluminum foil is preferably 170 ppm or less in terms of mass ratio.

本発明によれば、アルミニウム箔のコイル状の巻き取りを可能とし、コイル状アルミニウム箔の製造を可能とする程度の集電体用途に好適な柔軟性(可撓性)を有するアルミニウム箔を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the aluminum foil which has the softness | flexibility (flexibility) suitable for the electrical power collector use of the grade which enables coiled winding of aluminum foil and manufacture of coiled aluminum foil is provided. can do.

電解アルミニウム箔製造装置の一例であり、その内部構造を模式的に示す図である。It is an example of the electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus, and is a figure which shows the internal structure typically. アルミニウム箔に含まれる水素量とアルミニウム箔の可撓性との関係を示す図(グラフ)である。It is a figure (graph) which shows the relationship between the amount of hydrogen contained in aluminum foil, and the flexibility of aluminum foil. めっき液の添加剤の添加量とアルミニウム箔に含まれる水素量との関係を示す図(グラフ)である。It is a figure (graph) which shows the relationship between the addition amount of the additive of a plating solution, and the amount of hydrogen contained in aluminum foil. めっき液の添加剤の添加量とアルミニウム箔の可撓性との関係を示す図(グラフ)である。It is a figure (graph) which shows the relationship between the addition amount of the additive of a plating solution, and the flexibility of aluminum foil. めっき液の温度とアルミニウム箔に含まれる水素量との関係を示す図(グラフ)である。It is a figure (graph) which shows the relationship between the temperature of a plating solution, and the amount of hydrogen contained in aluminum foil. めっき液の温度とアルミニウム箔の可撓性との関係を示す図(グラフ)である。It is a figure (graph) which shows the relationship between the temperature of a plating solution, and the flexibility of aluminum foil.

本発明のアルミニウム箔(電解アルミニウム箔)は、厚みが20μm以下で、97質量%以上がアルミニウム(Al)で構成されるアルミニウム箔であって、アルミニウム箔から検出される水素(H)が、質量比で30ppm以上200ppm以下である。以下、本発明のアルミニウム箔(電解アルミニウム箔)の実施形態の例を説明するが、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The aluminum foil (electrolytic aluminum foil) of the present invention is an aluminum foil having a thickness of 20 μm or less and 97% by mass or more of aluminum (Al), and hydrogen (H) detected from the aluminum foil has a mass of The ratio is 30 ppm or more and 200 ppm or less. Hereinafter, although the example of embodiment of the aluminum foil (electrolytic aluminum foil) of this invention is demonstrated, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim and is equivalent to a claim All changes within the meaning and scope of are intended to be included.

本発明における重要な特徴は、アルミニウム箔から検出される水素量(H含量)である。
本発明のアルミニウム箔の実施形態において、アルミニウム箔から検出される水素(H)は、質量比で30ppm以上200ppm以下である。アルミニウム箔におけるH含量は、アルミニウム箔を真空雰囲気下で昇温する過程で脱離してくるガスのスペクトル強度(イオン強度)を求めて脱離ガス量を定量する昇温脱離ガス分析(TDS分析)によって得られたスペクトル強度の半値幅から求めた定量値に基づく数値(ppm)とする。上記に従ったときに、アルミニウム箔から検出されるH含量が質量比で200ppm以下であるとアルミニウム箔が好ましい可撓性を有することは、種々の試行により確認している。この点、詳しく後述する。
An important feature of the present invention is the amount of hydrogen (H content) detected from the aluminum foil.
In embodiment of the aluminum foil of this invention, hydrogen (H) detected from aluminum foil is 30 ppm or more and 200 ppm or less by mass ratio. The H content in the aluminum foil is a temperature-programmed desorption gas analysis (TDS analysis) that determines the spectral intensity (ionic strength) of the gas desorbed in the process of heating the aluminum foil in a vacuum atmosphere and quantifies the amount of desorbed gas. ) To obtain a numerical value (ppm) based on the quantitative value obtained from the half-value width of the spectrum intensity obtained in (1). When following the above, it has been confirmed by various trials that the aluminum foil has preferable flexibility when the H content detected from the aluminum foil is 200 ppm or less. This point will be described in detail later.

アルミニウム箔から検出されるHが質量比で200ppm以下であると、アルミニウム箔が脆化しにくくなるため、好ましい可撓性を有することができる。アルミニウム箔から検出されるH含量が少ないほど、アルミニウム箔の脆化が抑制され、アルミニウム箔の可撓性がより好ましいものとなる。したがって、アルミニウム箔として、特に集電体用途に好適なアルミニウム箔として、アルミニウム箔から検出されるHは、好ましくは170ppm以下、より好ましくは160ppm以下、より一層好ましくは150ppm以下である。なお、アルミニウム箔から検出されるHが低減するのに伴って、後述する炭素(C)他の元素の合計もまた低減することを確認している。   When H detected from the aluminum foil is 200 ppm or less by mass ratio, the aluminum foil is less likely to become brittle, and therefore, preferable flexibility can be obtained. As the H content detected from the aluminum foil is smaller, the embrittlement of the aluminum foil is suppressed, and the flexibility of the aluminum foil becomes more preferable. Therefore, H detected from the aluminum foil as an aluminum foil, particularly as an aluminum foil suitable for current collector applications, is preferably 170 ppm or less, more preferably 160 ppm or less, and even more preferably 150 ppm or less. It has been confirmed that the total of carbon (C) and other elements described later also decreases as H detected from the aluminum foil decreases.

一方、本発明のアルミニウム箔の実施形態において、アルミニウム箔から検出されるHは質量比で30ppm以上である。アルミニウム箔に含まれるHは、アルミニウム箔の可撓性を高める観点からは、極力少ないのがよいと考えられる。しかしながら、電気アルミニウムめっき液を用いた電解法によって形成されたアルミニウム箔には、質量比で10ppm以上のHが含まれてしまう。したがって、電解法によってアルミニウム箔を形成する場合、アルミニウム箔に質量比で10ppm以上のHが不可避で含まれてしまうことは許容せざるを得ない。また、電解法を用いた実用的な量産設備によってアルミニウム箔を作製する場合、アルミニウム箔に質量比で10ppmを超えて少なくとも30ppm程度のHが不可避で含まれてしまうことは許容せざるを得ない。こうした観点から、本発明のアルミニウム箔の量産設備を用いた場合の実施形態において、アルミニウム箔から検出されるHは質量比で30ppm以上であると考えられる。   On the other hand, in the embodiment of the aluminum foil of the present invention, H detected from the aluminum foil is 30 ppm or more by mass ratio. From the viewpoint of enhancing the flexibility of the aluminum foil, it is considered that H contained in the aluminum foil is preferably as small as possible. However, the aluminum foil formed by the electrolytic method using the electroaluminum plating solution contains H of 10 ppm or more by mass ratio. Therefore, when forming an aluminum foil by an electrolysis method, it must be permitted that H of 10 ppm or more is inevitably contained in the aluminum foil in a mass ratio. Moreover, when producing an aluminum foil by practical mass production equipment using an electrolytic method, it must be allowed that the aluminum foil inevitably contains about 30 ppm of H exceeding 10 ppm by mass. . From such a viewpoint, in the embodiment in which the mass production facility for aluminum foil of the present invention is used, H detected from the aluminum foil is considered to be 30 ppm or more by mass ratio.

本発明のアルミニウム箔の実施形態において、特に集電体用途に好適なアルミニウム箔として、アルミニウム箔の厚みは20μm以下とする。なお、アルミニウム箔の厚みは、アルミニウム箔の任意の端部から約5mm内側に位置する任意の領域を、マイクロメータを用いて1cmあたり任意の3箇所を測定した3つの測定値の平均値に基づく数値(μm)とする。具体的には、長手方向に延びるアルミニウム箔の幅方向の任意の縁から幅方向内側に向かって約5mmの部位における約1cmの領域内の任意の3箇所について、一般的に市販されているマイクロメータを用いてアルミニウム箔の厚みを測定し、得られた3つの測定値の平均値を求め、その平均値をアルミニウム箔の厚み(平均厚み)とすることができる。 In the embodiment of the aluminum foil of the present invention, the aluminum foil has a thickness of 20 μm or less as an aluminum foil particularly suitable for a current collector application. In addition, the thickness of the aluminum foil is an average value of three measured values obtained by measuring an arbitrary region located about 5 mm inside from an arbitrary end of the aluminum foil at an arbitrary three locations per 1 cm 2 using a micrometer. Based on the numerical value (μm). Specifically, it is generally commercially available at any three locations within an area of about 1 cm 2 in an area of about 5 mm from the arbitrary edge in the width direction of the aluminum foil extending in the longitudinal direction toward the inner side in the width direction. The thickness of the aluminum foil is measured using a micrometer, the average value of the three measured values obtained is obtained, and the average value can be used as the thickness (average thickness) of the aluminum foil.

