JP2021184400A

JP2021184400A - 電池用集電体および電池

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Publication number: JP2021184400A
Application number: JP2021142192A
Authority: JP
Inventors: 慎一郎堀江; Shinichiro Horie; 秀彦小林; Hidehiko Kobayashi; 興吉岡; Ko Yoshioka
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2021-09-01
Publication date: 2021-12-02
Anticipated expiration: 2036-10-14
Also published as: WO2018070302A1; JP2018063930A; KR20190069485A; CN110050370A; US20210376331A1; CN110050370B; KR102486559B1; JP7187633B2; JP6938128B2

Abstract

【課題】薄型化に伴って懸念される製造時の破れや千切れを抑制できるだけの充分な強度を備えた電池用集電体および該電池用集電体を具備する電池を提供する。【解決手段】本発明の電池用集電体は、Ｃｕ、Ｆｅ及びＮｉから選ばれる金属を少なくとも含む第１金属層と、前記第１金属層上に積層され、前記第１金属層とは異なる金属であって前記Ｃｕ、Ｆｅ及びＮｉから選ばれる金属を少なくとも含む第２金属層と、を少なくとも具備し、前記第１金属層及び前記第２金属層のうちの一方は前記Ｎｉを含み、前記第１金属層と前記第２金属層の積層界面における粗度が、Ｒａ≧０．１２であることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、積層金属箔に関し、さらにはリチウムイオン二次電池などに好適な電池用集電体およびこの集電体を具備する電池に関する。

世界に先駆けて乾電池が日本で誕生して以来、携帯が可能で持ち運びが容易な電池は、電機分野を筆頭に各種の産業において重要な役割を果たしてきている。特に近年における電子機器の小型化は目覚ましく、携帯電話や携帯情報端末などの携帯型電子機器が広く普及している。このような携帯型電子機器においては、その電力源として充電が可能で繰り返し使用できる二次電池が搭載されている。

二次電池は、上記した携帯型電子機器に搭載されるに留まらず、ガソリンの枯渇問題や環境問題などが相俟ってハイブリッド自動車や電気自動車などの車両へも徐々に搭載されてきている。そして上記した携帯型電子機器あるいは自動車に搭載される二次電池においては、高出力で長寿命な高性能電池としてリチウムイオン二次電池（以下、「ＬｉＢ」とも称する）が着目されている。
また、携帯機器用途では上記したＬｉＢが主役となってきているものの、車載用途や定置型電池としては安全性と長期信頼性の観点からニッケル水素二次電池も引き続き採用されて改良検討がなされている。

特に自動車分野においては電気自動車へのニーズが急速に高まってきており、本格的な普及に向けて、車載されるリチウムイオン二次電池の高容量化・急速充放電対応の開発が加速している。また、ハイブリット自動車など向けにニッケル水素二次電池の高性能化も盛んな状況である。
ここで、リチウムイオン二次電池およびニッケル水素電池をはじめとする電池の高容量化には集電体の薄型化が有効であるが、集電体を薄型化すると強度が低下してしまい、集電体の変形や破損の懸念が生じてしまうという課題もある。

これに対して例えば特許文献１では、リチウム化合物の形成能の低い金属材料からなる電解箔の少なくとも一面に、ニッケル塩及びアンモニウム塩を含むめっき浴を用いた電解めっきを施すことで、電解箔表面に硬質ニッケルめっき層を形成する技術が提案されている。
また、例えば特許文献２では、負極集電体として用いられる銅箔に銅の残留応力が少ないニッケルめっきを施すことで、銅の硫化物の生成を抑えて且つ導電性に優れた負極集電体を提供するという技術が開示されている。

特開２００５−１９７２０５号公報特開２０１６−９５２６号公報

しかしながら、上記した特許文献に記載の技術では、集電体としてある程度の強度は向上するが、少なくとも下記の点において改善の余地は未だにあると言える。
すなわち、近年の電池性能への要求は一段と高くなっており、集電体自体にも薄型化すればその分だけ活物質量を増加できることから、この集電体の薄型化に伴う製造時の破れや千切れなどを抑制できるだけの強度を有することが望まれている。
さらに、例えば負極の集電体については、炭素に代替し得るシリコンなど新たな活物質の特性に追従可能な高い強度を具備することが希求されてきている。

しかしながら上記した特許文献１や特許文献２では、ニッケル皮膜を用いて複層化する技術思想を開示するに留まっており、上述したごとき強度を高いレベルで実現するための具体的な層間における構造についてまでは開示がない。

本発明は、かような課題を解決することを鑑みてなされたものであり、薄型化に伴って懸念される製造時の破れや千切れを抑制できるだけの充分な強度を備えた電池用集電体および該電池用集電体を具備する電池を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる電池用集電体は、（１）Ｎｉで構成された第１金属層と、前記第１金属層上に積層され、前記第１金属層とは異なるＣｕで構成された第２金属層と、を少なくとも具備し、前記第１金属層が前記第２金属層で挟まれてなり、前記第１金属層と前記第２金属層の積層界面における、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４規格に準拠した測定手法によって測定した粗度がＲａ≧０．１２μｍであり、前記積層界面における測定視野の表面積に対する実測表面積の比をＳとし、前記積層界面における界面粗さ指数をＲａ／Ｓとした場合、前記界面粗さ指数（Ｒａ／Ｓ）≧０．０６であることを特徴とする厚みが４〜１０μｍの電池用集電体となる。

また、上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる電池用集電体は、（２）Ｆｅで構成された第１金属層と、前記第１金属層上に積層され、前記第１金属層とは異なるＮｉで構成された第２金属層と、を少なくとも具備し、前記第１金属層が前記第２金属層で挟まれてなり、前記第１金属層と前記第２金属層の積層界面における、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４規格に準拠した測定手法によって測定した粗度がＲａ≧０．１２μｍであることを特徴とする厚みが４〜２０μｍの電池用集電体となる。

なお、上記した（１）又は（２）に記載の電池用集電体においては、（３）更に前記積層界面における粗度が、Ｒｙ≧０．１μｍであることが好ましい。

また、上記した（１）〜（３）のいずれかに記載の電池用集電体においては、（４）更に前記積層界面における粗度が、Ｒｚ≧０．４μｍであることが好ましい。

また、上記した（２）〜（４）のいずれかに記載の電池用集電体においては、（５）前記積層界面における測定視野の表面積に対する実測表面積の比をＳとし、前記積層界面における界面粗さ指数をＲａ／Ｓとした場合、前記界面粗さ指数（Ｒａ／Ｓ）≧０．０６であることが好ましい。

また、上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる電池は、上記した（１）〜（８）のいずれかに記載の電池用集電体を具備することを特徴とする。

本発明によれば、上記した第１金属層と第２金属層の積層界面における粗度をＲａ≧０．１２とすることで、理論値を上回る高い強度（引張強度）を実現することが可能となる。

本実施形態に係る電池Ｃとその構成物を模式的に示した図である。本実施形態に係る電池用負極集電体３０Ａの断面図である。本実施形態に係る電池用負極集電体の製造方法を説明する模式図である。本実施形態の他の例に係る電池用負極集電体３０Ｂの断面図である。特定の実施例及び比較例において引張強度を比較するグラフである。

