JP5488996B2 - アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 - Google Patents
アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5488996B2 JP5488996B2 JP2010130607A JP2010130607A JP5488996B2 JP 5488996 B2 JP5488996 B2 JP 5488996B2 JP 2010130607 A JP2010130607 A JP 2010130607A JP 2010130607 A JP2010130607 A JP 2010130607A JP 5488996 B2 JP5488996 B2 JP 5488996B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- resin molded
- molded body
- plating
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 157
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 155
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 122
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 121
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 67
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 54
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 32
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 18
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 8
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 8
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 6
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 6
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 26
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 23
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 20
- 239000010408 film Substances 0.000 description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 11
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 11
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 10
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 10
- 239000002585 base Substances 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- BMQZYMYBQZGEEY-UHFFFAOYSA-M 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride Chemical compound [Cl-].CCN1C=C[N+](C)=C1 BMQZYMYBQZGEEY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- 229910000528 Na alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- POKOASTYJWUQJG-UHFFFAOYSA-M 1-butylpyridin-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCC[N+]1=CC=CC=C1 POKOASTYJWUQJG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004693 imidazolium salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N sodium chromate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910013618 LiCl—KCl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical class C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001615 alkaline earth metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000002305 electric material Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N titanium disulfide Chemical compound S=[Ti]=S CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