電解法によるアルミニウム箔の製造に際して、アルミニウム被膜の厚みが大きいと耐力が高まるため、アルミニウム被膜を陰極基材から剥離するには好都合である。例えば、電解アルミニウム箔の0.2%耐力としては、厚みが10μm程度のときに約65N/mm、厚みが20μm程度のときに約110N/mmおよび厚みが25μm程度のときに約125N/mmであるのを確認している。しかし、上述した蓄電デバイスへの要求を満たすことができる集電体用アルミニウム箔として、例えば正極集電体用として適用する場合、厚みがより小さいアルミニウム箔が求められている。集電体用アルミニウム箔の蓄電デバイスなどへの適用に際して、現時点で求められているアルミニウム箔の厚みは、15μm以上20μm以下である。今後、蓄電デバイスなどの高性能化や小型化が進むとともに集電体用アルミニウム箔への薄肉化の要求が高まるため、集電体用アルミニウム箔の厚みの上限値は、18μm、16μm、14μmのように、より小さい方が好ましい。なお、集電体用アルミニウム箔の厚みの下限値は、より薄肉であることが望まれるため、要求される機械的強さや可撓性などによっても異なるが、12μm、10μm、8μm、6μm、4μmさらには2μmのように、より小さい方が好ましい。その結果、集電体用アルミニウム箔の厚みは、適切な範囲を選定することができる。 When an aluminum foil is produced by an electrolytic method, the strength of the aluminum coating is increased when the thickness of the aluminum coating is large. Therefore, it is convenient to peel the aluminum coating from the cathode substrate. For example, the 0.2% proof stress of the electrolytic aluminum foil, about when the thickness is about 65N / mm 2 at about 10 [mu] m, about 110N / mm 2 and thickness when the thickness is about 20μm of about 25 [mu] m 125N / It has been confirmed is of a mm 2. However, as an aluminum foil for a current collector that can satisfy the above-described requirements for an electricity storage device, for example, when applied to a positive electrode current collector, an aluminum foil having a smaller thickness is required. When applying the current collector aluminum foil to an electricity storage device or the like, the thickness of the aluminum foil currently required is 15 μm or more and 20 μm or less. In the future, as the performance and size of power storage devices and the like increase, the demand for thinner aluminum foil for current collectors will increase. Therefore, the upper limit of the thickness of the aluminum foil for current collectors is 18 μm, 16 μm, and 14 μm. Thus, the smaller one is preferable. Note that the lower limit of the thickness of the current collector aluminum foil is desired to be thinner, so it varies depending on the required mechanical strength, flexibility, etc., but is 12 μm, 10 μm, 8 μm, 6 μm, 4 μm. Furthermore, the smaller one is preferable like 2 micrometers. As a result, an appropriate range can be selected for the thickness of the current collector aluminum foil.

本発明のアルミニウム箔の実施形態において、アルミニウム箔の97質量%以上はAlで構成されている。アルミニウム箔におけるAl含量は、アルミニウム箔の厚み方向の表面に照射する方式の蛍光X線分析法によって求めた定量値に基づく数値(質量%)とする。アルミニウム箔のAl含量が97質量%以上であると、アルミニウム箔の体積抵抗率などの電気抵抗が小さくなるため、上述した蓄電デバイスへの要求を満たすことができる集電体用アルミニウム箔として、例えば正極集電体用として適用することにより、蓄電効率や放熱性を高めることができる。アルミニウム箔の97質量%以上はAlで構成されているが、Al以外の3質量%未満(Hを除く)は添加元素に起因するものであるか、もしくは不可避的な不純物である。なお、アルミニウム箔を構成するAlが多いほど、アルミニウム箔の延性が高まり、アルミニウム箔の可撓性が好ましいものとなる。したがって、アルミニウム箔として、特に集電体用途に好適なアルミニウム箔として、アルミニウム箔を構成するAlは、好ましくは98質量%以上、より好ましくは99質量%以上、より一層好ましくは99.5質量%以上である。   In the embodiment of the aluminum foil of the present invention, 97% by mass or more of the aluminum foil is composed of Al. The Al content in the aluminum foil is a numerical value (mass%) based on a quantitative value obtained by a fluorescent X-ray analysis method of irradiating the surface in the thickness direction of the aluminum foil. When the Al content of the aluminum foil is 97% by mass or more, since the electrical resistance such as the volume resistivity of the aluminum foil becomes small, the aluminum foil for a current collector that can satisfy the requirements for the above-described power storage device, for example, By applying it as a positive electrode current collector, it is possible to improve the power storage efficiency and heat dissipation. 97 mass% or more of the aluminum foil is composed of Al, but less than 3 mass% (excluding H) other than Al is caused by an additive element or is an unavoidable impurity. In addition, the more Al that constitutes the aluminum foil, the higher the ductility of the aluminum foil and the more preferable the flexibility of the aluminum foil. Therefore, as an aluminum foil, particularly as an aluminum foil suitable for current collector applications, Al constituting the aluminum foil is preferably 98% by mass or more, more preferably 99% by mass or more, and still more preferably 99.5% by mass. That's it.

次に、陰極ドラムを用いた電解アルミニウム箔製造装置の一例を挙げて、アルミニウム箔(電解アルミニウム箔)の製造方法の一例について説明する。なお、本発明のアルミニウム箔は、ここに例示される電解アルミニウム箔製造装置およびアルミニウム箔の製造方法によって製造されることが望ましいが、これによって製造されたアルミニウム箔に限定されるものではない。   Next, an example of a method for producing an aluminum foil (electrolytic aluminum foil) will be described using an example of an electrolytic aluminum foil production apparatus using a cathode drum. In addition, although it is desirable to manufacture the aluminum foil of this invention with the electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus and aluminum foil manufacturing method which are illustrated here, it is not limited to the aluminum foil manufactured by this.

電解アルミニウム箔製造装置の一例の内部構造を図1に示す。図1に示す電解アルミニウム箔製造装置1(製箔装置1)は、蓋部1a、電解槽1b、陰極ドラム1c、陽極部材1d、ガイドロール1e、箔引出し口1f、めっき液循環装置1j、天井部1k、撹拌流ガイド1m、撹拌羽根1n、および直流電源(図示略)を備えている。陰極ドラム1cは、アルミニウム被膜を電析させる電析領域を有する外周面を備えている。陰極ドラム1cの外周面は、チタンから構成されている。陰極ドラム1cは、電析領域に電析したアルミニウム被膜を剥離するためのリード材(図示略)を予め備えている。めっき液Lは、電解槽1bに貯留されている。陰極ドラム1cの電析領域は、めっき液L中に浸漬されている。陽極部材1dは、Alから構成されている。陽極部材1dを構成するAlは、好ましくは99.0質量%以上がAlから構成されている。陰極ドラム1cの電析領域と陽極部材1dは、めっき液L中において対向するように配置されている。陰極ドラム1cの電析領域および陽極部材1dは、直流電源に接続されている。製箔装置1は、ガス供給口1gから加熱されたガスG(例えば窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス)を噴射する手段を用いるなどして、めっき液Lに進入する直前の陰極ドラム1cの電析領域を加熱し、めっき処理可能な温度(めっき液Lの温度程度)にすることができる加熱手段を備えることができる。   The internal structure of an example of an electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus is shown in FIG. An electrolytic aluminum foil production apparatus 1 (foil production apparatus 1) shown in FIG. 1 includes a lid 1a, an electrolytic cell 1b, a cathode drum 1c, an anode member 1d, a guide roll 1e, a foil outlet 1f, a plating solution circulation device 1j, and a ceiling. 1k, stirring flow guide 1m, stirring blade 1n, and DC power supply (not shown). The cathode drum 1c has an outer peripheral surface having an electrodeposition region for electrodepositing an aluminum coating. The outer peripheral surface of the cathode drum 1c is made of titanium. The cathode drum 1c is previously provided with a lead material (not shown) for peeling the aluminum film deposited on the electrodeposition region. The plating solution L is stored in the electrolytic cell 1b. The electrodeposition region of the cathode drum 1c is immersed in the plating solution L. The anode member 1d is made of Al. Al constituting the anode member 1d is preferably 99.0% by mass or more of Al. The electrodeposition region of the cathode drum 1c and the anode member 1d are disposed so as to face each other in the plating solution L. The electrodeposition region of the cathode drum 1c and the anode member 1d are connected to a DC power source. The foil making apparatus 1 uses a means for injecting a heated gas G (for example, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas) from the gas supply port 1g, and the cathode drum 1c immediately before entering the plating solution L. It is possible to provide a heating means capable of heating the electrodeposition region to a temperature at which plating can be performed (about the temperature of the plating solution L).

製箔装置1を用いて電解アルミニウム箔(アルミニウム箔F)を製造する場合、陰極ドラム1cの電析領域およびリード材の一部がめっき液L中に浸漬さている状態で陰極ドラム1cの電析領域および陽極部材1dに通電し、電流密度が例えば50mA/cm以上〜600mA/cm以下の範囲において所定の値となるように制御する。通電により、めっき液L中に浸漬している陰極ドラム1cの電析領域およびリード材の一部に、アルミニウムが電析する。めっき液Lは、ヒータ電源1hに接続されたヒータ1iで加熱する手段を用いるなどして、めっき処理可能な温度に加温されて保持される状態にすることができる。めっき液Lは、撹拌流ガイド1mと回転する撹拌羽根1nとによって撹拌されながら陰極ドラム1cと陽極部材1dとの間を均質に流れている。めっき液Lの均質な流れは、陰極ドラム1cの電析領域に電析して成長するアルミニウム被膜を均質にすることができる。 When an electrolytic aluminum foil (aluminum foil F) is manufactured using the foil manufacturing apparatus 1, the electrodeposition region of the cathode drum 1c and the electrode material of the cathode drum 1c are partly immersed in the plating solution L. energized in a region and the anode member 1d, it is controlled to be a predetermined value in the range of current density, for example, 50 mA / cm 2 or more ~600mA / cm 2 or less. By the energization, aluminum is electrodeposited on the electrodeposition region of the cathode drum 1c immersed in the plating solution L and a part of the lead material. The plating solution L can be heated and held at a temperature at which plating can be performed, for example, by using means for heating with a heater 1i connected to a heater power source 1h. The plating solution L flows uniformly between the cathode drum 1c and the anode member 1d while being stirred by the stirring flow guide 1m and the rotating stirring blade 1n. The homogeneous flow of the plating solution L can make the aluminum film which is deposited and grown on the electrodeposition region of the cathode drum 1c uniform.

通電を継続していると、さらにAlが電析して成長し、めっき処理条件に見合う所定の厚みのアルミニウム被膜が陰極ドラム1cの電析領域に形成される。陰極ドラム1cがアルミニウム被膜の成膜速度と同期するように一定の速度(例えば0.02rpm以上0.3rpm以下)で回転していると、めっき液Lに侵入した新たな陰極ドラム1cの電析領域にAlが電析して成長し、めっき処理条件に見合う所定の厚みのアルミニウム被膜が連続的に形成される。一方、アルミニウム被膜が形成された陰極ドラム1cの電析領域は、陰極ドラム1cが回転していることにより、めっき液Lの液面からせり上り、電解槽1bの雰囲気中に連続的に侵入する。所定の長さのアルミニウム被膜が形成された後に、リード材を、ガイドロール1eに誘導し、箔引出し口1fから引出し、巻き取り装置(図示略)によって巻き取る。リード材を巻き取り始めると、リード材に繋がるアルミニウム被膜の端部が引かれ、アルミニウム被膜が陰極ドラム1cの電析領域から剥離し始める。その後は、陰極ドラム1cの電析領域におけるアルミニウム被膜の形成と、陰極ドラム1cの電析領域からのアルミニウム被膜の剥離と、およびアルミニウム被膜の剥離によって得られたアルミニウム箔Fの巻取りとを連続的に行うことにより、アルミニウム箔Fを連続的に作製することができる。なお、陰極ドラムを用いず、平板などの陰極基材を用いてアルミニウム箔を1枚ずつ作製する場合は、アルミニウム被膜が所定の厚みになるように電流密度や通電時間などを制御することができる。   When energization is continued, Al is further electrodeposited and grows, and an aluminum film having a predetermined thickness corresponding to the plating process conditions is formed in the electrodeposition region of the cathode drum 1c. When the cathode drum 1c rotates at a constant speed (for example, 0.02 rpm or more and 0.3 rpm or less) so as to synchronize with the film formation rate of the aluminum film, electrodeposition of a new cathode drum 1c that has entered the plating solution L Al is electrodeposited on the region and grows, and an aluminum film having a predetermined thickness corresponding to the plating conditions is continuously formed. On the other hand, the electrodeposition region of the cathode drum 1c on which the aluminum coating is formed rises from the surface of the plating solution L due to the rotation of the cathode drum 1c, and continuously enters the atmosphere of the electrolytic cell 1b. . After the aluminum film having a predetermined length is formed, the lead material is guided to the guide roll 1e, drawn out from the foil drawing port 1f, and taken up by a winding device (not shown). When the lead material starts to be wound, the end portion of the aluminum film connected to the lead material is drawn, and the aluminum film starts to peel from the electrodeposition region of the cathode drum 1c. Thereafter, the formation of the aluminum film in the electrodeposition region of the cathode drum 1c, the peeling of the aluminum film from the electrodeposition region of the cathode drum 1c, and the winding of the aluminum foil F obtained by the peeling of the aluminum film are continuously performed. Thus, the aluminum foil F can be continuously produced. When the aluminum foil is produced one by one using a cathode base material such as a flat plate without using the cathode drum, the current density, the energization time, etc. can be controlled so that the aluminum coating has a predetermined thickness. .

めっき液中にAlイオンを供給するアノードとなる陽極部材(例えば陽極部材1d)は、高純度(例えば99質量%以上)のAlで構成された部材であることが好ましい。アルミニウム被膜を電析させるカソードとなる電析領域(例えば陰極ドラム1cの電析領域)は、例えば、純チタン(Ti)、チタン合金(Ti合金)、純アルミニウム(Al)、アルミニウム合金(Al後金)、純ニッケル(Ni)、ニッケル合金(Ni合金)またはステンレス鋼(SUS)などで構成された、平面または外周面を備えている平板や円筒形状のものなどを用いて作製することができる。例えば、陰極ドラム1cの電析領域は、熱伝導率が17W/mK程度の純チタンで構成され、外径が300mm以上3000mm以下の円筒形状のものを用いることが好ましい。電析領域の表面は、アルミニウム被膜の剥離が円滑に行われるように、可能な限り平滑な面であることが好ましく、より好ましくは所定の厚みおよび表面粗さに形成された酸化層(例えば陽極酸化処理による酸化層)を有する面である。   The anode member (for example, anode member 1d) serving as an anode for supplying Al ions into the plating solution is preferably a member made of high purity (for example, 99% by mass or more) Al. The electrodeposition region (for example, the electrodeposition region of the cathode drum 1c) for electrodepositing the aluminum coating is, for example, pure titanium (Ti), titanium alloy (Ti alloy), pure aluminum (Al), aluminum alloy (after Al). It can be manufactured using a flat plate or a cylindrical shape having a flat or outer peripheral surface made of gold, pure nickel (Ni), nickel alloy (Ni alloy), stainless steel (SUS), or the like. . For example, the electrodeposition region of the cathode drum 1c is preferably made of a pure titanium having a thermal conductivity of about 17 W / mK and an outer diameter of 300 mm or more and 3000 mm or less. The surface of the electrodeposition region is preferably as smooth as possible so that the aluminum coating can be smoothly peeled, and more preferably an oxide layer (for example, an anode) formed to have a predetermined thickness and surface roughness. It is a surface having an oxide layer by oxidation treatment.

装置の外部(図1に示す製箔装置1においては電解槽1bの箔引出し口1fの外部)に引き出されたアルミニウム箔Fは、その表面に付着しているめっき液Lを除去するため、十分に洗浄(例えば水洗)される。少なくとも上記めっき処理および上記洗浄を行う環境は、めっき液Lの劣化を防止してめっき液Lの長寿命化を図る観点から、および、アルミニウム箔Fに付着しているめっき液の反応を抑制してアルミニウム箔の着色不良などの防止を図る観点から、例えば露点が−40℃以下の窒素ガスなどを導入して内部を大気圧よりも高圧化するなどの手段によって非酸化性の乾燥雰囲気にしておくことが望ましい。   The aluminum foil F drawn out of the apparatus (in the foil production apparatus 1 shown in FIG. 1, outside the foil outlet 1 f of the electrolytic cell 1 b) is sufficient to remove the plating solution L adhering to the surface. Washed (for example, with water). The environment in which at least the plating treatment and the cleaning are performed is to suppress the deterioration of the plating solution L to extend the life of the plating solution L, and to suppress the reaction of the plating solution adhering to the aluminum foil F. From the viewpoint of preventing the coloring failure of the aluminum foil, a non-oxidizing dry atmosphere is obtained by means such as introducing nitrogen gas having a dew point of −40 ° C. or lower to increase the pressure inside from the atmospheric pressure. It is desirable to keep it.

上記洗浄後、例えば温風や遠赤外線などを用いて、アルミニウム箔は十分に乾燥される。アルミニウム箔の表面に残っている水分が十分に除去されない乾燥不良の状態であると、アルミニウム箔の表面に形成される酸化膜(自然酸化膜を含む)にむらが発生する。こうしたアルミニウム箔は、上述した蓄電デバイスへの要求を満たすことができる集電体用アルミニウム箔として、例えば正極集電体用として用いると、電気化学的挙動の不安定化などによって蓄電デバイスの特性に悪影響を及ぼすおそれがある。   After the washing, the aluminum foil is sufficiently dried using, for example, warm air or far infrared rays. If the moisture remaining on the surface of the aluminum foil is not sufficiently removed, unevenness occurs in the oxide film (including the natural oxide film) formed on the surface of the aluminum foil. Such an aluminum foil, when used as a current collector aluminum foil capable of satisfying the above-mentioned requirements for an electricity storage device, for example, for a positive electrode current collector, has characteristics of the electricity storage device due to destabilization of electrochemical behavior and the like. There is a risk of adverse effects.

上記乾燥後、必要に応じて、アルミニウム箔は熱処理される。アルミニウム箔の熱処理は、バッチ炉や連続炉を用いて行われるか、もしくは上記乾燥と同時に行われる。アルミニウム箔の熱処理は、例えば、大気雰囲気、減圧雰囲気、アルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガスを導入した非酸化性雰囲気などの環境下で行われる。アルミニウム箔の熱処理は、例えば80℃以上550℃以下および2分以上180分以下の範囲において、具体的には200℃×10分、200℃×180分、300℃×90分または460℃×10分など、アルミニウム箔の性状に適すると考えられる種々の保持条件で行われる。保持温度が80℃未満であったり、保持時間が2分未満であったりすると、熱処理効果が不十分になるおそれがある。保持温度が550℃を超えるようになると、Alの融点(約660℃)に近づき過ぎてアルミニウム箔が過度に軟化するおそれがある。保持時間が120分を超えるようになると、アルミニウム箔の生産性に悪影響を及ぼすおそれがある。こうした観点から、保持温度は、100℃以上460℃以下が好ましく、より好ましくは200℃以上350℃以下である。同様に、保持時間は、20分以上90分以下が好ましい。こうした熱処理は、アルミニウム箔の乾燥不良の問題を解決するだけではなく、アルミニウム箔の歪の除去およびH含量の低減に寄与する。したがって、アルミニウム箔は、引張強さなどの機械的特性が改善され、より好ましい可撓性を有するものとなる。   After the drying, the aluminum foil is heat-treated as necessary. The heat treatment of the aluminum foil is performed using a batch furnace or a continuous furnace or simultaneously with the drying. The heat treatment of the aluminum foil is performed in an environment such as an air atmosphere, a reduced pressure atmosphere, or a non-oxidizing atmosphere into which an inert gas such as argon gas or nitrogen gas is introduced. The heat treatment of the aluminum foil is, for example, in the range of 80 ° C. to 550 ° C. and 2 minutes to 180 minutes, specifically 200 ° C. × 10 minutes, 200 ° C. × 180 minutes, 300 ° C. × 90 minutes or 460 ° C. × 10 It is carried out under various holding conditions considered to be suitable for the properties of the aluminum foil, such as the minute. If the holding temperature is less than 80 ° C. or the holding time is less than 2 minutes, the heat treatment effect may be insufficient. When the holding temperature exceeds 550 ° C., the aluminum foil is too close to the melting point of Al (about 660 ° C.), and the aluminum foil may be excessively softened. If the holding time exceeds 120 minutes, the productivity of the aluminum foil may be adversely affected. From such a viewpoint, the holding temperature is preferably 100 ° C. or higher and 460 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. Similarly, the holding time is preferably 20 minutes or longer and 90 minutes or shorter. Such heat treatment not only solves the problem of poor drying of the aluminum foil, but also contributes to the removal of strain and the reduction of the H content of the aluminum foil. Therefore, the aluminum foil has more favorable flexibility with improved mechanical properties such as tensile strength.

上述した製箔装置1を用いて電解アルミニウム箔(アルミニウム箔F)を連続的に製造する場合は、陰極ドラム1cの電析領域からのアルミニウム被膜の剥離が健全かつ容易に行われるとともに、剥離によって得られたアルミニム箔Fの巻き取りが健全かつ容易に行われることが好ましい。このようなとき、めっき液が洗浄されて乾燥されたアルミニウム箔から検出される水素(H)が、さらに熱処理されたアルミニウム箔から検出される水素(H)が、質量比で200ppm以下であるとよい。このようなアルミニウム箔は好ましい可撓性を有する(アルミニウム被膜も同様の可撓性を有すると考えられる)。したがって、アルミニム被膜の健全かつ容易な剥離と、剥離したアルミニウム箔の健全かつ容易なコイル状の巻き取りが可能となり、コイル状アルミニウム箔の健全かつ容易な製造が可能となる。   When an electrolytic aluminum foil (aluminum foil F) is continuously produced using the foil making apparatus 1 described above, the aluminum coating is peeled off from the electrodeposition region of the cathode drum 1c in a sound and easy manner. It is preferable that the obtained aluminum foil F is wound up soundly and easily. In such a case, the hydrogen (H) detected from the aluminum foil that has been washed and dried after the plating solution is detected, and the hydrogen (H) that is detected from the aluminum foil that has been further heat-treated is 200 ppm or less by mass ratio. Good. Such an aluminum foil has favorable flexibility (the aluminum coating is considered to have the same flexibility). Therefore, sound and easy peeling of the aluminum film and healthy and easy coiling of the peeled aluminum foil are possible, and sound and easy manufacture of the coiled aluminum foil is possible.

本発明のアルミニウム箔の検討に際して用いためっき液は、溶媒であるジアルキルスルホン、溶質であるアルミニウムハロゲン化物、および、添加剤である含窒素化合物を少なくとも含む電気アルミニウムめっき液である。このめっき液は、アルミニウムハロゲン化物に由来するAlイオンを所定の濃度で含む。このめっき液を用いて形成されるアルミニウム箔Fは、97質量%以上がAlで構成されている。このAlは、通電によって陽極部材1dからもたらされ、Alイオンを所定の濃度で含むめっき液を介して、陰極ドラム1cの電析領域に電析する。なお、上記のめっき液に限らず、溶液中からのAlの電析が可能である限り、溶液の種類が異なった場合であっても、上述したアルミニウム箔から検出されるH含量とアルミニウム箔の可撓性との関係については成立すると考えられる。   The plating solution used in the study of the aluminum foil of the present invention is an electrolytic aluminum plating solution containing at least a dialkyl sulfone as a solvent, an aluminum halide as a solute, and a nitrogen-containing compound as an additive. This plating solution contains Al ions derived from aluminum halide at a predetermined concentration. The aluminum foil F formed using this plating solution is composed of 97 mass% or more of Al. This Al is brought from the anode member 1d by energization, and is deposited on the electrodeposition region of the cathode drum 1c through a plating solution containing Al ions at a predetermined concentration. In addition, as long as electrodeposition of Al from the solution is possible, not only the plating solution described above, even if the type of solution is different, the H content detected from the aluminum foil described above and the aluminum foil The relationship with flexibility is considered to hold.

本発明のアルミニウム箔の製造に用いるめっき液としては、例えば、ジアルキルスルホンを非水溶媒とし、アルミニウムハロゲン化物を所定の濃度でアルミニウムイオンを含ませるための溶質とし、さらに添加剤として含窒素化合物を少なくとも含むものが挙げられる。このようなめっき液を用いれば、大きな電流を印加して成膜速度を高めたとしても、安定な電気アルミニウムめっき処理を行うことができる。その結果、97質量%以上がAlで構成されている集電体用途に好適な高純度のアルミニウム箔を容易に作製することができる。このようなめっき液は、ベンゼンやトルエンなどの有機溶媒を含まない。その結果、陰極ドラム1cから剥離した直後のアルミニウム箔に付着しているめっき液を水洗によって容易に除去し、その廃液処理を比較的簡素な設備で行うことができる。   Examples of the plating solution used for producing the aluminum foil of the present invention include a dialkyl sulfone as a nonaqueous solvent, an aluminum halide as a solute for containing aluminum ions at a predetermined concentration, and a nitrogen-containing compound as an additive. What contains at least is mentioned. If such a plating solution is used, even if a large current is applied to increase the film formation rate, a stable electroaluminum plating process can be performed. As a result, it is possible to easily produce a high-purity aluminum foil suitable for a current collector application in which 97% by mass or more is made of Al. Such a plating solution does not contain an organic solvent such as benzene or toluene. As a result, the plating solution adhering to the aluminum foil immediately after peeling from the cathode drum 1c can be easily removed by washing with water, and the waste liquid treatment can be performed with relatively simple equipment.

上記のめっき液における溶媒であるジアルキルスルホンとしては、例えば、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジプロピルスルホン、ジヘキシルスルホンおよびメチルエチルスルホンなど、アルキル基の炭素数が1〜6の直鎖状のものや分岐状のものが挙げられる。良好な電気伝導性や入手の容易性などの観点からは、ジメチルスルホンを採用するのが好ましい。上記のめっき液における溶質であるアルミニウムハロゲン化物としては、塩化アルミニウムや臭化アルミニウムなどが挙げられる。アルミニウムの電析阻害要因となるめっき液中の水分量を極力低減する観点からは、無水物のアルミニウムハロゲン化物(例えば無水塩化アルミニウム)が好ましい。上記のめっき液における添加剤である含窒素化合物としては、例えば、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、および、同一または異なるアルキル基をR〜Rで示し、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Xで示すときに一般式:RN・Xで表される第四アンモニウム塩などから、1つまたは1つ以上選択することができる。ジアルキルスルホン(非水溶媒)とアルミニウムハロゲン化物(溶質)からなる溶液中に適量の含窒素化合物を含むめっき液が好ましく、より好ましくは、モノメチルアミン塩酸塩、ジメチルアミン塩酸塩、トリメチルアミン(TMA)塩酸塩および塩化アンモニウム(NHCl)のうちのいずれか1種(必要に応じて1種以上)を含むめっき液である。上記のTMA塩酸塩やNHClなどの含窒素化合物は、アルミニム箔の脆化を十分に抑制し、アルミニウム箔の可撓性をより好ましく高めることができる。 Examples of the dialkyl sulfone as a solvent in the plating solution include straight-chain and branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as dimethyl sulfone, diethyl sulfone, dipropyl sulfone, dihexyl sulfone, and methyl ethyl sulfone. The thing of the shape is mentioned. From the viewpoint of good electrical conductivity and availability, it is preferable to employ dimethyl sulfone. Examples of the aluminum halide that is a solute in the plating solution include aluminum chloride and aluminum bromide. From the viewpoint of reducing the amount of water in the plating solution, which is a factor that inhibits electrodeposition of aluminum, as much as possible, an anhydrous aluminum halide (for example, anhydrous aluminum chloride) is preferable. Examples of the nitrogen-containing compound that is an additive in the plating solution include ammonium halide, primary amine hydrogen halide salt, secondary amine hydrogen halide salt, tertiary amine hydrogen halide salt, and When the same or different alkyl groups are represented by R 1 to R 4 and the counter anion for the quaternary ammonium cation is represented by X, a quaternary ammonium salt represented by the general formula: R 1 R 2 R 3 R 4 N · X, etc. One or more can be selected. A plating solution containing an appropriate amount of a nitrogen-containing compound in a solution composed of a dialkyl sulfone (nonaqueous solvent) and an aluminum halide (solute) is preferred, and more preferably monomethylamine hydrochloride, dimethylamine hydrochloride, trimethylamine (TMA) hydrochloric acid. It is a plating solution containing any one of salts and ammonium chloride (NH 4 Cl) (one or more if necessary). Nitrogen-containing compounds such as the above-mentioned TMA hydrochloride and NH 4 Cl can sufficiently suppress the embrittlement of the aluminum foil and more preferably increase the flexibility of the aluminum foil.

上記の含窒素化合物の選択肢であるハロゲン化アンモニウムとしては、例えば、塩化アンモニウムや臭化アンモニウムなどが挙げられる。上記の含窒素化合物の選択肢である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および第三アミンのハロゲン化水素塩において、第一アミン〜第三アミンとしては、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、トリプロピルアミン、ヘキシルアミンおよびメチルエチルアミンなどのアルキル基の炭素数が1〜6の直鎖状のものや分岐状のものが挙げられる。上記のハロゲン化水素塩におけるハロゲン化水素としては、例えば、塩化水素や臭化水素などが挙げられる。上記の含窒素化合物の選択肢である一般式:RN・Xで表される第四アンモニウム塩において、R〜Rで示すアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基およびヘキシル基などの炭素数が1〜6の直鎖状のものや分岐状のものが挙げられる。上記のXとしては、例えば、塩素イオン、臭素イオンおよびヨウ素イオンなどのハロゲン化物イオンの他、BF4−やPF6−などが挙げられる。上記の第四アンモニウム塩の具体的な化合物としては、塩化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、ヨウ化テトラメチルアンモニウムおよび四フッ化ホウ素テトラエチルアンモニウムなどが挙げられる。 Examples of the ammonium halide that is an option for the nitrogen-containing compound include ammonium chloride and ammonium bromide. In the primary amine hydrohalide salt, secondary amine hydrohalide salt and tertiary amine hydrohalide salt which are the options of the above nitrogen-containing compounds, examples of the primary amine to tertiary amine include, for example, methyl Linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as amine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, tripropylamine, hexylamine and methylethylamine. Things. Examples of the hydrogen halide in the hydrogen halide salt include hydrogen chloride and hydrogen bromide. In the quaternary ammonium salt represented by the general formula: R 1 R 2 R 3 R 4 N · X, which is an option of the nitrogen-containing compound, examples of the alkyl group represented by R 1 to R 4 include a methyl group, A linear or branched one having 1 to 6 carbon atoms such as an ethyl group, a propyl group and a hexyl group can be mentioned. As said X, BF4-, PF6-, etc. other than halide ions, such as a chlorine ion, a bromine ion, and an iodine ion, are mentioned, for example. Specific examples of the quaternary ammonium salt include tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetramethylammonium iodide, and tetraethylammonium tetrafluoride.

ジアルキルスルホン(ジメチルスルホンなど)、アルミニウムハロゲン化物(無水塩化アルミニウムなど)および含窒素化合物(TMA塩酸塩やNHClなど)を少なくとも含むめっき液は、ジアルキルスルホン10モルに対して、アルミニウムハロゲン化物が1.0モル〜4.8モル配合されているのが好ましく、より好ましくは1.5モル〜4.2モル配合されている。ジアルキルスルホン10モルに対して、アルミニウムハロゲン化物の配合量が1.5モル未満になっていると、アルミニウム箔が黒色に変色したものとなる(焼けと呼ばれる現象)おそれや成膜効率が低下するおそれがある。ジアルキルスルホン10モルに対して、アルミニウムハロゲン化物の配合量が4.8モルを超えていると、めっき液の抵抗(液抵抗)が過度に大きくなって発熱し、熱によってめっき液が分解するおそれがある。 A plating solution containing at least a dialkyl sulfone (such as dimethyl sulfone), an aluminum halide (such as anhydrous aluminum chloride) and a nitrogen-containing compound (such as TMA hydrochloride or NH 4 Cl) has an aluminum halide content per 10 moles of dialkyl sulfone. 1.0 mol to 4.8 mol is preferably compounded, more preferably 1.5 mol to 4.2 mol. If the amount of aluminum halide compounded is less than 1.5 moles relative to 10 moles of dialkyl sulfone, the aluminum foil may turn black (a phenomenon called burning) and film formation efficiency will decrease. There is a fear. If the blending amount of aluminum halide exceeds 4.8 moles with respect to 10 moles of dialkyl sulfone, the resistance (liquid resistance) of the plating solution becomes excessively large and heat is generated, and the plating solution may be decomposed by heat. There is.

上記のめっき液は、さらに、ジアルキルスルホン10モルに対して、含窒素化合物が0.05モルを超えて(例えば0.06モル以上)添加されているのが好ましく、より好ましくは0.07モル以上、より一層好ましくは0.08モル以上である。含窒素化合物の配合量が、ジアルキルスルホン10モルに対して0.05モル以下であると、含窒素化合物の添加剤としての効能(アルミニウム箔の脆化抑制による可撓性の向上効果、めっき液の電気伝導性を高めて電流密度を増大させることによる成膜速度の向上効果など)が得られないおそれがある。含窒素化合物の配合量が多くなり、ジアルキルスルホン10モルに対して2.0モルを超えるようになるとAlが健全に電析しなくなるおそれがあるため、好ましくは2.0モル以下であり、より好ましくは1.5モル以下である。   In the plating solution, the nitrogen-containing compound is preferably added in an amount exceeding 0.05 mol (for example, 0.06 mol or more), more preferably 0.07 mol, per 10 mol of the dialkyl sulfone. As mentioned above, More preferably, it is 0.08 mol or more. When the compounding amount of the nitrogen-containing compound is 0.05 mol or less with respect to 10 mol of the dialkyl sulfone, the effect as an additive of the nitrogen-containing compound (the effect of improving the flexibility by suppressing the embrittlement of the aluminum foil, the plating solution There is a possibility that the effect of improving the film formation speed by increasing the electric conductivity of the film to increase the current density may not be obtained. The amount of the nitrogen-containing compound is increased, and if it exceeds 2.0 moles with respect to 10 moles of dialkyl sulfone, Al may not be properly electrodeposited. Therefore, the amount is preferably 2.0 moles or less. Preferably it is 1.5 mol or less.

電気アルミニウムめっき処理に際して、後述するように、電気アルミニウムめっき液の温度(液温)を下げることにより、アルミニウム箔から検出される水素量(H含量)が低減する傾向が認められる。したがって、液温を所定値以下に制御することにより、アルミニム箔が好ましい可撓性を有する可能性がある。例えば、液温を、電気アルミニウムめっき処理が可能であって、かつ、110℃〜120℃程度以下に保持する製造方法により、アルミニウム箔のH含量が質量比で200ppm以下になる可能性がある。アルミニウム箔の可撓性を好ましいものにする観点で、液温に適切な範囲があるとすれば、その上限値は、十分な液量下であれば110℃〜120℃程度、比較的少ない液量下であれば100℃〜110℃程度と考えられる。同様の観点で、液温の下限値は、めっき処理可能な例えば60℃〜80℃程度であればよく、めっき液の種類などによって異なると考えられる。   In the electroaluminum plating treatment, as will be described later, it is recognized that the hydrogen amount (H content) detected from the aluminum foil is reduced by lowering the temperature (solution temperature) of the electroaluminum plating solution. Therefore, by controlling the liquid temperature below a predetermined value, the aluminum foil may have a preferable flexibility. For example, there is a possibility that the H content of the aluminum foil may be 200 ppm or less by mass ratio by a manufacturing method in which the liquid temperature can be electroaluminum-plated and kept at about 110 ° C. to 120 ° C. or less. From the viewpoint of making the flexibility of the aluminum foil preferable, if there is an appropriate range for the liquid temperature, the upper limit is about 110 ° C. to 120 ° C. and a relatively small liquid under a sufficient liquid amount. If it is under the amount, it is considered to be about 100 to 110 ° C. From the same viewpoint, the lower limit value of the liquid temperature may be, for example, about 60 ° C. to 80 ° C. that can be plated, and is considered to vary depending on the type of the plating solution.

(1)アルミニウム箔の作製
電解法による電気アルミニウムめっき処理により、めっき液やめっき条件などを表1に示すように種々変えて、複数のアルミニウム箔(電解アルミニウム箔)を作製した。めっき液は、ジアルキルスルホンの1種であるジメチルスルホンを非水溶媒とし、アルミニウムハロゲン化物の1種である無水塩化アルミニウムを溶質とし、添加剤として含窒素化合物を添加したものや添加しないものを準備した。無水塩化アルミニウムは、ジメチルスルホン10モルに対する配合量が約3.8モルとなるように調合した。含窒素化合物は、トリメチルアミン塩酸塩(TMA−HCl)、塩化テトラメチルアンモニウム(TMAC)および塩化アンモニウム(NHCl)から選択し、ジメチルスルホン10モルに対する配合量を種々変えて調合した。めっき条件としては、めっき液の量(液量)とめっき液の温度(液温)を挙げて、これらを種々変えてアルミニウム箔を作製した。なお、通電時、液温が所定の温度に保たれるように電流密度を設定した。電流密度は、カソードである陰極ドラム1cの電析領域と陽極部材1dとの間に印加している電流値を、電析領域のうちのめっき液中に浸漬している部分の表面積で除して求まる値である。加えて、作製したアルミニウム箔に熱処理を行った場合についても調べた。
(1) Production of Aluminum Foil A plurality of aluminum foils (electrolytic aluminum foils) were produced by changing the plating solution and plating conditions as shown in Table 1 by electrolytic aluminum plating treatment using an electrolytic method. The plating solution is prepared using dimethylsulfone, which is a kind of dialkylsulfone, as a nonaqueous solvent, anhydrous aluminum chloride, which is a kind of aluminum halide, as a solute, and with or without the addition of a nitrogen-containing compound as an additive. did. Anhydrous aluminum chloride was prepared so that the blending amount with respect to 10 mol of dimethyl sulfone was about 3.8 mol. The nitrogen-containing compound was selected from trimethylamine hydrochloride (TMA-HCl), tetramethylammonium chloride (TMAC) and ammonium chloride (NH 4 Cl), and was prepared by changing the blending amount with respect to 10 mol of dimethyl sulfone. As the plating conditions, the amount of the plating solution (liquid amount) and the temperature of the plating solution (liquid temperature) were listed, and these were variously changed to produce an aluminum foil. In addition, the current density was set so that the liquid temperature was maintained at a predetermined temperature during energization. The current density is obtained by dividing the current value applied between the electrodeposition region of the cathode drum 1c, which is the cathode, and the anode member 1d by the surface area of the portion immersed in the plating solution in the electrodeposition region. This is the value that can be obtained. In addition, the case where the produced aluminum foil was heat-treated was also examined.

めっき液の量(液量)が少量のめっき条件では、電解槽となるビーカ内に液量約2Lのめっき液を貯留させた。純アルミニウム板(Al板)をアノードとし、純チタン板(Ti板)の平板表面(電析領域の表面積が約12cm)をカソードとした。アノードとカソードとの間で通電し、液温が所定の温度に保たれるように電流密度を設定した。Ti板の表面に電析したAlが所定の厚みのアルミニウム被膜に成長したところでTi板をめっき液から取り出した。Ti板の表面からアルミニウム被膜を剥離し、アルミニウム箔とした。続いて、アルミニウム箔の表面に付着しているめっき液Lを除去するため、水洗浄し、温風乾燥し、厚みが20μm以下となる複数のアルミニウム箔(電解アルミニウム箔)を作製した。 Under plating conditions in which the amount of plating solution (amount of solution) is small, a plating solution having a volume of about 2 L was stored in a beaker serving as an electrolytic cell. A pure aluminum plate (Al plate) was used as the anode, and a flat plate surface (surface area of the electrodeposition region of about 12 cm 2 ) of the pure titanium plate (Ti plate) was used as the cathode. Electric current was supplied between the anode and the cathode, and the current density was set so that the liquid temperature was maintained at a predetermined temperature. The Ti plate was taken out from the plating solution when Al deposited on the surface of the Ti plate grew to an aluminum film having a predetermined thickness. The aluminum film was peeled off from the surface of the Ti plate to obtain an aluminum foil. Subsequently, in order to remove the plating solution L adhering to the surface of the aluminum foil, it was washed with water and dried with warm air to produce a plurality of aluminum foils (electrolytic aluminum foils) having a thickness of 20 μm or less.

めっき液の量(液量)が多量のめっき条件では、図1に示す製箔装置1と同様な構成を有する電解アルミニウム箔製造装置(簡便のため図1に示す製箔装置1を援用する)を用いて、厚みが20μm以下となる複数のアルミニウム箔(電解アルミニウム箔)を作製した。約500Lのめっき液Lを建浴し、電解槽1b内に液量が約200L〜約250Lとなるようにめっき液Lを貯留した。アノードとなるAl製の陽極部材1dはめっき液L中に浸漬した状態とし、カソードとなる陰極ドラム1cの電析領域は一部(面積が約800cm)がめっき液L中に浸漬した状態とした。アノードとカソードとの間で通電し、液温が所定の温度に保たれるように電流密度を設定した。これと同期するように、陰極ドラム1cの電析領域に電析したAlが所定の厚みのアルミニウム被膜に成長したところでめっき液Lから出るように、陰極ドラム1cを所定の速度で回転させた。めっき液Lから出たアルミニウム被膜を陰極ドラム1cの電析領域から剥離し、アルミニウム箔Fとした。続いて、アルミニウム箔Fの表面に付着しているめっき液Lを除去するため、水洗浄し、温風乾燥し、複数のアルミニウム箔(電解アルミニウム箔)を作製した。温風乾燥後の一部のアルミニウム箔は、さらに熱処理を行った。 In plating conditions with a large amount of plating solution (liquid amount), an electrolytic aluminum foil manufacturing apparatus having the same configuration as the foil making apparatus 1 shown in FIG. 1 (for convenience, the foil making apparatus 1 shown in FIG. 1 is used). A plurality of aluminum foils (electrolytic aluminum foils) having a thickness of 20 μm or less were produced. About 500 L of the plating solution L was constructed, and the plating solution L was stored in the electrolytic bath 1 b so that the amount of the solution was about 200 L to about 250 L. The anode member 1d made of Al serving as the anode is immersed in the plating solution L, and the electrodeposition region of the cathode drum 1c serving as the cathode is partially immersed (approximately 800 cm 2 ) in the plating solution L. did. Electric current was supplied between the anode and the cathode, and the current density was set so that the liquid temperature was maintained at a predetermined temperature. In synchronism with this, the cathode drum 1c was rotated at a predetermined speed so that Al deposited on the electrodeposition region of the cathode drum 1c grew out of the plating solution L when the aluminum film grew to a predetermined thickness. The aluminum coating from the plating solution L was peeled off from the electrodeposition region of the cathode drum 1c to obtain an aluminum foil F. Subsequently, in order to remove the plating solution L adhering to the surface of the aluminum foil F, it was washed with water and dried with warm air to produce a plurality of aluminum foils (electrolytic aluminum foils). Some aluminum foils after hot air drying were further heat-treated.

作製した全てのアルミニウム箔について、上述したようにマイクロメータによって厚みを測定したところ、全てのアルミニウム箔の厚みが20μm以下であった。具体的には、全てのアルミニウム箔は、厚みが7μm以上18μm以下の範囲内であった。
作製した全てのアルミニウム箔について、上述した蛍光X線分析法によってアルミニウム箔のめっき液に接していた側の表面(接液面)を対象としてAl含量を測定したところ、全てのアルミニウム箔のAl含量が97質量%以上であった。具体的には、全てのアルミニウム箔は、Al含量が99.00質量%以上99.80質量%以下の範囲内であった。
As described above, when all the aluminum foils were measured with a micrometer, the thicknesses of all the aluminum foils were 20 μm or less. Specifically, all the aluminum foils had a thickness in the range of 7 μm to 18 μm.
About all the produced aluminum foil, when Al content was measured for the surface (wetted surface) of the side which was in contact with the plating solution of aluminum foil by the fluorescent X ray analysis method mentioned above, Al content of all the aluminum foils was measured. Was 97% by mass or more. Specifically, all the aluminum foils had an Al content in the range of 99.00% by mass to 99.80% by mass.

(2)アルミニウム箔の水素量が可撓性に及ぼす影響
表2は、種々の試作(表1に示すNo.1〜33)によって作製したアルミニウム箔に含まれるH含量と、そのアルミニウム箔について行った可撓性試験の結果を示している。アルミニウム箔のH含量は、上述したTDS分析によって求めた定量値に基づく数値(ppm)である。アルミニウム箔の可撓性試験は、アルミニウム箔が2つ折りの形態になるように、アルミニウム箔を約180度に曲げることで行った。アルミニウム箔が折り曲げ部分で切断された場合を「破断」とした。アルミニウム箔が折り曲げ部分に亀裂が発生したものの2つ折り形態になった場合を「折曲げ可(亀裂あり)」とした。アルミニウム箔が折り曲げ部分に亀裂が発生することなく2つ折り形態になった場合を「折曲げ可(亀裂なし)」とした。「折曲げ可(亀裂あり)」および「折曲げ可(亀裂なし)」の場合のアルミニウム箔は、コイル状の巻き取りが可能であり、コイル状アルミニウム箔の製造が可能である。また、図2は、表2に示す数値に基づいて作成したグラフであり、アルミニウム箔のH含量とアルミニウム箔の可撓性との関係を示している。
(2) Effect of hydrogen amount of aluminum foil on flexibility Table 2 shows the H content contained in aluminum foils produced by various trial manufactures (Nos. 1 to 33 shown in Table 1) and the aluminum foils. The results of the flexibility test are shown. The H content of the aluminum foil is a numerical value (ppm) based on the quantitative value obtained by the TDS analysis described above. The flexibility test of the aluminum foil was performed by bending the aluminum foil at about 180 degrees so that the aluminum foil was folded in two. The case where the aluminum foil was cut at the bent portion was defined as “break”. The case where the aluminum foil was folded in two although a crack occurred in the bent portion was defined as “bendable (with crack)”. The case where the aluminum foil was folded in two without causing cracks in the bent portion was defined as “bendable (no crack)”. In the case of “bendable (with cracks)” and “bendable (without cracks)”, the aluminum foil can be wound in a coil shape, and a coiled aluminum foil can be produced. FIG. 2 is a graph created based on the numerical values shown in Table 2, and shows the relationship between the H content of the aluminum foil and the flexibility of the aluminum foil.

表2および図2に示す結果から、No.8のようにアルミニウム箔のH含量が質量比で200ppmを超えると、アルミニウム箔は2つ折りの形態になる程の可撓性を有することができず、折り曲げ部分で破断することが分かった。参考例として本発明例と区別したNo.15のようにアルミニウム箔のH含量が質量比で200ppmを超えていても、アルミニウム箔は2つ折りの形態になる程の可撓性を有することができて、折り曲げ部分(亀裂あり)で破断しない場合があることが分かった。こうした観点から、アルミニウム箔のH含量が少ないほどアルミニウム箔が脆化しにくくなる傾向が強まり、アルミニウム箔が好ましい可撓性を有するようになることが分かった。アルミニウム箔のH含量が質量比で200ppm以下になると、アルミニウム箔の脆化が抑制され、アルミニウム箔がより好ましい可撓性を有するようになることが分かった。したがって、アルミニウム箔として、特に集電体用途に好適なアルミニウム箔として、アルミニウム箔から検出されるHは、200ppm以下、好ましくは170ppm以下、より好ましくは160ppm以下、より一層好ましくは150ppm以下であると考えられる。   From the results shown in Table 2 and FIG. It was found that when the H content of the aluminum foil exceeded 200 ppm by mass as shown in FIG. 8, the aluminum foil could not be flexible enough to be in the form of a double fold and ruptured at the bent portion. As a reference example, No. Even when the H content of the aluminum foil exceeds 200 ppm by mass as in 15, the aluminum foil can be flexible enough to be folded in two, and does not break at the bent portion (with cracks). I found out that there was a case. From this point of view, it has been found that as the H content of the aluminum foil is smaller, the tendency of the aluminum foil to become less brittle becomes stronger, and the aluminum foil has a preferable flexibility. It has been found that when the H content of the aluminum foil is 200 ppm or less by mass ratio, embrittlement of the aluminum foil is suppressed and the aluminum foil comes to have more preferable flexibility. Therefore, as aluminum foil, particularly as aluminum foil suitable for current collector applications, H detected from aluminum foil is 200 ppm or less, preferably 170 ppm or less, more preferably 160 ppm or less, and even more preferably 150 ppm or less. Conceivable.

(3)アルミニウム箔の水素量のばらつき
表3は、同じめっき液を用いて同じめっき条件で行った試作として、表2に示す8種の試行(No.22、25〜27、29〜31および33)を抜き出して示している。めっき液は、添加剤(含窒素化合物)をNHClとし、ジメチルスルホン10モルに対する配合量が約0.20モルである。めっき条件は、液量が約200L〜約250L、液温が約98℃、および液温を保つための電流密度が約80mA/cmである。洗浄乾燥後のアルミニム箔に対する熱処理は行っていない。表3示す結果から、アルミニウム箔のH含量が最も少ないNo.27(118.11ppm)と最も多いNo.25(148.94ppm)の差分は30.83ppmであり、8つのデータ自体の標本標準偏差は約11.72ppmである。これら8つのデータから不偏分散平方根を求めると、同じめっき液を用いて同じ条件で作製されたアルミニウム箔のH含量の標準偏差は約12.53ppmであると推定される。したがって、アルミニウム箔のH含量は、20ppm程度の変動を見込み、180ppm程度であるのが好ましいと考えられる。この観点からも、アルミニウム箔から検出されるHは、好ましくは170ppm以下、より好ましくは160ppm以下、より一層好ましくは150ppm以下であると考えられる。
(3) Variation in hydrogen content of aluminum foil Table 3 shows eight trials (Nos. 22, 25-27, 29-31 and No. 22 shown in Table 2) as prototypes made under the same plating conditions using the same plating solution. 33) is extracted and shown. In the plating solution, the additive (nitrogen-containing compound) is NH 4 Cl, and the blending amount with respect to 10 mol of dimethylsulfone is about 0.20 mol. The plating conditions are a liquid volume of about 200 L to about 250 L, a liquid temperature of about 98 ° C., and a current density for maintaining the liquid temperature of about 80 mA / cm 2 . No heat treatment was performed on the aluminum foil after washing and drying. From the results shown in Table 3, No. 1 with the smallest H content in the aluminum foil was obtained. No. 27 (118.11 ppm), the most common no. The difference of 25 (148.94 ppm) is 30.83 ppm, and the sample standard deviation of the eight data itself is about 11.72 ppm. When the unbiased variance square root is obtained from these eight data, it is estimated that the standard deviation of the H content of the aluminum foil produced under the same conditions using the same plating solution is about 12.53 ppm. Therefore, it is considered that the H content of the aluminum foil is preferably about 180 ppm in view of the fluctuation of about 20 ppm. Also from this viewpoint, it is considered that H detected from the aluminum foil is preferably 170 ppm or less, more preferably 160 ppm or less, and still more preferably 150 ppm or less.

(4)めっき液の添加剤がアルミニウム箔の可撓性に及ぼす影響
表4は、めっき液に添加する添加剤の量(添加剤含量)を変えて、ほぼ同じめっき条件で行った4種の試行(No.2〜5)について、表2から抜き出すとともに添加剤含量を付加して示している。添加剤(含窒素化合物)はTMA−HClである。添加剤含量は、ジメチルスルホン10モルに対して、表4に示すように変えている。図3は、表4に示す数値に基づいて作成したグラフであり、添加剤含量とアルミニウム箔のH含量との関係を示している。図4は、表4に示す数値に基づいて作成したグラフであり、めっき液の添加剤の添加量とアルミニウム箔の可撓性との関係を示すグラフである。
(4) Effect of plating solution additive on flexibility of aluminum foil Table 4 shows four types of plating performed under substantially the same plating conditions by changing the amount of additive (additive content) added to the plating solution. The trials (Nos. 2 to 5) are extracted from Table 2 and added with the additive content. The additive (nitrogen-containing compound) is TMA-HCl. The additive content is changed as shown in Table 4 with respect to 10 mol of dimethyl sulfone. FIG. 3 is a graph created based on the numerical values shown in Table 4, and shows the relationship between the additive content and the H content of the aluminum foil. FIG. 4 is a graph created based on the numerical values shown in Table 4, and is a graph showing the relationship between the additive amount of the plating solution and the flexibility of the aluminum foil.

表4と図3および図4に示す結果から、添加剤含量が多くなると、アルミニウム箔のH含量が低減され、アルミニウム箔の可撓性が好ましいものになることが分かった。アルミニウム箔のH含量の観点からは、図3に示すように、0.04モルを超える約0.05モル程度の添加剤含量でH含量が質量比で200ppm程度になる傾向があることが分かった。アルミニウム箔の可撓性の観点からは、図4に示すように、約0.04モル程度の添加剤含量では不十分で、添加剤含量を約0.04モルを超えて、約0.05モル、約0.07モル、約0.10モルというように増やすと、アルミニウム箔の可撓性が折曲げ可能になる程度になる傾向があることが分かった。添加剤含量(X)とアルミニウム箔のH含量(Y)との関係を調べると、2次近似式:Y=7520X−3160X+350とよく合うことが分かった。上記の2次近似式に従うと、Xが0.05のときYが約210、Xが0.06のときYが約185、Xが0.07のときYが約165およびXが0.08のときYが約145となる。したがって、アルミニウム箔のH含量の観点から、めっき液の添加剤(例えばTMA−HCl)の含量は、ジアルキルスルホン(例えばジメチルスルホン)10モルに対して、0.05モルを超える(例えば0.06モル以上)のが好ましく、より好ましくは0.07モル以上、より一層好ましくは0.08モル以上であることが分かった。なお、アルミニウム被膜の成膜速度向上の観点から、添加剤含量として好ましくは2.0モル以下、より好ましくは1.5モル以下であることを確認している。なお、表1と表2に示す結果から、添加剤(含窒素化合物)がTMA−HClでなくても、アルミニウム箔のH含量が質量比で200ppm以下であると、アルミニウム箔の可撓性が好ましいものとなることが分かる。 From the results shown in Table 4 and FIGS. 3 and 4, it was found that as the additive content increases, the H content of the aluminum foil is reduced, and the flexibility of the aluminum foil becomes favorable. From the viewpoint of the H content of the aluminum foil, as shown in FIG. 3, it can be seen that the H content tends to be about 200 ppm by mass with an additive content of about 0.05 mol exceeding 0.04 mol. It was. From the viewpoint of the flexibility of the aluminum foil, as shown in FIG. 4, an additive content of about 0.04 mol is not sufficient, and the additive content exceeds about 0.04 mol, and about 0.05 It has been found that increasing the mole, such as about 0.07 mole, about 0.10 mole, tends to make the aluminum foil flexible enough to be folded. When the relationship between the additive content (X) and the H content (Y) of the aluminum foil was examined, it was found that it well matched with the second order approximation formula: Y = 7520X 2 −3160X + 350. According to the above quadratic approximation, when X is 0.05, Y is about 210, when X is 0.06, Y is about 185, when X is 0.07, Y is about 165, and X is 0.08. In this case, Y is about 145. Therefore, from the viewpoint of the H content of the aluminum foil, the content of the plating solution additive (for example, TMA-HCl) exceeds 0.05 mol (for example, 0.06 with respect to 10 mol of dialkyl sulfone (for example, dimethyl sulfone)). It has been found that it is preferably 0.07 mol or more, and more preferably 0.08 mol or more. From the viewpoint of improving the film formation rate of the aluminum coating, it has been confirmed that the additive content is preferably 2.0 mol or less, more preferably 1.5 mol or less. In addition, from the results shown in Tables 1 and 2, even if the additive (nitrogen-containing compound) is not TMA-HCl, if the H content of the aluminum foil is 200 ppm or less by mass ratio, the flexibility of the aluminum foil is It turns out that it becomes preferable.

(5)めっき液の温度がアルミニウム箔の可撓性に及ぼす影響
表5は、めっき液の温度(液温)を変えて行った5種の試行(No.13〜15、21および23)について、表2から抜き出すとともに液温を付加し、液温の昇順に示している。めっき液の温度(液温)は表5に示すように変えている。通電時、液温が所定の液温に保たれるように電流密度を設定した。添加剤(含窒素化合物)はNHClである。添加剤含量は、ジメチルスルホン10モルに対して、約0.20モルである。めっき液の量(液量)は、No.13〜15が約2Lで、No.21、23が約200L〜約250Lである。図5は、表5に示す数値に基づいて作成したグラフであり、液温とアルミニウム箔のH含量との関係を示している。図6は、表5に示す数値に基づいて作成したグラフであり、液温とアルミニウム箔の可撓性との関係を示すグラフである。
(5) Effect of plating solution temperature on flexibility of aluminum foil Table 5 shows five types of trials (Nos. 13 to 15, 21, and 23) performed by changing the temperature (solution temperature) of the plating solution. These are extracted from Table 2 and added with liquid temperature, and are shown in ascending order of liquid temperature. The temperature (solution temperature) of the plating solution is changed as shown in Table 5. The current density was set so that the liquid temperature was maintained at a predetermined liquid temperature during energization. The additive (nitrogen-containing compound) is NH 4 Cl. The additive content is about 0.20 mole per 10 moles of dimethylsulfone. The amount of plating solution (liquid amount) is No. 13 to 15 is about 2L, 21 and 23 are about 200L to about 250L. FIG. 5 is a graph created based on the numerical values shown in Table 5, and shows the relationship between the liquid temperature and the H content of the aluminum foil. FIG. 6 is a graph created based on the numerical values shown in Table 5, and is a graph showing the relationship between the liquid temperature and the flexibility of the aluminum foil.

表5と図5および図6に示す結果から、めっき液の温度(液温)が低下すると、アルミニウム箔のH含量が低減され、アルミニウム箔の可撓性が好ましいものになることが分かった。アルミニウム箔のH含量の観点からは、図5に示すように、約110℃程度の液温でH含量が質量比で200ppm程度になる傾向があることが分かった。アルミニウム箔の可撓性の観点からは、図6に示すように、130℃未満の液温でアルミニウム箔の可撓性が折曲げ可能な程度になる傾向があることが分かった。液温(X)とアルミニウム箔のH含量(Y)との関係を調べると、2次近似式:Y=0.268X−46X+2030とよく合うことが分かった。上記の2次近似式に従うと、Xが110のときYが約210、Xが109のときYが約200、Xが105のときYが約155およびXが100のときYが約110となる。したがって、アルミニウム箔のH含量の観点から、液温は110℃未満が好ましく、より好ましくは105℃以下、より一層好ましくは100℃以下であることが分かった。なお、アルミニウム被膜の成膜速度向上の観点から、液温として好ましくは120℃以下、より好ましくは110℃以下、より一層好ましくは100℃以下であることを確認している。なお、表1と表2に示す結果から、液温が110℃を超える約125℃(No.18)であっても、アルミニウム箔のH含量が質量比で200ppm以下であると、アルミニウム箔の可撓性が好ましいものとなることが分かる。 From the results shown in Table 5 and FIGS. 5 and 6, it was found that when the temperature (solution temperature) of the plating solution is lowered, the H content of the aluminum foil is reduced and the flexibility of the aluminum foil is preferable. From the viewpoint of the H content of the aluminum foil, it was found that the H content tends to be about 200 ppm by mass at a liquid temperature of about 110 ° C. as shown in FIG. From the viewpoint of the flexibility of the aluminum foil, it was found that the flexibility of the aluminum foil tends to be foldable at a liquid temperature of less than 130 ° C. as shown in FIG. When the relationship between the liquid temperature (X) and the H content (Y) of the aluminum foil was examined, it was found that the second-order approximation formula: Y = 0.268X 2 −46X + 2030 was well suited. According to the above quadratic approximation, when X is 110, Y is about 210, when X is 109, Y is about 200, when X is 105, Y is about 155, and when X is 100, Y is about 110. . Therefore, from the viewpoint of the H content of the aluminum foil, the liquid temperature is preferably less than 110 ° C, more preferably 105 ° C or less, and even more preferably 100 ° C or less. From the viewpoint of improving the deposition rate of the aluminum coating, it has been confirmed that the liquid temperature is preferably 120 ° C. or lower, more preferably 110 ° C. or lower, and even more preferably 100 ° C. or lower. In addition, from the result shown in Table 1 and Table 2, even if the liquid temperature is about 125 ° C. (No. 18) exceeding 110 ° C., when the H content of the aluminum foil is 200 ppm or less by mass ratio, It can be seen that flexibility is preferred.

(6)熱処理がアルミニウム箔の可撓性に及ぼす影響
表1および表2に示すNo.18およびNo.19は、洗浄して乾燥した後のアルミニウム箔に対する熱処理(460℃で180分の保持条件)の有無のみが異なっている。熱処理されていないNo.18のアルミニウム箔のH含量は、質量比で173.13ppmである。熱処理されているNo.18のアルミニウム箔のH含量は、質量比で52.65ppmである。この結果から、乾燥した後のアルミニウム箔に熱処理を施すことにより、アルミニウム箔のH含量が約70%低減された。なお、No.19のアルミニウム箔は、断面視において微細な空隙が認められることがあったが、亀裂なく折曲げることができる程の好ましい可撓性を有するものであった。したがって、アルミニウム箔の可撓性の観点では、洗浄して乾燥した後のアルミニウム箔に対して熱処理を行うことは有効であることが分かった。
(6) Effect of heat treatment on flexibility of aluminum foil No. 1 shown in Tables 1 and 2 18 and no. No. 19 differs only in the presence or absence of heat treatment (retention conditions at 460 ° C. for 180 minutes) on the aluminum foil after washing and drying. No heat-treated No. The H content of 18 aluminum foils is 173.13 ppm by mass. No. being heat-treated The H content of 18 aluminum foils is 52.65 ppm by mass. From this result, the H content of the aluminum foil was reduced by about 70% by applying heat treatment to the dried aluminum foil. In addition, No. The aluminum foil of 19 had a preferable flexibility so that it could be bent without cracking although fine voids were observed in the cross-sectional view. Therefore, it was found that it is effective to heat-treat the aluminum foil after washing and drying from the viewpoint of the flexibility of the aluminum foil.

本発明は、アルミニウム箔のコイル状の巻き取りを可能とし、コイル状アルミニウム箔の製造を可能とする程度の柔軟性(可撓性)を有するアルミニウム箔を提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is industrial in that an aluminum foil having a degree of flexibility (flexibility) that enables coiled winding of an aluminum foil and enables manufacture of the coiled aluminum foil can be provided. Has availability.

1.電解アルミニウム箔製造装置(製箔装置)
1a.蓋部
1b.電解槽
1c.陰極ドラム
1d.陽極部材
1e.ガイドロール
1f.箔引出し口
1g.ガス供給口
1h.ヒータ電源
1i.ヒータ
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
F.アルミニウム箔
G.ガス
L.めっき液
1. Electrolytic aluminum foil production equipment (foil making equipment)
1a. Lid 1b. Electrolytic cell 1c. Cathode drum 1d. Anode member 1e. Guide roll 1f. Foil drawer 1g. Gas supply port 1h. Heater power 1i. Heater 1j. Plating solution circulating device 1k. Ceiling 1m. Stir flow guide 1n. Stirring blade F. Aluminum foil G. Gas L. Plating solution

Claims (2)

厚みが20μm以下で、97質量%以上がアルミニウムで構成されるアルミニウム箔であって、前記アルミニウム箔から検出される水素が、質量比で30ppm以上200ppm以下である、アルミニウム箔。   An aluminum foil having a thickness of 20 μm or less and 97 mass% or more composed of aluminum, wherein hydrogen detected from the aluminum foil has a mass ratio of 30 ppm to 200 ppm. 前記アルミニウム箔から検出される水素が、質量比で170ppm以下である、請求項1に記載のアルミニウム箔。   The aluminum foil of Claim 1 whose hydrogen detected from the said aluminum foil is 170 ppm or less by mass ratio.
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