≪第１実施形態≫
以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る電池Ｃとその構成物を模式的に示した図である。同図に示すように、本実施形態の電池Ｃは、いわゆるセル構造を採用するリチウムイオン二次電池であり、正極１、セパレータ２、負極３および不図示の電解液を少なくとも含んで構成されている。

なお、電池Ｃとして以下ではリチウムイオン二次電池を例にして説明するが、本発明の電池としてはリチウムイオン二次電池に限られず、例えばニッケル水素や鉛蓄電池など他の二次電池や、マンガン電池など一次電池に適用してもよい。

正極１は、リチウムイオンの供給源であり、一般的には集電体とこの集電体上に塗布された活物質とで構成されている。このうち正極の好適な集電体としては、導電性のある金属の中でも、高電位環境下で電気化学的に安定なアルミニウム箔が例示される。また、正極の好適な活物質としては、種々の公知の活物質が適用可能であり、例えばＬｉＭＯ_２などの層状酸化物系や、ＬｉＭ_２Ｏ_４などのスピネル系、Ｌｉ_２ＭＯ_３−ＬｉＭＯ_２などの固溶体系などが例示できる。

セパレータ２は、電解液中のリチウムイオンの往来を阻害せずに正極１と負極３とを分離する。このセパレータ２としては、種々の公知の材料が適用可能であり、例えばポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン不織布が例示できる。

電解液（電解質）は、正極１と負極３の間のイオン移動を担う。かような電解液としては、特に制限はなく、例えば炭酸エチレンとジアルキル炭酸エステルを混合した溶媒にＬｉＰＦ_６を溶解させた電解液など公知の種々の電解液を用いてもよい。

負極３は、正極１と同様に集電体と活物質から構成されている。このうち負極の好適な集電体としては、例えば銅箔が適用可能である。また、負極の活物質としては、固体炭素材料が好適であり、より具体的に例えばハードカーボンやソフトカーボンのごとき非晶質炭素、ダイヤモンドやグラファイトなどのごとき三次元結晶炭素、ナノチューブやフラーレンなどのナノカーボン材などを用いてもよい。

＜集電体の構造＞
次に図２を用いて負極３のうち集電体の詳細な構造について更に詳述する。なお、以下では集電体の例として負極集電体について説明するが、本発明は負極に限られず正極の集電体にも適用してもよい。また、この図２では、後述する積層界面の粗度を強調するため誇張された図となっているが、実際は目視上では図２ほどの粗さはない（図４も同様）。

上述したとおり電池Ｃの負極３は集電体を含んで構成されており、本実施形態では以下に示すとおり複数の金属層が積層された形態となっている。すなわち、同図に示すように、電池用負極集電体としての集電体３０Ａは、第１金属層３１、第２金属層３２、および第３金属層３３を含んで構成されている。

この集電体３０Ａの全体としての厚みは、４〜２０μｍであり、より好ましくは４〜１０μｍである。２０μｍを超える厚みでは、そもそも薄型化による高容量化を目指す背景から設計思想に合わず、さらには公知の圧延箔に対してコスト的なメリットが減退してしまう。一方で４μｍよりも薄い厚みでは、充放電に伴う影響に対して充分な強度を有することが困難となるばかりでなく、製造時のハンドリング性が著しく悪くなってしまう。また、４μｍよりも薄い厚みでは、例えばフレキシブルプリント基板用途などのキャリア付きＣｕ箔のように、キャリアや支持体を要するためコストが高くなるからである。

なお、後述するとおり、例えば金属層がＣｕとＮｉの積層、又はＣｕとＦｅの積層である場合には、上限の厚みが１０μｍであることが好ましい。また、金属層がＮｉとＦｅの積層である場合には、上限の厚みが２０μｍであることが好ましい。

第１金属層３１は、Ｃｕ、Ｆｅ及びＮｉから選ばれる金属を少なくとも含んで構成されている。なお、本実施形態における金属層は、上記した金属の単体（例えばＮｉ単体、Ｃｕ単体あるいはＦｅ単体）の形態に限られず、これら金属を含む合金（例えばＮｉ合金、Ｃｕ合金あるいはＦｅ合金）の形態であってもよい。

この第１金属層３１の厚みとしては、上記した集電体３０Ａ全体の厚みを超えない限度で、例えば１〜１０μｍである。なお、後述するとおり第１金属層３１がめっきで形成される場合には、第１金属めっき層として上記したＣｕは、既知の硫酸銅めっき浴を用いて種々の光沢剤を添加しないＣｕめっき層（便宜的に「無光沢Ｃｕめっき層とも称する）でも、更に上記の光沢剤（半光沢用の光沢剤も含む）など添加剤を添加する光沢Ｃｕめっき層でもよい。なお、上記した光沢又は無光沢は、目視外観上の評価に依拠しており厳密な数値での区分けは困難であり、さらには後述する浴温などの他のパラメータに依っても変化し得る。したがって、本実施形態で用いる「光沢」「無光沢」は、あくまでも添加剤（光沢剤）のパラメータに着目した場合の定義付けである。

なお、後述するとおり、集電体３０Ａの製造時には、第１金属層３１から順に第２金属層３２、第３金属層３３・・と積層されていくので、この第１金属層３１が一番下層に位置付けられる。しかしながら上記した積層の順序は一例であって、昇順で積層していく形態に限られずに降順で積層していく形態としてもよい。

また、第１金属層３１は、必ずしも最外層に位置付けられる必要はない。例えば上記のごとく昇順で積層されていく形態において、第１金属層３１の下側に別途異なる金属層（例えば第２金属層３２や他の金属で構成される層など）を設けてもよい。また、降順で積層される形態であっても、第１金属層３１の上側に上記した異なる金属層を別途設けてもよい。
以下では、各金属層が昇順で積層されていく形態を例にして説明を継続する。

第２金属層３２は、第１金属層３１上に積層され、この第１金属層３１とは異なる金属であってＣｕ、Ｆｅ及びＮｉから選ばれる金属を少なくとも含んで構成されている。なお、この第２金属層３２の厚みとしては、上記した集電体３０Ａ全体の厚みを超えない限度で、例えば１〜１０μｍである。また、第１金属層３１と同様に第２金属層３２がめっきで形成される場合には、第２金属めっき層として上記したＣｕは、光沢Ｃｕめっき層又は無光沢Ｃｕめっき層を適用することができる。

なお、本実施形態においては、第１金属層３１及び第２金属層３２のうちの一方は、Ｎｉを含んでいてもよい。従って、例えば第１金属層３１がＣｕの場合には、第２金属層３２はＮｉとなる。また、第１金属層３１がＮｉの場合には第２金属層３２は例えばＣｕとなる。このとき、負極集電体の厚みに対するＮｉの厚みの割合が５０％以下であってもよい。