三角の辺の中央部分の金属層の厚さよりも厚い形状であるアルミニウム構造体を得ること
ができる。
図1は、本発明によるアルミニウム構造体の製造工程を示すフロー図である。また図2は、フロー図に対応して樹脂成形体を芯材としてアルミニウム構造体を形成する様子を模式的に示したものである。両図を参照して製造工程全体の流れを説明する。まず基体樹脂成形体の準備101を行う。図2(a)は、基体樹脂成形体の例として、連通気孔を有する発泡樹脂成形体の表面を拡大視した樹脂の断面の一部を示す拡大模式図である。発泡樹脂成形体1を骨格として気孔が形成されている。次に樹脂成形体表面の導電化102を行う。この工程により、図2(b)に示すように樹脂成形体1の表面には薄くアルミニウムからなる導電層2が形成される。さらに、導電層2の表面に貴金属を付着する工程103を行う。貴金属はごく薄く付着されるため、図2には図示していない。続いて溶融塩中でのアルミニウムめっき104を行い、導電層が形成された樹脂成形体の表面にアルミニウムめっき層3を形成する(図2(c))。これで、基体樹脂成形体を基材として表面にアルミニウムめっき層3が形成されたアルミニウム構造体が得られる。さらに、基体樹脂成形体の除去105を行っても良い。発泡樹脂成形体1を分解等して消失させることにより金属層のみが残ったアルミニウム構造体(多孔体)を得ることができる(図2(d))。
以下各工程について順を追って説明する。
三次元網目構造を有し連通気孔を有する多孔質樹脂成形体を準備する。多孔質樹脂成形体の素材は任意の樹脂を選択できる。ポリウレタン、メラミン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の発泡樹脂成形体が素材として例示できる。発泡樹脂成形体と表記したが、連続した気孔(連通気孔)を有するものであれば任意の形状の樹脂成形体を選択できる。例えば繊維状の樹脂を絡めて不織布のような形状を有するものも発泡樹脂成形体に代えて使用可能である。発泡樹脂成形体の気孔率は80%〜98%、気孔径は50μm〜500μmとするのが好ましい。発泡ウレタン及び発泡メラミンは気孔率が高く、また気孔の連通性があるとともに熱分解性にも優れているため発泡樹脂成形体として好ましく使用できる。発泡ウレタンは気孔の均一性や入手の容易さ等の点で好ましく、発泡ウレタンは気孔径の小さなものが得られる点で好ましい。
気孔率=(1−(多孔質材の重量[g]/(多孔質材の体積[cm3]×素材密度)))×100[%]
また、気孔径は、樹脂成形体表面を顕微鏡写真等で拡大し、1インチ(25.4mm)あたりの気孔数をセル数として計数して、平均孔径=25.4mm/セル数として平均的な値を求める。
まず発泡樹脂成形体の表面にアルミニウムからなる導電層を形成する。導電層の形成は蒸着、スパッタ、プラズマCVD等の気相法、アルミニウム塗料の塗布等任意の方法で行うことができる。薄い膜を均一に形成できるため、蒸着法が好ましい。導電層の厚みは0.05μm〜1μm、好ましくは0.1μm〜0.5μmとすることが好ましい。導電層の厚みが0.01μmよりも薄い場合は導電化が不十分であり、次の工程で良好に電解めっきを行うことができない。また厚みが1μmを超えると導電化工程のコストが高くなる。
導電化処理は、発泡樹脂成形体を、アルミニウムを含む塗料に浸漬して行っても良い。塗料に含まれているアルミニウム成分が発泡樹脂成形体の表面に付着してアルミニウムからなる導電層が形成されることで、溶融塩中でめっき可能な導電状態となる。アルミニウムを含む塗料としては、例えば粒径10nm〜1μmのアルミニウム微粒子を水または有機溶剤中に分散させた液を使用できる。発泡樹脂を塗料に浸漬した後加熱して溶剤を蒸発させることで導電層を形成できる。
上記工程で形成された導電層の上に、溶融塩めっきによりアルミニウムをめっきしてアルミニウムめっき層を形成する。このとき導電層の表面に酸化膜が存在すると、次のめっき工程においてアルミニウムの付着性が悪くなり、島状にアルミニウムが付着したり、アルミニウムめっき層の厚みにばらつきが生じる可能性がある。そこでめっき工程の前に導電層(アルミニウム層)表面に貴金属を付着させる。貴金属の付着は蒸着、スパッタ、プラズマCVD等の気相法、無電解めっき、貴金属を含む塗料の塗布等任意の方法で行うことができる。薄い膜を均一に形成できるため、蒸着法が好ましい。これらの貴金属は非常に高価であるので、コストの点からは薄い方が好ましい。貴金属層の厚みは0.0001μm〜1μm、好ましくは0.001μm〜0.01μmとする。貴金属層の厚みが0.0001μmよりも薄い場合はアルミニウムの酸化膜を完全に被覆することができず、良好なめっきが行えない。貴金属層の厚みが1μmを超えると導電化工程のコストが高くなる。
次に溶融塩中で電解めっきを行い、樹脂成形体表面にアルミニウムめっき層3を形成する。表面が導電化された樹脂成形体を陰極、純度99.99%のアルミニウム板を陽極として溶融塩中で直流電流を印加する。アルミニウムめっき層の厚みは1μm〜100μm、好ましくは5μm〜20μmである。陽極電解処理とは逆に導電化された樹脂成形体を陰極、対極を陽極として溶融塩中で直流電流を印加する。溶融塩としては、有機系ハロゲン化物とアルミニウムハロゲン化物の共晶塩である有機溶融塩、アルカリ金属のハロゲン化物とアルミニウムハロゲン化物の共晶塩である無機溶融塩を使用することができる。比較的低温で溶融する有機溶融塩浴を使用すると、基材である樹脂成形体を分解することなくめっきができ好ましい。有機系ハロゲン化物としてはイミダゾリウム塩、ピリジニウム塩等が使用できる。なかでも1−エチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド(EMIC)、ブチルピリジニウムクロライド(BPC)が好ましい。イミダゾリウム塩として、1,3位にアルキル基を持つイミダゾリウムカチオンを含む塩が好ましく用いられ、特に塩化アルミニウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド(AlCl3−EMIC)系溶融塩が、安定性が高く分解し難いことから最も好ましく用いられる。
溶融塩中での熱分解は以下の方法で行う。表面にアルミニウムめっき層を形成した、アルミニウムめっき層付き発泡樹脂成形体を溶融塩に浸漬し、該アルミニウム層に負電位を印加しながら加熱して発泡樹脂成形体を分解する。溶融塩に浸漬した状態で負電位を印加するとアルミニウムの酸化反応を防止できる。このような状態で加熱することでアルミニウムを酸化させることなく発泡樹脂成形体を分解することができる。加熱温度は発泡樹脂成形体の種類に合わせて適宜選択できるが、アルミニウムを溶融させないためにはアルミニウムの融点(660℃)以下の温度で処理する必要がある。好ましい温度範囲は500℃以上600℃以下である。また印加する負電位の量は、アルミニウムの還元電位よりマイナス側で、かつ溶融塩中のカチオンの還元電位よりプラス側とする。
次にアルミニウム多孔体を用いた電池用電極材料及び電池について説明する。例えばリチウムイオン電池の正極に使用する場合は、活物質としてコバルト酸リチウム(LiCoO2)、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)等を使用する。活物質は導電助剤及びバインダーと組み合わせて使用する。従来のリチウムイオン電池用正極材料は、アルミニウム箔の表面に活物質を塗布している。単位面積当たりの電池容量を向上するために、活物質の塗布厚みを厚くしている。また活物質を有効に利用するためにはアルミニウム箔と活物質とが電気的に接触している必要があるので活物質は導電助剤と混合して用いられている。これに対し、本発明のアルミニウム多孔体は気孔率が高く単位面積当たりの表面積が大きい。よって多孔体の表面に薄く活物質を担持させても活物質を有効に利用でき、電池の容量を向上できるとともに、導電助剤の混合量を少なくすることができる。リチウムイオン電池は、上記の正極材料を正極とし、負極には黒鉛、電解質には有機電解液を使用する。このようなリチウムイオン電池は、小さい電極面積でも容量を向上できるため、従来のリチウムイオン電池よりも電池のエネルギー密度を高くすることができる。
アルミニウム多孔体は、溶融塩電池用の電極材料として使用することもできる。アルミニウム多孔体を正極材料として使用する場合は、活物質としてクロム酸ナトリウム(NaCrO2)、二硫化チタン(TiO2)等、電解質となる溶融塩のカチオンをインターカレーションすることができる金属化合物を使用する。活物質は導電助剤及びバインダーと組み合わせて使用する。導電助剤としてはアセチレンブラック等が使用できる。またバインダーとしてはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等を使用できる。活物質としてクロム酸ナトリウムを使用し、導電助剤としてアセチレンブラックを使用する場合には、PTFEはこの両者をより強固に固着することができ好ましい。
アルミニウム多孔体は、電気二重層コンデンサ用の電極材料として使用することもできる。アルミニウム多孔体を電気二重層コンデンサ用の電極材料として使用する場合は、電極活物質として活性炭等を使用する。活性炭は導電助剤やバインダーと組み合わせて使用する。導電助剤としては黒鉛、カーボンナノチューブ等が使用できる。またバインダーとしてはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレンブタジエンゴム等を使用できる。
以下、アルミニウム多孔体の製造例を具体的に説明する。発泡樹脂成形体として、厚み1.6mm、気孔率95%、1インチ当たりの気孔数(セル数)約50個のウレタン発泡体を準備し、140mm×340mm角に切断した。ウレタン発泡体の表面にアルミニウムを蒸着し、厚み約1μmの導電層を形成した。
導電層を形成した樹脂成形体に金を蒸着することで厚み0.005μmの貴金属層を形成した。金を蒸発させる手段は電子銃により電子ビームを照射する方法とした。導電層付きウレタンの周囲に不活性ガスを圧力0.01〜1Paの範囲で導入し、電子ビームにより金を溶融して、導電層の表面に金薄膜を蒸着した。
表面に導電層及び貴金属層を形成したウレタン発泡体をセットした治具を整流器の陰極側に接続し、対極のアルミニウム板(純度99.99%)を陽極側に接続した。治具はウレタン発泡体の4辺からの給電が可能で100mm×300mmのエリアにめっき可能としたものである。温度40℃の溶融塩アルミめっき浴(67mol%AlCl3−33mol%EMIC)に浸漬し、電流密度3.6A/dm2の直流電流を90分間印加してアルミニウムをめっきした。攪拌はテフロン(登録商標)製の回転子を用いてスターラーにて行った。なお一連の操作は、アルゴン雰囲気かつ低水分(露点−30℃以下)としたグローブボックス内で行った。また電流密度の計算ではアルミニウム多孔体の見かけの面積を使用している(ウレタン発泡体の実表面積は見かけの面積の約8倍)。この結果、180g/m2の重量のアルミニウムめっき皮膜をほぼ均一に形成することができた。
アルミニウムめっき層を形成した発泡樹脂を温度500℃のLiCl−KCl共晶溶融塩に浸漬し、−1Vの負電位を30分間印加した。溶融塩中に気泡が発生し、ポリウレタンの分解反応が起こっていると推定された。その後大気中で室温まで冷却した後、水洗して溶融塩を除去しアルミニウム多孔体を得た。
アルミニウム多孔体の実用上の評価例として電池用電極に用いた場合をアルミニウム箔を電極とした従来構造との比較で説明する。
(付記1)
樹脂成形体の表面にアルミニウムからなる導電層を形成する導電化工程と、前記導電層の表面に金、銀、白金、ロジウム、ルテニウム及びパラジウムからなる群より選択される1種以上の貴金属を付着する工程と、該貴金属が付着した樹脂成形体にアルミニウムを第1の溶融塩浴中でめっきするめっき工程と、アルミニウムめっき層が形成された樹脂成形体を第2の溶融塩に浸漬した状態で、該アルミニウムめっき層に負電位を印加しながらアルミニウムの融点以下の温度に加熱して前記樹脂成形体を分解する、アルミニウム構造体の製造方法。