なお本発明は種々の電池に適用が可能であるため、例えば第１金属層３１がＣｕの場合に第２金属層３２がＦｅであってもよい。換言すれば、本実施形態における第１金属層３１と第２金属層３２は、次の表１に示す組み合わせが例示できる。なお、この場合において、第１金属層３１の下側に異なる金属層を更に設けてもよいし、第２金属層３２の上側にも異なる金属層を更に設けてもよいのは既述のとおりである（以降についても同様）。また、これらの金属には合金も含まれることは既述のとおりである。

第３金属層３３は、第２金属層３２上に形成される。この第３金属層３３の厚みとしては、上記した集電体３０Ａ全体の厚みを超えない限度で、例えば１〜８μｍである。なお、第３金属層３３は必須ではなく、第１金属層３１と第２金属層３２の２層構造であってもよい。

本実施形態においては、第３金属層３３は、上記した第１金属層３１と同じ種類の材料で形成されている。換言すれば、本実施形態においては、第２金属層３２が第１金属層３１（＝第３金属層３３）で挟まれているとも言える。従って、本実施形態における第１金属層３１、第２金属層３２及び第３金属層３３は、次の表２に示す組み合わせが例示できる。なお、これらの金属には合金も含まれることは既述のとおりである。

なお、本実施形態では、第１金属層３１と第３金属層３３は同種の金属層又は金属めっき層となっているが、この形態に限られず、第１金属層３１と第３金属層３３が互いに異なる種類の金属で構成されていてもよい。この場合においては、例えば次の表３に示す組み合わせが例示できる。なお、これらの金属には合金も含まれることは既述のとおりである。

＜積層界面における粗度＞
上述のとおり本実施形態の集電体３０Ａは、複数の金属層が積層された形態となっているが、複数の金属層を積層すること自体は上記した特許文献にも開示されている。
これに対して本発明者らは、電池用集電体として、異種金属のめっき層からなる積層箔について検討する中で、金属の組み合わせ・トータル厚み・厚み構成比が同じであっても、その積層構造によって最終的な金属積層箔の引張強度が、かなり異なることを見出した。一例として、図５に後述の実施例・比較例から、Ｃｕ層とＮｉ層の積層材の特徴的な例について、引張強度のグラフを示す。

第１の例として、まず、比較例５と実施例５のグラフを参照する。このグラフから理解できるとおり、両者はともにＣｕ層の厚さが１４μｍ、Ｎｉ層の厚さが６μｍ、積層材としてのトータル厚さが２０μｍである。しかしながらＣｕ層の上にＮｉ層をめっきした場合（比較例５）と、逆にＮｉ層の上にＣｕ層をめっきした場合（実施例５）とでは、その引張強度は後者が３割強も高くなる。

次に、第２の例として、比較例２と実施例２０のグラフを参照する。このグラフから理解できるとおり、両者はどちらも、積層材としてのトータル厚さが２０μｍで、このうちＮｉ層の厚さ１０μｍである。しかしながら、比較例２が１０μｍのＣｕ層の上にＮｉ層を１０μｍの厚みでめっきした２層構成であるのに対し、実施例２０では厚さ５μｍのＣｕ層の上に厚さ１０μｍのＮｉ層をめっきして更にその上に厚さ５μｍのＣｕ層をめっきした３層構成となっている。このように、比較例２と実施例２０のどちらについても、Ｃｕ層の合計厚さは１０μｍで同じであるが、引張強度は２割以上も異なることが判明した。

さらに第３の例として、比較例２と実施例３６のグラフを参照する。このグラフから理解できるとおり、実施例３６は、Ｃｕ層の上にＮｉ層とＣｕ層を交互に設けた５層構成であり、Ｃｕ層に比べて引張強度の高いＮｉ層の合計厚さ比率が４０％となっている。しかしながら実施例３６では、Ｎｉ層の合計厚さ比率が比較例２の５０％に比べやや低いにも関わらず、引張強度は２層構成の比較例２よりも２割以上も高い。
このような積層金属箔の引張強度の違いに対して本発明者らは、積層された金属層間の構造、すなわち積層界面における粗度に着目した結果、高強度の積層金属箔を高いレベルで実現するには金属層間で最適な粗度となることが重要であることに帰結した。
なお、本実施形態の粗度は、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４規格に準拠した測定手法によって測定した値を用いるものとする。

より具体的に本実施形態においては、積層界面における粗度のうち、まず、第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度がＲａ（算術平均粗さ）≧０．１２であることが重要である。これにより、複合材料の複合則で算出される理論強度よりも高い強度（引張強度）を実現することができる。なお、この作用効果に関する物理的なメカニズムは完全に解明されているわけではないが、積層界面における結晶粒レベルの凹凸が材料変形における転位に影響しているものと推測される。

Ｒａ及び後述するＲｙ（最大高さ）やＲｚ（十点平均粗さ）等の粗度を制御する手法としては、例えば、（ａ）めっき厚（通電量）、（ｂ）めっき浴の浴温、（ｃ）めっき浴の電流密度、（ｄ）浴組成（添加剤：光沢剤有無）、および（ｅ）めっき浴中でのＣｕやＮｉ、Ｆｅの各イオン濃度、のいずれかのパラメータを調整することが考えられる。このうち、以下では（ａ）及び（ｄ）を制御してＲａ等の粗度を目標の値に調整する例を示すが、本発明はこの態様に限られず他のパラメータを用いて上記粗度を目標の値に調整してもよい。

また、３層以上の多層構成の場合には、必ずしも第１金属層３１と第２金属層３２との間の界面における粗度がＲａ≧０．１２である必要はなく、第２金属層３２と第３金属層３３との界面などいずれかの層間の界面の粗度がＲａ≧０．１２となればよい。なお、このことは、他のＲｙ、Ｒｚ、界面粗さ指数についても同様である。

また、本実施形態においては、積層界面における粗度のうち、さらに第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度がＲｙ≧０．１であることが望ましい。
また、本実施形態においては、積層界面における粗度のうち、さらに第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度がＲｚ≧０．４であることが望ましい。

［界面粗さ指数について］
本実施形態の積層界面における粗度は、上記したＲａ、ＲｙおよびＲｚに限られず、以下に説明する界面粗さ指数を用いてもよい。
すなわち、上記粗度を測定する測定装置の測定視野に対する実測表面積の比をＳとし、上記したＲａをこのＳで除算した値を「界面粗さ指数（Ｒａ／Ｓ）」として定義する。

この場合において、本実施形態の界面粗さ指数（Ｒａ／Ｓ）は以下の式（１）で示される関係を有することが望ましい。
界面粗さ指数（Ｒａ／Ｓ）≧０．０６・・・（１）
これにより、上記した効果に加え、例えば計測機器の個体差などによる誤差も抑制して適正な積層界面における粗度を算出することが可能となる。
また、上記した積層界面における粗度は、次に示す関係を有していてもよい。
Ｒａ／Ｒｙ≧０．０６
Ｒａ／Ｒｚ≧０．０７

＜集電体の引張強度＞
上述したとおり、本実施形態の集電体３０Ａは、理論強度比１．１〜１．４倍程度の高い引張強度を発現している。
ここで、本実施形態の理論引張強度は、単体の状態でそれぞれ異なる厚みで計測した引張強度の値を測定し、これらの値を用いて材料の複合則に従って算出した。具体的には、例えばＣｕ層（厚さ１０μｍ）とＮｉ層（厚さ１０μｍ）から成る総箔厚さ２０μｍの積層箔の場合は、単体のＣｕ箔（厚さ２０μｍ）の引張強度（Ａ）と、単体のＮｉ箔（厚さ２０μｍ）の引張強度（Ｂ）とを測定し、それに積層箔の各層の厚さ比率を乗じて加えた
Ａ×（１０／２０）＋Ｂ×（１０／２０）
の値をもって積層箔の理論強度とした。
なお、後述の実施例・比較例において、積層箔の総厚みが１２μｍ、１５μｍの場合については、対応する各金属単体の引張強度は、厚さ１０μｍの場合の引張強度を代用して理論強度を計算した。積層箔の総厚みが４〜１０μｍ、２０μｍの場合については、積層箔総箔厚みに対応する単体金属の引張強度の値を用いて理論強度を計算した。

表４に、無光沢Ｎｉめっき、光沢Ｎｉめっき、無光沢Ｃｕめっき、光沢Ｃｕめっき、およびＦｅめっきについて、それぞれ単層で引張試験器（ORIENTEC製万能材料試験機テンシロンRTC-1350A）によって計測した実測引張強度の値を示す。
なお本実施形態における集電体の引張強度は、ＪＩＳＫ６２５１（２０１０年）の引張試験方法に準じて測定した値を用いるものとする。また、集電体の引張強度は、２５℃において測定した時の値である。

＜集電体の製造方法＞
次に本実施形態の負極集電体（集電体３０Ａ）の製造方法について説明する。本実施形態の負極集電体の製造方法については特に制限はないが、例えばめっき（電解箔）を用いて形成することが望ましい。より具体的には、例えば図３に示すようなステップで、コイル状に巻かれた基材を引き出して搬送する過程で順次表面処理を実施するロールｔｏロール方式で行ってもよい。このとき基材としては、例えばＴｉやＳＵＳなどの金属が適用できる。

このうち、光沢Ｃｕめっきの条件は次に示すとおりである。
［光沢Ｃｕめっき条件］
・浴組成：硫酸銅を主成分とする公知の硫酸銅浴（下記に一例を記載）に公知の光沢剤（添加剤）を添加
硫酸銅：１５０〜２５０ｇ／Ｌ
硫酸：３０〜６０ｇ／Ｌ
塩酸（３５%として）：０．１〜０．５ｍｌ／Ｌ
・温度：２５〜５０℃
・ｐＨ：１以下
・撹拌：空気撹拌もしくは噴流撹拌
・電流密度：１〜３０Ａ／ｄｍ^２
なお、本発明における添加剤は、主として上記した積層界面における粗度を制御する目的で使用される。従って、光沢剤の種類を問わず公知の種々の添加剤を用いることができ、これにより積層界面における粗度を目的の値に調整することができる。

また、無光沢Ｃｕめっきの条件は次に示すとおりである。
［無光沢Ｃｕめっき条件］
・浴組成：硫酸銅を主成分とする公知の硫酸銅浴（下記に一例を記載）
硫酸銅：１５０〜２５０ｇ／Ｌ
硫酸：３０〜６０ｇ／Ｌ
塩酸（３５%として）：０．１〜０．５ｍｌ／Ｌ
・温度：２５〜７０℃
・ｐＨ：１以下
・撹拌：空気撹拌もしくは噴流撹拌
・電流密度：１〜３０Ａ／ｄｍ^２

また、無光沢Ｎｉめっきの条件は次に示すとおりである。
［無光沢Ｎｉめっき条件］
・浴組成：公知のスルファミン酸ニッケルめっき浴（下記に一例を記載）
スルファミン酸ニッケル：１５０〜３００ｇ／Ｌ
塩化ニッケル：１〜１０ｇ／Ｌ
ホウ酸：５〜４０ｇ／Ｌ
なお、浴組成については、上記したスルファミン酸ニッケルめっき浴の他、公知のワット浴を用いてもよい。
また、目的の積層界面における粗度が得られる限りにおいて、更に公知の光沢剤（光沢を得るために必要な有機物）などの添加剤をめっき浴に添加して光沢Ｎｉめっき又は半光沢Ｎｉめっきとしてもよい。

また、Ｆｅめっきの条件は次に示すとおりである。
［Ｆｅめっき条件］
・浴組成：公知の塩化物系鉄めっき浴（下記に一例を記載）
塩化第一鉄：８００〜１０００ｇ／Ｌ
塩酸(３５%として)：５〜３０ｇ／Ｌ
・温度：７０〜９５℃
・ｐＨ：１以下
・撹拌：空気撹拌もしくは噴流撹拌
・電流密度：１〜２０Ａ／ｄｍ^２

なお、本実施形態では、ロールｔｏロール方式で基材に対してＣｕめっき、ＦｅめっきやＮｉめっきを順次実施する例について説明したが、本発明はこの態様に限られない。すなわち、本実施形態の負極集電体（集電体３０Ａ）は、すべての金属層がめっき層で形成されておらずともよく、例えば一部の層が圧延箔などめっき以外の手法で形成されていてもよい。

≪第２実施形態≫
次に図４を用いて本実施形態の第２実施形態について説明する。
上記した第１実施形態では集電体３０Ａは２層構造または３層構造であったが、本実施形態では４層以上の構造である点に特徴がある。

より具体的に本実施形態の集電体３０Ｂは、５層構造となっており、下層から順次、第１金属層３１、第２金属層３２、第３金属層３３、第４金属層３４および第５金属層３５が積層されている。
このとき、第１金属層３１、第３金属層３３及び第５金属層３５は同種の金属であり、第２金属層３２及び第４金属層３４が同種の金属となっていてもよい。従って換言すれば、第３金属層３３及び第５金属層３５は実質的に第１金属層３１であり、さらに第４金属層３４は実質的に第２金属層３２であるといえる。

このように本実施形態では、Ｃｕ、Ｎｉ及びＦｅから選ばれる組み合わせで異なる金属層が少なくとも４層以上に交互積層されていてもよい。すると本実施形態における第１金属層３１〜第５金属層３５は、次の表５に示す組み合わせが例示できる。なお、これらの金属には合金も含まれることは既述のとおりである。
また、本実施形態の集電体３０Ｂは５層構造としたが、これに限られず４層または６層以上の構造となっていてもよい。
さらに本実施形態では、上記した各層がすべてめっき層で形成されていてもよい。

≪実施例≫
以下に、実施例を挙げて本発明について、より具体的に説明する。
＜実施例１＞
第１金属層３１として無光沢Ｃｕを選択し、第２金属層３２としてＮｉを選択した。より具体的には、まず、集電体がその上面に形成される基材として公知のＴｉ基材を用い、このＴｉ基材を酸洗及び水洗などの公知の前処理を施した。
次いで前処理したＴｉ基材を以下に示す無光沢Ｃｕめっき浴に含浸し、電解箔として厚さ２μｍの第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）をＴｉ基材上に形成した。

［無光沢Ｃｕめっき条件］
・浴組成：硫酸銅２００ｇ／Ｌを主成分とする硫酸銅めっき浴
硫酸銅：２００ｇ／Ｌ
硫酸：４５ｇ／Ｌ
塩酸：０．３ｍｌ／Ｌ
・温度：５０℃
・ｐＨ：１以下
・撹拌：空気撹拌
・電流密度：２０Ａ／ｄｍ^２

第１金属層３１がＴｉ基材上に形成された後、水洗を行ってから以下に示す非接触式の表面粗さ測定装置を用いて第１金属層３１の表面粗さ（Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚ）を測定した。上述のとおり、実施例１における粗度は、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４規格に準拠した測定手法によって測定した。また、別途、設定した下記の測定視野に対する実測値も表面積として記録した。
・測定装置：OLYMPUS製レーザ顕微鏡LEXT OLS3500
・測定視野：１００μｍ×１００μｍ
次いで、第１金属層３１が形成されたＴｉ基材を以下に示すＮｉめっき浴に含浸させることで、第１金属層３１上に厚さ２μｍの第２金属層３２（Ｎｉめっき層）を形成した。

［Ｎｉめっき条件］
・浴組成：スルファミン酸ニッケル浴
スルファミン酸ニッケル：３００ｇ／Ｌ
塩化ニッケル：１０ｇ／Ｌ
ホウ酸：２０ｇ／Ｌ
・温度：５０℃
・ｐＨ：４
・撹拌：空気撹拌
・電流密度：２０Ａ／ｄｍ^２
なお、本実施例ではめっき浴に添加剤は特に添加しなかったが、必要な上記粗度が得られる限りにおいて、公知の光沢剤（光沢を得るために必要な有機物）などの添加剤をめっき浴に添加して光沢Ｎｉめっきとしてもよい（以下の実施例２〜５、９〜２７、３１〜３７および比較例１〜６も同様）。

次いで、電着させた第１金属層３１及び第２金属層３２を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得た。
そして、得られた集電体で上記と同様に引張試験機（ORIENTEC製万能材料試験機テンシロンRTC-1350A）で引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。上述のとおり、実施例１における引張強度は、ＪＩＳＫ６２５１（２０１０年）の引張試験方法に準じて測定した。

＜実施例２＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを５μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを５μｍとした以外は、実施例１と同様に行った。

＜実施例３＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１０μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを１０μｍとした以外は、実施例１と同様に行った。

＜実施例４＞
第１金属層３１として光沢Ｃｕめっき層を選択し、第２金属層３２としてＮｉめっき層を選択した。より具体的には、まず、集電体がその上面に形成される基材として公知のＴｉ基材を用い、このＴｉ基材を酸洗及び水洗などの公知の前処理を施した。
次いで前処理したＴｉ基材を以下に示す光沢Ｃｕめっき浴に含浸し、電解箔として厚さ２μｍの第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）をＴｉ基材上に形成した。

［光沢Ｃｕめっき条件］
・浴組成：硫酸銅２００ｇ／Ｌを主成分とする硫酸銅めっき浴に光沢剤（添加剤）を添加
硫酸銅：２００ｇ／Ｌ
硫酸：４５ｇ／Ｌ
塩酸：０．３ｇ／Ｌ
光沢剤：公知の装飾用硫酸銅めっき用光沢剤を適量（０．３ｍｌ〜１０ｍｌ／Ｌ程度）
・温度：３０℃
・ｐＨ：１以下
・撹拌：空気撹拌
・電流密度：５Ａ／ｄｍ^２
なお、上記した光沢剤は一例であって、金属層間の界面における粗度を目的の値とするため、他の公知の光沢剤を適宜用いてもよいことは既述のとおりである。

第１金属層３１がＴｉ基材上に形成された後、水洗を行ってから実施例１と同様に第１金属層３１の表面粗さ（Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚ）などを測定した。
次いで、第１金属層３１が形成されたＴｉ基材を実施例１と同様のＮｉめっき浴に含浸させることで、第１金属層３１上に厚さ２μｍの第２金属層３２（Ｎｉめっき層）を形成した。

次いで、電着させた第１金属層３１及び第２金属層３２を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得た。そして、得られた積層金属箔で上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜実施例５＞
第１金属層３１をＮｉめっき層とし、第２金属層３２を光沢Ｃｕめっき層とし、第１金属層３１（Ｎｉめっき層）の厚みを６μｍとし、第２金属層３２（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１４μｍとした以外は、実施例４と同様に行った。

＜実施例６＞
第１金属層３１を無光沢Ｃｕめっき層とし、第２金属層３２をＦｅめっき層とした。まず実施例１と同様の無光沢Ｃｕめっき浴にＴｉ基材を含浸させて厚さ５μｍの第１金属層３１をＴｉ基材上に形成した。
第１金属層３１がＴｉ基材上に形成された後、水洗を行ってから実施例１と同様に第１金属層３１の表面粗さ（Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚ）などを測定した。
次いで、水洗などを行った後に、第１金属層３１が形成されたＴｉ基材を以下に示すＦｅめっき浴に含浸させることで、第１金属層３１上に厚さ５μｍの第２金属層３２（Ｆｅめっき層）を形成した。

［Ｆｅめっき条件］
・浴組成：公知の塩化物系鉄めっき浴
塩化第一鉄：１０００ｇ／Ｌ
塩酸：１０ｍｌ／Ｌ
・温度：８５℃以上
・ｐＨ：１以下
・撹拌：噴流撹拌又は空気撹拌
・電流密度：１５Ａ／ｄｍ^２

次いで、形成した第１金属層３１及び第２金属層３２を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得た。そして、得られた積層金属箔で上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜実施例７＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１０μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを１０μｍとした以外は、実施例６と同様に行った。

＜実施例８＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを５μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを１０μｍとした以外は、実施例６と同様に行った。

＜実施例９＞
第１金属層３１をＮｉめっき層とし、第２金属層３２をＦｅめっき層とした。まず実施例５と同様にＴｉ基材をＮｉめっき浴に含浸して厚さ３μｍの第１金属層３１を形成した。次いで、他の実施例と同様に第１金属層３１の表面粗さを測定した後、実施例６と同様に第２金属層３２（Ｆｅめっき層）を厚さ３μｍで第１金属層３１上に形成した。
次いで、形成した第１金属層３１及び第２金属層３２を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得た。そして、得られた積層金属箔で上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜実施例１０＞
第１金属層３１（Ｎｉめっき層）の厚みを５μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを５μｍとした以外は、実施例９と同様に行った。

＜実施例１１＞
第１金属層３１（Ｎｉめっき層）の厚みを１０μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを１０μｍとした以外は、実施例９と同様に行った。

＜実施例１２＞
実施例９の層構造とは逆の層構造で行った。すなわち、第１金属層３１をＦｅめっき層とし、第２金属層３２をＮｉめっき層とした以外は、実施例９と同様に行った。

＜実施例１３＞
第１金属層３１（Ｆｅめっき層）の厚みを５μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを５μｍとした以外は、実施例１２と同様に行った。

＜実施例１４＞
第１金属層３１（Ｆｅめっき層）の厚みを１０μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを１０μｍとした以外は、実施例１２と同様に行った。

＜実施例１５＞
第１金属層３１として無光沢Ｃｕめっき層を選択し、第２金属層３２としてＮｉめっき層を選択し、第３金属層３３として無光沢Ｃｕめっき層を選択した。
まず実施例２と同様に厚さ５μｍの第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）をＴｉ基材上に形成して表面粗さの計測などを行った後、実施例３と同様に第１金属層３１上に厚さ１０μｍの第２金属層３２（Ｎｉめっき層）を形成した。
次いで、この第２金属層３２の表面粗さを計測した後に、再び実施例２と同様に厚さ５μｍの第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）を第２金属層３２上に形成した。
そして形成した第１金属層３１〜第３金属層３３を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得て、上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜実施例１６＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２．５μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを５μｍとし、第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２．５μｍとした以外は、実施例１５と同様に行った。

＜実施例１７＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを２μｍとし、第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１μｍとした以外は、実施例１５と同様に行った。

＜実施例１８＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを８μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを４μｍとし、第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを８μｍとした以外は、実施例１５と同様に行った。

＜実施例１９＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを４μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを２μｍとし、第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを４μｍとした以外は、実施例１５と同様に行った。

＜実施例２０＞
第１金属層３１として光沢Ｃｕめっき層を選択し、第２金属層３２としてＮｉめっき層を選択し、第３金属層３３として光沢Ｃｕめっき層を選択した。
まず実施例４と同様に厚さ５μｍの第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）をＴｉ基材上に形成して表面粗さの計測などを行った後、実施例３と同様に第１金属層３１上に厚さ１０μｍの第２金属層３２（Ｎｉめっき層）を形成した。
次いで、この第２金属層３２の表面粗さを計測した後に、再び実施例４と同様に厚さ５μｍの第３金属層３３（光沢Ｃｕめっき層）を第２金属層３２上に形成した。
そして形成した第１金属層３１〜第３金属層３３を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得て、上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜実施例２１＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２．５μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを５μｍとし、第３金属層３３（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２．５μｍとした以外は、実施例２０と同様に行った。

＜実施例２２＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを２μｍとし、第３金属層３３（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１μｍとした以外は、実施例２０と同様に行った。

＜実施例２３＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを８μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを４μｍとし、第３金属層３３（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを８μｍとした以外は、実施例２０と同様に行った。

＜実施例２４＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを４μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを２μｍとし、第３金属層３３（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを４μｍとした以外は、実施例２０と同様に行った。

＜実施例２５＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを１μｍとし、第３金属層３３（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２μｍとした以外は、実施例２０と同様に行った。

＜実施例２６＞
実施例２５の層構造と逆の層構造で行った。すなわち、第１金属層３１としてＮｉめっき層を選択し、第２金属層３２として光沢Ｃｕめっき層を選択し、第３金属層３３としてＮｉめっき層を選択した。
まず実施例４と同様に厚さ５μｍの第１金属層３１（Ｎｉめっき層）をＴｉ基材上に形成して表面粗さの計測などを行った後、実施例４と同様に第１金属層３１上に厚さ１０μｍの第２金属層３２（光沢Ｃｕめっき層）を形成した。
次いで、この第２金属層３２の表面粗さを計測した後に、再び実施例４と同様に厚さ５μｍの第３金属層３３（Ｎｉめっき層）を第２金属層３２上に形成した。
そして形成した第１金属層３１〜第３金属層３３を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得て、上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。
なお、このとき、第２金属層３２と第３金属層３３との間の積層界面における粗度Ｒｚが０．４０１であった。よって、本発明におけるＲｙの最小値は小数第三位を四捨五入して０．４とし、これによりＲｚ≧０．４を導出した。

＜実施例２７＞
第１金属層３１（Ｎｉめっき層）の厚みを１μｍとし、第２金属層３２（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを８μｍとし、第３金属層３３（Ｎｉめっき層）の厚みを１μｍとした以外は、実施例２６と同様に行った。

＜実施例２８＞
第１金属層３１として無光沢Ｃｕめっき層を選択し、第２金属層３２としてＦｅめっき層を選択し、第３金属層３３として無光沢Ｃｕめっき層を選択した。
まず実施例６と同様に厚さ５μｍの第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）をＴｉ基材上に形成して表面粗さの計測などを行った後、実施例７と同様に第１金属層３１上に厚さ１０μｍの第２金属層３２（Ｆｅめっき層）を形成した。
次いで、この第２金属層３２の表面粗さを計測した後に、再び実施例６と同様に厚さ５μｍの第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）を第２金属層３２上に形成した。
そして形成した第１金属層３１〜第３金属層３３を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得て、上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜実施例２９＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２．５μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを５μｍとし、第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２．５μｍとした以外は、実施例２８と同様に行った。

＜実施例３０＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１．５μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを７μｍとし、第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１．５μｍとした以外は、実施例２８と同様に行った。

＜実施例３１＞
第１金属層３１としてＮｉめっき層を選択し、第２金属層３２としてＦｅめっき層を選択し、第３金属層３３としてＮｉめっき層を選択した。
まず実施例１０と同様に厚さ５μｍの第１金属層３１（Ｎｉめっき層）をＴｉ基材上に形成して表面粗さの計測などを行った後、実施例１１と同様に第１金属層３１上に厚さ１０μｍの第２金属層３２（Ｆｅめっき層）を形成した。
次いで、この第２金属層３２の表面粗さを計測した後に、再び実施例１０と同様に厚さ５μｍの第３金属層３３（Ｎｉめっき層）を第２金属層３２上に形成した。
そして形成した第１金属層３１〜第３金属層３３を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得て、上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜実施例３２＞
第１金属層３１（Ｎｉめっき層）の厚みを２．５μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを５μｍとし、第３金属層３３（Ｎｉめっき層）の厚みを２．５μｍとした以外は、実施例３１と同様に行った。

＜実施例３３＞
第１金属層３１（Ｎｉめっき層）の厚みを１．５μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを７μｍとし、第３金属層３３（Ｎｉめっき層）の厚みを１．５μｍとした以外は、実施例３１と同様に行った。

＜実施例３４＞
第１金属層３１として無光沢Ｃｕめっき層を選択し、第２金属層３２としてＮｉめっき層を選択し、第３金属層３３として無光沢Ｃｕめっき層を選択し、第４金属層３４としてＮｉめっき層を選択し、第５金属層３５として無光沢Ｃｕめっき層を選択した。換言すれば、本実施例では、第１金属層３１から第５金属層３５にかけて、Ｃｕめっき層とＮｉめっき層とが交互に積層された形態となっている。

まず実施例２と同様に厚さ４μｍの第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）をＴｉ基材上に形成して表面粗さの計測などを行った後、実施例３と同様に第１金属層３１上に厚さ４μｍの第２金属層３２（Ｎｉめっき層）を形成した。
次いで、この第２金属層３２の表面粗さを計測した後に、再び実施例２と同様に厚さ４μｍの第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）を第２金属層３２上に形成した。
次いで、この第３金属層３３の表面粗さを計測した後に、再び実施例３と同様に厚さ４μｍの第４金属層３４（Ｎｉめっき層）を第３金属層３３上に形成した。

さらに次いで、この第４金属層３４の表面粗さを計測した後に、再び実施例２と同様に厚さ４μｍの第５金属層３５（無光沢Ｃｕめっき層）を第４金属層３４上に形成した。
そして形成した第１金属層３１〜第５金属層３５を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得て、上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜実施例３５＞
第１金属層３１（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを２μｍとし、第３金属層３３（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２μｍとし、第４金属層３４（Ｎｉめっき層）の厚みを２μｍとし、第５金属層３５（無光沢Ｃｕめっき層）の厚みを２μｍとした以外は、実施例３４と同様に行った。

＜実施例３６＞
第１金属層３１として光沢Ｃｕめっき層を選択し、第２金属層３２としてＮｉめっき層を選択し、第３金属層３３として光沢Ｃｕめっき層を選択し、第４金属層３４としてＮｉめっき層を選択し、第５金属層３５として光沢Ｃｕめっき層を選択した。
すなわち、第１金属層３１を光沢Ｃｕめっき層とし、第３金属層３３を光沢Ｃｕめっき層とし、第５金属層３５を光沢Ｃｕめっき層とした以外は、実施例３４と同様に行った。
なお、このとき、第３金属層３３と第４金属層３４との間の積層界面における粗度Ｒｙが０．０９６であった。よって、本発明におけるＲｙの最小値は小数第三位を四捨五入して０．１とし、これによりＲｙ≧０．１を導出した。

＜実施例３７＞
第１金属層３１としてＮｉめっき層を選択し、第２金属層３２としてＦｅめっき層を選択し、第３金属層３３としてＮｉめっき層を選択し、第４金属層３４としてＦｅめっき層を選択し、第５金属層３５としてＮｉめっき層を選択した。換言すれば、本実施例では、第１金属層３１から第５金属層３５にかけて、Ｎｉめっき層とＦｅめっき層とが交互に積層された形態となっている。

まず実施例３１と同様に厚さ４μｍの第１金属層３１（Ｎｉめっき層）をＴｉ基材上に形成して表面粗さの計測などを行った後、第１金属層３１上に厚さ４μｍの第２金属層３２（Ｆｅめっき層）を形成した。
次いで、この第２金属層３２の表面粗さを計測した後に、再び実施例３１と同様に厚さ４μｍの第３金属層３３（Ｎｉめっき層）を第２金属層３２上に形成した。次いで、この第３金属層３３の表面粗さを計測した後に、厚さ４μｍの第４金属層３４（Ｆｅめっき層）を第３金属層３３上に形成した。

さらに次いで、この第４金属層３４の表面粗さを計測した後に、厚さ４μｍの第５金属層３５（Ｎｉめっき層）を第４金属層３４上に形成した。
そして形成した第１金属層３１〜第５金属層３５を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（本実施例では電池用集電体）を得て、上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜比較例１＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを５μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを５μｍとし、添加する光沢剤の量を調整した以外は、実施例４と同様に行った。
このとき、第２金属層３２と対向する側の第１金属層３１の表面粗さ（換言すれば第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度）は、Ｒａ＝０．０９８であった。

＜比較例２＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１０μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを１０μｍとし、添加する光沢剤の量を調整した以外は、比較例１と同様に行った。
このとき、第２金属層３２と対向する側の第１金属層３１の表面粗さ（換言すれば第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度）は、Ｒａ＝０．０３３であった。

＜比較例３＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを６μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを４μｍとし、添加する光沢剤の量を調整した以外は、比較例１と同様に行った。
このとき、第２金属層３２と対向する側の第１金属層３１の表面粗さ（換言すれば第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度）は、Ｒａ＝０．０７５であった。

＜比較例４＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１４μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを６μｍとし、添加する光沢剤の量を調整した以外は、比較例１と同様に行った。
このとき、第２金属層３２と対向する側の第１金属層３１の表面粗さ（換言すれば第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度）は、Ｒａ＝０．０２８であった。

＜比較例５＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを５μｍとし、第２金属層３２（Ｎｉめっき層）の厚みを１０μｍとした以外は、比較例１と同様に行った。
このとき、第２金属層３２と対向する側の第１金属層３１の表面粗さ（換言すれば第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度）は、Ｒａ＝０．０９８であった。

＜比較例６＞
第１金属層３１として光沢Ｃｕめっき層を選択し、第２金属層３２としてＦｅめっき層を選択した。
まず添加する光沢剤の量を調整した以外は実施例２０と同様に厚さ５μｍの第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）をＴｉ基材上に形成して表面粗さの計測などを行った後、同じく添加する光沢剤の量を調整した以外は実施例１０と同様に第１金属層３１上に厚さ５μｍの第２金属層３２（Ｆｅめっき層）を形成した。
そして形成した第１金属層３１及び第２金属層３２を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して集電体を得て、上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。

＜比較例７＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを１０μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを１０μｍとし、添加する光沢剤の量を調整した以外は、比較例７と同様に行った。

＜比較例８＞
第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを１０μｍとした以外は、比較例７と同様に行った。

＜比較例９＞
第１金属層３１（光沢Ｃｕめっき層）の厚みを８μｍとし、第２金属層３２（Ｆｅめっき層）の厚みを４μｍとし、添加する光沢剤の量を調整した以外は、比較例７と同様に行った。

＜比較例１０＞
第１金属層３１として光沢Ｎｉを選択し、第２金属層３２として光沢Ｃｕを選択した。
より具体的には、まず、集電体がその上面に形成される基材として公知のＴｉ基材を用い、このＴｉ基材を酸洗及び水洗などの公知の前処理を施した。
次いで前処理したＴｉ基材を以下に示す光沢Ｎｉめっき浴に含浸し、電解箔として厚さ１０μｍの第１金属層３１（光沢Ｎｉめっき層）をＴｉ基材上に形成した。

［光沢Ｎｉめっき条件］
・浴組成：スルファミン酸ニッケル浴に下記添加剤を適量添加
スルファミン酸ニッケル：３００ｇ／Ｌ
塩化ニッケル：１０ｇ／Ｌ
ホウ酸：２０ｇ／Ｌ
・温度：５０℃
・ｐＨ：４
・撹拌：空気撹拌
・電流密度：２０Ａ／ｄｍ^２
・添加剤：ニッケルめっき用光沢剤５〜１５ｍｌ／Ｌ

第１金属層３１がＴｉ基材上に形成された後、水洗を行ってから上記と同様に第１金属層３１の表面粗さ（Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚ）などを測定した。
次いで、第１金属層３１が形成されたＴｉ基材を比較例８と同様の光沢Ｃｕめっき浴に含浸させることで、第１金属層３１上に厚さ１０μｍの第２金属層３２（光沢Ｃｕめっき層）を形成した。

次いで、電着させた第１金属層３１及び第２金属層３２を充分に乾燥させた後に、Ｔｉ基材からこれらを剥離して積層金属箔（電池用集電体）を得た。そして、得られた積層金属箔で上記と同様に引張試験を行って機械的強度（引張強度）を測定した。
このとき、第２金属層３２と対向する側の第１金属層３１の表面粗さ（換言すれば第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度）は、Ｒａ＝０．０５７であった。

＜比較例１１＞
第２金属層３２を無光沢Ｃｕめっき層とした以外は、比較例１１と同様に行った。
このとき、第２金属層３２と対向する側の第１金属層３１の表面粗さ（換言すれば第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度）は、Ｒａ＝０．０５７であった。

＜比較例１２＞
第２金属層３２を、比較例１１で示した光沢Ｎｉめっき条件によって厚さ１０μｍの光沢Ｎｉめっき層とした以外は、実施例２０と同様に行った。
このとき、第２金属層３２と対向する側の第１金属層３１の表面粗さ（換言すれば第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度）はＲａ＝０．０９８であり、同様に第３金属層３３と対向する側の第２金属層３２の表面粗さはＲａ＝０．０６２であった。

＜比較例１３＞
第１金属層３１及び第３金属層３３を、比較例１１で示した光沢Ｎｉめっき条件によってそれぞれ厚さ５μｍの光沢Ｎｉめっき層とした以外は、実施例２６と同様に行った。
このとき、第２金属層３２と対向する側の第１金属層３１の表面粗さ（換言すれば第１金属層３１と第２金属層３２の積層界面における粗度）はＲａ＝０．１０２であり、同様に第３金属層３３と対向する側の第２金属層３２の表面粗さはＲａ＝０．００７であった。

［実用性の評価］
上記した各実施例および比較例で得られた集電体について、以下のとおり評価指標を設定し、計測した引張強度が理論強度の１０５％以上のものを次世代電池などに有用であるという意図で実用性有と評価した。
≪評価指標≫
○：引張強度が理論強度の１０５％以上
×：引張強度が理論強度の１０５％未満

以上説明した各実施例及び比較例に関する仕様値、積層界面における粗度、機械的性質および実用性評価結果を表６〜表１０に示す。

各実施例は、理論値を上回る高い強度（引張強度）を備えていることが確認された。一方で比較例においては、この特性を備えるものはなかったことが確認された。
また、特に実施例26などからも明らかなとおり、積層された金属層における積層界面のいずれか一面が、Ｒａ≧０．１２であれば上記した本発明の効果を奏することが可能であることが分かる。なお、このことはＲｙおよびＲｚについても同様である。

なお上記した実施形態と各実施例は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
また、上記した実施形態と実施例は主として電池用集電体として説明したが、本発明は集電体に限られず積層金属箔として他の用途にも適用が可能である。

以上説明したように、本発明の積層金属箔、電池用集電体および電池は、自動車や電子機器など広い分野の産業への適用が可能である。

Ｃ電池
１正極
２セパレータ
３負極
３１第１金属層
３２第２金属層
３３第３金属層
３４第４金属層
３５第５金属層

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる電池用集電体は、（１）Ｃｕ、Ｆｅ及びＮｉのうちから選ばれる金属からなる第１金属めっき層と、前記第１金属めっき層上に積層され、前記第１金属めっき層とは異なる金属めっきであって前記Ｃｕ、Ｆｅ及びＮｉのうちから選ばれる金属からなる第２金属めっき層と、を少なくとも具備する電池用集電体であって、前記電池用集電体の厚みが４〜１０μｍであり、前記第１金属めっき層と前記第２金属めっき層の積層界面における、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４規格に準拠した測定手法によって測定した粗度がＲａ≧０．１２μｍであり、前記第１金属めっき層及び前記第２金属めっき層のうちの一方はＮｉであり、前記電池用集電体の厚みに対する前記Ｎｉの厚みの割合が５０％以下である。

また、上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる電池用集電体は、（２）Ｃｕ又はＦｅからなる第１金属めっき層と、前記第１金属めっき層上に積層され、前記第１金属めっき層とは異なる金属めっきであって前記Ｃｕ又は前記Ｆｅからなる第２金属めっき層と、を少なくとも具備する電池用集電体であって、前記電池用集電体の厚みが４〜１０μｍであり、前記第１金属めっき層と前記第２金属めっき層の積層界面における、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４規格に準拠した測定手法によって測定した粗度がＲａ≧０．１２μｍである。

また、上記した（１）〜（４）のいずれかに記載の電池用集電体においては、（５）前記積層界面における測定視野の表面積に対する実測表面積の比をＳとし、前記積層界面における界面粗さ指数をＲａ／Ｓとした場合、前記界面粗さ指数（Ｒａ／Ｓ）≧０．０６であることが好ましい。

Claims

Ｎｉで構成された第１金属層と、
前記第１金属層上に積層され、前記第１金属層とは異なるＣｕで構成された第２金属層と、を少なくとも具備し、
前記第１金属層が前記第２金属層で挟まれてなり、
前記第１金属層と前記第２金属層の積層界面における、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４規格に準拠した測定手法によって測定した粗度がＲａ≧０．１２μｍであり、
前記積層界面における測定視野の表面積に対する実測表面積の比をＳとし、
前記積層界面における界面粗さ指数をＲａ／Ｓとした場合、
前記界面粗さ指数（Ｒａ／Ｓ）≧０．０６であることを特徴とする厚みが４〜１０μｍの電池用集電体。
Ｆｅで構成された第１金属層と、
前記第１金属層上に積層され、前記第１金属層とは異なるＮｉで構成された第２金属層と、を少なくとも具備し、
前記第１金属層が前記第２金属層で挟まれてなり、
前記第１金属層と前記第２金属層の積層界面における、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４規格に準拠した測定手法によって測定した粗度がＲａ≧０．１２μｍであることを特徴とする厚みが４〜２０μｍの電池用集電体。
更に前記積層界面における粗度が、Ｒｙ≧０．１μｍである請求項１又は２に記載の電池用集電体。
更に前記積層界面における粗度が、Ｒｚ≧０．４μｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池用集電体。
前記積層界面における測定視野の表面積に対する実測表面積の比をＳとし、
前記積層界面における界面粗さ指数をＲａ／Ｓとした場合、
前記界面粗さ指数（Ｒａ／Ｓ）≧０．０６である請求項２〜４のいずれか一項に記載の電池用集電体。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池用集電体を具備する電池。