(付記2)
前記樹脂成形体は連続した気孔を有する発泡樹脂成形体である、付記1に記載のアルミニウム多孔体の製造方法。
(付記3)
前記貴金属を付着する工程を気相法により行うことを特徴とする、付記1または付記2に記載のアルミニウム構造体の製造方法。
(付記3)
本発明により得られるアルミニウム構造体のアルミニウム表面に活物質が担持された電極材料。
(付記4)
付記3に記載の電極材料を、正極、負極の一方又は両方に用いた電池。
(付記5)
付記3に記載の電極材料を電極として用いた電気二重層コンデンサ。
(付記6)
本発明により得られるアルミニウム構造体からなる濾過フィルタ。
(付記7)
本発明により得られるアルミニウム構造体の表面に触媒が担持された触媒担体。
21a,21b めっき槽 22 帯状樹脂 23,28 めっき浴
24 円筒状電極
25,27 正電極 26 電極ローラ
121 正極 122 負極 123 セパレータ 124 押え板
125 バネ 126 押圧部材 127ケース 128正極端子
129 負極端子 130 リード線
141 分極性電極 142 セパレータ 143 有機電解液
144 リード線 145 ケース
Claims (7)
- 樹脂成形体の表面にアルミニウムからなる導電層を形成する導電化工程と、前記導電層の表面に金、銀、白金、ロジウム、ルテニウム及びパラジウムからなる群より選択される1種以上の貴金属を付着する工程と、該貴金属が付着した樹脂成形体にアルミニウムを溶融塩浴中でめっきするめっき工程とを備えるアルミニウム構造体の製造方法。
- 前記樹脂成形体は三次元網目構造を有する樹脂多孔体である、請求項1に記載のアルミニウム構造体の製造方法。
- 前記導電化工程は、気相法により前記樹脂成形体表面にアルミニウムを付着する工程である請求項1又は2に記載のアルミニウム構造体の製造方法。
- 前記導電化工程は、前記樹脂成形体をアルミニウムを含む塗料に浸漬することで前記樹脂表面にアルミニウムを付着する工程である請求項1又は2に記載のアルミニウム構造体の製造方法。
- 前記樹脂成形体はウレタンまたはメラミンである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のアルミニウム構造体の製造方法。
- 前記めっき工程の後に、さらに前記樹脂成形体を除去する工程を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のアルミニウム構造体の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法により製造されたアルミニウム構造体。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010130607A JP5488996B2 (ja) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 |
PCT/JP2011/060722 WO2011142338A1 (ja) | 2010-05-12 | 2011-05-10 | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 |
EP11780595A EP2570518A1 (en) | 2010-05-12 | 2011-05-10 | Method of manufacturing aluminum structure, and aluminum structure |
KR1020127015024A KR20130069539A (ko) | 2010-05-12 | 2011-05-10 | 알루미늄 구조체의 제조 방법 및 알루미늄 구조체 |
CN2011800049313A CN102666934A (zh) | 2010-05-12 | 2011-05-10 | 铝结构体的制造方法和铝结构体 |
CA2784182A CA2784182A1 (en) | 2010-05-12 | 2011-05-10 | Method for producing aluminum structural body and aluminum stuctural body |
TW100116448A TW201207161A (en) | 2010-05-12 | 2011-05-11 | Method of manufacturing aluminum structure, and aluminum structure |
US13/237,204 US8728627B2 (en) | 2010-05-12 | 2011-09-20 | Manufacturing method of aluminum structural body and aluminum structural body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010130607A JP5488996B2 (ja) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011256417A JP2011256417A (ja) | 2011-12-22 |
JP5488996B2 true JP5488996B2 (ja) | 2014-05-14 |
Family
ID=45472926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010130607A Active JP5488996B2 (ja) | 2010-05-12 | 2010-06-08 | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5488996B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015137378A (ja) * | 2014-01-21 | 2015-07-30 | 住友電気工業株式会社 | アルミニウム膜の製造方法及び製造装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2558485B1 (fr) * | 1984-01-25 | 1990-07-13 | Rech Applic Electrochimique | Structure metallique poreuse, son procede de fabrication et applications |
JPS6293058A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-28 | Mazda Motor Corp | 複合部材の製造方法 |
JPH05271986A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-19 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | アルミニウム・有機高分子積層体 |
JPH06279609A (ja) * | 1993-03-29 | 1994-10-04 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 合成樹脂成形品 |
JPH06306672A (ja) * | 1993-04-26 | 1994-11-01 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 複合材料強化材、その製造方法及び複合材料 |
JPH08165590A (ja) * | 1994-12-14 | 1996-06-25 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 多孔金属の製造方法 |
LU90640B1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-05-23 | Circuit Foil Luxembourg Trading Sarl | Method for electroplating a strip of foam |
-
2010
- 2010-06-08 JP JP2010130607A patent/JP5488996B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011256417A (ja) | 2011-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5663938B2 (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
WO2011132538A1 (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
WO2011142338A1 (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
WO2012111615A1 (ja) | 空気電池および電極 | |
WO2012096220A1 (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
WO2012165213A1 (ja) | 金属多孔体及びそれを用いた電極材料、電池 | |
JP2012186160A (ja) | 電池 | |
US20120315540A1 (en) | Three-dimensional network aluminum porous body for current collector, electrode using the aluminum porous body, and nonaqueous electrolyte battery, nonaqueous electrolytic solution capacitor and lithium-ion capacitor each using the electrode | |
JP5648588B2 (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
US9184448B2 (en) | Method of producing aluminum structure and aluminum structure | |
JP2011246779A (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
JP5692233B2 (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
JP2013008540A (ja) | 非水電解質二次電池用集電体及びそれを用いた電極 | |
JP5488996B2 (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
JP2013194308A (ja) | 金属多孔体及びそれを用いた電極材料、電池 | |
JP5488994B2 (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
JP2011236476A (ja) | アルミニウム構造体の製造方法およびアルミニウム構造体 | |
WO2013077245A1 (ja) | アルミニウム多孔体を集電体として用いた電極及びその製造方法 | |
JP2015083716A (ja) | アルミニウム構造体を含む電極材料、それを用いた電池および電気二重層コンデンサ、ならびにアルミニウム構造体を用いた濾過フィルタおよび触媒担体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5488996 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |