JP5848672B2 - アルミニウム合金箔の製造方法およびアルミニウム合金箔 - Google Patents

アルミニウム合金箔の製造方法およびアルミニウム合金箔 Download PDF

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Description

本発明は、アルミニウム合金箔の製造方法およびアルミニウム合金箔に関する。
従来より、アルミニウム合金箔は様々な分野において使用されている。近年では、薄くて導電性があるなどの観点から、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池や電気二重層コンデンサの集電体などとして使用されるようになっている。具体的には、リチウムイオン電池の場合、特許文献1、2に開示されるように、集電体としてのアルミニウム合金箔の一方の面に正極活物質およびバインダーを含む層を塗工し、乾燥させた後、正極活物質の密度向上と箔への密着性を向上させるために圧延することにより正極が製造される。
上記アルミニウム合金箔は、一般に、所定の組成を有するアルミニウム合金鋳塊に均質化処理、熱間圧延、冷間圧延を順に施すことにより製造される。また、冷間圧延の途中には1または2回以上の焼鈍が行われるのが通常である。
例えば、特許文献3には、Si0.01〜0.60mass%、Fe0.2〜1.0mass%、Cu0.05〜0.50mass%、Mn0.5〜1.5mass%を含有し、残部がAlと不可避不純物からなるアルミニウム合金鋳塊を500〜620℃で1〜20時間均質化処理する段階と、500℃から400℃にかけて冷却されるアルミニウム合金鋳塊の冷却速度を35℃/時間以上として室温まで冷却する段階と、全圧延時間を30分未満とする熱間圧延段階と、冷間圧延段階と、箔圧延段階とを含むリチウムイオン電池用のアルミニウム合金箔の製造方法、およびこの製造方法により得られたアルミニウム合金箔が開示されている。
特開2007−234277号公報 特開平11−67220号公報 特開2011−26656号公報
しかしながら、従来のアルミニウム合金箔は、以下の点で問題がある。すなわち、上述したように、アルミニウム合金箔は、電池電極等の箔使用部材の製造時において、圧延等により圧縮力を受ける。そのため、このような圧縮力に対して不必要な変形や破損を生じないような強度が求められる。さらに、近年では、さらなる箔の薄肉化が求められており、これに対応するためいっそうの箔の高強度化が必要になってきている。
箔の高強度化を図るための代表的な手法として、アルミニウム合金成分を調整する方法がある。しかしながら、単なる合金成分の調整だけでは、Al以外の合金成分の添加によって箔の比抵抗が大きくなり、箔の導電性維持が困難となる。このように従来のアルミニウム合金箔は、高強度化を図ると導電性が低下し、導電性の向上を図ると強度が低下するといったトレードオフの問題がある。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法であって、
上記アルミニウム合金鋳塊は、化学成分が、質量%で、Si:0.1%以上0.6%以下、Fe:0.2%以上1.0%以下を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、
上記熱間圧延の前に均質化処理を行うことがなく、
上記熱間圧延時の温度は350℃以下であり、
途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を20μm以下とすることを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法にある(請求項1)。
本発明の他の態様は、化学成分が、質量%で、Si:0.1%以上0.6%以下、Fe:0.2%以上1.0%以下を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、
箔厚が20μm以下であり、
引張強さが200MPa以上であり、
液体窒素中で測定した比抵抗が0.45μΩ・cm以上0.7μΩ・cm以下であることを特徴とするアルミニウム合金箔にある(請求項4)。
上記製造方法は、上記特定の化学成分からなるアルミニウム合金鋳塊を箔地材料として用いる。そして、このアルミニウム合金鋳塊を均質化処理することなく熱間圧延する。この際、上記熱間圧延時の温度を350℃以下とする。さらに、上記冷間圧延を行うに際し、途中で焼鈍を行うことなく、箔厚を20μm以下とする。そのため、各製造プロセスにおいてAl−Fe−Si系化合物の析出が抑制され、SiおよびFeを固溶状態に保つことができる。それ故、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を得ることができる。また、均質化処理や途中焼鈍を行わないため、省エネ効果が高く、製造コストの低廉化を図ることもできる。
上記アルミニウム合金箔は、上記アルミニウム合金箔の製造方法を実施する限りにおいて初めて得ることができるものである。上記アルミニウム合金箔によれば、引張強さが200MPa以上と高強度を有している。さらに、比抵抗が0.45μΩcm以上0.7μΩ・cm以下と比較的低く、高強度でありながら導電性も維持できている。
したがって、上記アルミニウム合金箔は、例えば、電池電極等の箔使用部材の製造時に圧延等による圧縮力が加えられた場合でも、不必要な塑性変形が生じ難い上、良好な導電性も確保できる。また、箔強度があるため、箔の薄肉化の要求にも対応しやすい。そのため、上記アルミニウム合金箔を例えば、リチウムイオン電池等の二次電池等における電極の集電体として用いれば、電池の高密度・高エネルギー化に寄与することができる。
以上、本発明によれば、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供することができる。
先ず、上記アルミニウム合金箔の製造方法について説明する。上記製造方法は、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とする。ここで、アルミニウム合金鋳塊は、上記化学成分が特定成分からなるアルミニウム合金を溶解し、鋳造することにより準備することができる。上記特定の化学成分(単位は質量%、以下の化学成分の説明では単に「%」と略記)の意義および限定理由は以下の通りである。
Si:0.1%以上0.6%以下
Siは、箔強度の向上を図るために必要な元素である。箔製造時にアルミニウム合金の温度が350℃を超えると、固溶していたSiおよびFeがAl−Fe−Si系化合物として析出し、冷間圧延時の加工硬化性が低減し、箔強度の低下を招く。そのため、上記製造方法では、350℃以下の条件で熱間圧延を行うが、この条件下で箔強度を高め、箔の比抵抗を低減して導電性を確保するためには、Si含有量を0.1%以上0.6%以下とする必要がある。Si含有量が0.1%未満になると、箔の比抵抗は低減するが、箔の強度が向上しない。Si含有量が0.6%を超えると、さらなる箔強度の向上が困難となり、粗大なSi単相粒子が形成されて20μm以下の箔厚ではピンホールや箔切れの問題が生じやすくなる。Si含有量の下限値は、好ましくは、0.12%である。Si含有量の上限値は、好ましくは、0.4%である。
Fe:0.2%以上1.0%以下
Feは、Siに次いで箔強度の向上を図るために必要な元素である。箔製造時にアルミニウム合金の温度が350℃を超えると、固溶していたSiおよびFeがAl−Fe−Si系化合物として析出し、冷間圧延時の加工硬化性が低減し、箔強度の低下を招く。そのため、上記製造方法では、350℃以下の条件で熱間圧延を行うが、この条件下で箔強度を高め、箔の比抵抗を低減して導電性を確保するためには、Fe含有量を0.2%以上1.0%以下とする必要がある。Fe含有量が0.2%未満になると、箔の比抵抗は低減するが、箔の強度が向上しない。Fe含有量が1.0%を超えると、さらなる箔強度の向上が困難となり、粗大なAl−Fe系晶出物が鋳造時に形成される。上記製造方法では、後述するように、アルミニウム合金鋳塊に対して350℃を超える高温で均質化処理を行わないことから、鋳造時に形成されたAl−Fe系晶出物は粗大な状態のまま最終箔厚まで残存することになる。そのため、20μm以下の箔厚ではピンホールや箔切れの問題が生じやすくなる。また、必要以上のFe添加は、製造コスト増加の原因にもなる。Fe含有量の下限値は、好ましくは、0.30%である。Fe含有量の上限値は、好ましくは、0.80%である。
上記製造方法において、上記アルミニウム合金鋳塊は、上記化学成分が、Cu:0.01%以上0.25%以下をさらに含有することができる(請求項2)。この場合の意義および限定理由は以下の通りである。
Cu:0.01%以上0.25%以下
Cuは、箔の強度向上に寄与する元素である。その効果を得るため、Cu含有量は0.01%以上とするのが好ましい。なお、0.01%未満のCuは、不可避的不純物として含まれていてもよい。一方、Cu含有量が過大になると比抵抗が増加する。そのため、Cu含有量を0.25%以下とする。Cu含有量の下限値は、好ましくは、0.02%である。Cu含有量の上限値は、好ましくは、0.18%である。
上記化学成分は、不可避的不純物としてMn、Mg、Cr、Zn、Ni、Ga、V、Tiなどの元素を含有することができる。但し、Mn、Mgは、過剰に含まれると箔の比抵抗を増加させ、導電率を劣化させるおそれがある。そのため、Mn含有量は0.01%以下、Mg含有量は0.01%以下とすることが好ましい。Cr、Zn、Ni、Ga、V、Tiなどの他の元素は、比較的、比抵抗増大に寄与しない元素であり、各元素の含有量はそれぞれ0.05%以下とすることが好ましい。また、全体の不可避的不純物の合計含有量は、0.15%以下であれば、箔強度や比抵抗に実質的な影響を及ぼすことがないので許容することができる。
上記製造方法では、上記化学成分からなるアルミニウム合金鋳塊を、均質化処理することなく熱間圧延する。ここで、「均質化処理を行わない」とは、熱間圧延の前に350℃を超える高温で従来行われていたような均質化のための熱処理を積極的に行わないことを意味する。熱間圧延するためにアルミニウム合金鋳塊を350℃以下に加熱した際、少なからず均質化が生じてしまう現象は、箔強度や比抵抗に影響を及ぼすことがほとんどないため許容される。
上記製造方法において、上記熱間圧延時の温度は350℃以下とされる。つまり、上記熱間圧延時の温度は、温度測定が容易な熱間圧延の開始時と終了時における温度が350℃以下とされる。上記熱間圧延時の温度の上限値は、箔強度の向上、比抵抗の低減などの観点から、好ましくは、330℃、さらに好ましくは、310℃である。一方、上記熱間圧延時の温度の下限値は、特に限定されるものではないが、変形抵抗増大による圧延機への負荷増加を抑制するなどの観点から、150℃とすることができる。
また、上記熱間圧延の開始温度に到達してからの保持時間は特に限定されるものではないが、Al−Fe−Si系化合物の析出を抑制しやすくなるなどの観点から、12時間以内とすることができる。なお、上記熱間圧延は、一回で行ってもよいし、粗圧延後に仕上圧延を行う等、複数回に分けて行ってもよい。
上記製造方法では、熱間圧延後、冷間圧延することによりアルミニウム合金箔を得る。この際、上記冷間圧延の途中には焼鈍を行わない。途中焼鈍を行うと、Al−Fe−Si系化合物の析出が促進され、冷間圧延時の加工硬化性が低下して箔強度の低下を招くからである。なお、冷間圧延終了後の最終焼鈍も上記途中焼鈍と同様の理由により行わないことが好ましい。
また、上記冷間圧延後の箔厚の上限値は、電気容量確保などの観点から、好ましくは、18μm、より好ましくは、15μmである。なお、上記冷間圧延は、一回または複数回以上行うことができる。冷間圧延における最終圧延率は、箔強度の向上などの観点から、好ましくは、90%以上、より好ましくは、95%以上であるとよい。なお、上記最終圧延率は、100×(冷間圧延前の熱間圧延板の板厚−最終の冷間圧延後のアルミニウム合金箔の箔厚)/(冷間圧延前の熱間圧延板の板厚)から算出される値である。
上記製造方法において、上記アルミニウム合金箔は、電池電極の集電体用として用いることができる(請求項3)。この場合、集電体としてのアルミニウム合金箔の表面には、電極活物質が付けられる。具体的には、アルミニウム合金箔の表面に、電極活物質を含む層が塗工され、乾燥後に圧延等による圧縮力が加えられる。このような場合でも、上記製造方法によれば、上記圧縮力により不必要な塑性変形が生じ難いので、電極活物質が剥離し難くなる。その上、良好な導電性も確保できる。また、箔強度があるため、箔の薄肉化の要求にも対応しやすい。そのため、リチウムイオン電池等の二次電池等の高密度・高エネルギー化に寄与することができる。
次に、上記アルミニウム合金箔について説明する。上記アルミニウム合金箔は、上述した製造方法により好適に得ることができる。上記アルミニウム合金箔において、上記化学成分は、Cu:0.01%以上0.25%以下をさらに含有することができる(請求項5)。なお、アルミニウム合金箔の化学成分の意義および限定理由については、上記製造方法にて説明した内容に準ずるので説明は省略する。
上記箔厚の上限値は、薄肉化、電池等の小型化へ寄与できるなどの観点から、好ましくは、18μm、より好ましくは、15μmである。一方、上記箔厚の下限値は、例えば、電池製造時等の箔使用部材の製造時における取扱容易性などの観点から、好ましくは、10μm、より好ましくは、12μmである。また、上記引張強さは、200MPa以上とされる。好ましくは、210MPa以上である。引張強さが200MPa未満になると、例えば、薄肉化の際、箔に対して圧延等による圧縮力を加えたときに不必要な塑性変形を生じやすくなる。なお、引張強さの上限値は、限定されるものではないが、比強度とのバランスなどを考慮して決定することができる。引張強さの上限値は、270MPaとすることができる。なお、引張強さは、JIS Z2241に準拠して測定される値である。
上記比抵抗は、合金成分であるSi、Feの固溶量と相関がある。比抵抗が0.45μΩ・cm未満になると、箔製造時の加工硬化による強度向上が図られ難くなり、引張強さを200MPa以上とすることが難しい。一方、比抵抗が高くなると、箔製造時の加工硬化により強度向上が図られて高強度が得られるが、比抵抗が上昇し、導電性が低下する傾向がある。そのため、比較的高強度のアルミニウム合金箔とされる3003系アルミニウム合金箔の比抵抗の約60%である0.7μΩ・cmを上限とした。比抵抗の上限値は、好ましくは、0.69μΩ・cm、より好ましくは、0.68μΩ・cmである。なお、比抵抗は、JIS H0505に準拠し、ダブルブリッジ法により測定される値である。
実施例に係るアルミニウム合金箔の製造方法、アルミニウム合金箔について、以下に説明する。
(実施例1)
本例のアルミニウム合金箔の製造方法は、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法である。上記アルミニウム合金鋳塊は表1に示す化学成分の合金A〜Kからなる。上記熱間圧延の前には均質化処理を行うことがなく、上記熱間圧延時の温度は350℃以下であり、途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を20μm以下とする。
また、本例のアルミニウム合金箔は、本例の製造方法により得られたものであり、表1に示す化学成分の合金A〜Kからなる。箔厚は20μm以下、引張強さは200MPa以上、液体窒素中で測定した比抵抗は0.45μΩ・cm以上0.7μΩ・cm以下である。以下、具体的に説明する。
表1に示す化学成分のアルミニウム合金を半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、アルミニウム合金鋳塊を準備した。なお、表1に示す化学成分のアルミニウム合金のうち、合金A〜Kが実施例に適する化学成分のアルミニウム合金であり、合金L〜Qが比較例としての化学成分のアルミニウム合金である。
Figure 0005848672
上記準備したアルミニウム合金鋳塊を、均質化処理を施すことなく熱間圧延し、厚さ2mmの熱間圧延板を得た。この際、熱間圧延は、粗圧延と仕上圧延を連続して行った。また、上記熱間圧延において、粗圧延に供する前のアルミニウム合金鋳塊は、350℃に加熱して6時間保持することによって粗圧延の開始温度(熱間圧延の開始温度)を350℃とした。また、粗圧延の終了温度(熱間圧延の途中温度)は320℃、仕上圧延の終了温度(熱間圧延の終了温度)は278℃とした。このように本例では、上記熱間圧延の開始温度および終了温度だけでなく、熱間圧延の途中温度である粗圧延の終了温度、つまり、仕上圧延の開始温度も350℃以下とした。
次いで、途中で焼鈍を行うことなく冷間圧延を繰り返し行い、箔厚12μmのアルミニウム合金箔を得た。なお、上記冷間圧延における最終圧延率は、100×(冷間圧延前の熱間圧延板の板厚2000μm−最終の冷間圧延後のアルミニウム合金箔の箔厚12μm)/(冷間圧延前の熱間圧延板の板厚2000μm)=99.4%である。
次に、得られたアルミニウム合金箔を試験材として、引張強さ、耐力および伸びと、比抵抗(電気抵抗率)の測定を行った。具体的には、引張強さ、耐力および伸びは、JIS Z2241準拠し、試験材からJIS5号試験片を採取して測定した。比抵抗は、JIS H0505に準拠し、ダブルブリッジ法により測定した。なお、雰囲気温度の影響を除去するため、比抵抗の測定は液体窒素中で行った。また、箔圧延状況について調査するため、試験材の背面から照明を当て、光のもれの有無によりピンホールの発生状況もあわせて調査した。結果を表2に示す。なお、試験材E1〜E11が実施例であり、試験材C1〜C4が比較例である。
Figure 0005848672
表2に示すように、試験材C1は、Si含有量が0.1%未満、Fe含有量が0.2%未満の合金Lを用いたため、強度向上効果が得られず、引張強さが200MPa未満と低かった。
試験材C2は、Si含有量が0.6%を超える合金Mを用いたため、粗大なSi単相粒子が形成され、これによるピンホールが発生した。
試験材C3は、Fe含有量が0.2%未満の合金Nを用いたため、強度向上効果が得られず、引張強さが200MPa未満と低かった。
試験材C4は、Fe含有量が1.0%を超える合金Oを用いたため、粗大なAl−Fe系粒子が形成され、これによるピンホールが発生した。
これらに対して、上述した特定の化学成分の合金A〜Kを用い、かつ、特定の条件に基づいて作製した試験材E1〜E11は、いずれも厚みが12μmであり、引張強さが200MPa以上、液体窒素中で測定した比抵抗が0.45μΩ・cm以上0.7μΩ・cm以下であった。
したがって、本例によれば、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供することができる。また、薄肉化を図っても高強度であり、ピンホールや箔切れ等の問題も回避することができる。
(実施例2)
本例は、熱間圧延時の温度条件や均質化処理の有無、冷間圧延時における途中焼鈍の影響などを主に調査したものである。
表1に示す化学成分のアルミニウム合金Bを半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、アルミニウム合金鋳塊を準備した。また、表1に示す従来合金の1050合金(合金P)、3003合金(合金Q)を半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、比較としてのアルミニウム合金鋳塊もあわせて準備した。
上記準備したアルミニウム合金鋳塊を用いて、表3に示す製造条件にて箔厚12μmのアルミニウム合金箔を製造した。得られたアルミニウム合金箔について、実施例1と同様にして、引張強さ、耐力、伸び、比抵抗を測定し、箔圧延状況(ピンポール発生の有無)を調査した。結果を表4に示す。なお、試験材E12、E13が実施例であり、試験材C5〜C11が比較例である。
Figure 0005848672
Figure 0005848672
表4に示すように、試験材C5〜C7は、熱間圧延時における熱間圧延の開始温度が350℃を超えていたため、いずれも引張強さが200MPa未満と低かった。
試験材C8は、熱間圧延の開始前に350℃を超える500℃という高温で均質化処理を行って作製されたものである。そのため、Al−Fe−Si系化合物が形成され、Si、Feの固溶量が減少し、引張強さが200MPa未満と低くなった。
試験材C9は、熱間圧延時の温度は350℃以下であったが、冷間圧延の途中、板厚1mmのときに350℃を超える380℃という高温で途中焼鈍を行って作製されたものである。そのため、Al−Fe−Si系化合物の析出が促進され、引張強さが200MPa未満と低くなった。
試験材C10、C11は、従来合金である1050合金(合金P)、3003合金(合金Q)を用い、さらに熱間圧延の開始前に350℃を超える500℃という高温で均質化処理を行って作製されたものである。そのため、試験材C10は、引張強さが200MPaに到達しなかった。また、試験材C11は、比抵抗が1.2μΩ・cm以上と極めて高く、導電性に劣っていた。
これらに対して、上述した特定の化学成分の合金Bを用い、かつ、特定の条件に基づいて作製した試験材E12、E13は、いずれも厚みが12μmであり、引張強さが200MPa以上、液体窒素中で測定した比抵抗が0.45μΩ・cm以上0.7μΩ・cm以下であった。
したがって、本例によれば、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供することができる。また、薄肉化を図っても高強度であり、ピンホールや箔切れ等の問題も回避することができる。
以上、実施例について説明したが、本発明は、上記実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変形を行うことができる。

Claims (5)

  1. アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法であって、
    上記アルミニウム合金鋳塊は、化学成分が、質量%で、Si:0.1%以上0.6%以下、Fe:0.2%以上1.0%以下を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、
    上記熱間圧延の前に均質化処理を行うことがなく、
    上記熱間圧延時の温度は350℃以下であり、
    途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を20μm以下とすることを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
  2. 請求項1に記載のアルミニウム合金箔の製造方法において、
    上記アルミニウム合金鋳塊は、上記化学成分が、質量%で、Cu:0.01%以上0.25%以下をさらに含有することを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
  3. 請求項1または2に記載のアルミニウム合金箔の製造方法において、
    上記アルミニウム合金箔は、電池電極の集電体用であることを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
  4. 化学成分が、質量%で、Si:0.1%以上0.6%以下、Fe:0.2%以上1.0%以下を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなり、
    箔厚が20μm以下であり、
    引張強さが200MPa以上であり、
    液体窒素中で測定した比抵抗が0.45μΩ・cm以上0.7μΩ・cm以下であることを特徴とするアルミニウム合金箔。
  5. 請求項4に記載のアルミニウム合金箔において、
    上記化学成分が、質量%で、Cu:0.01%以上0.25%以下をさらに含有することを特徴とするアルミニウム合金箔。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014088598A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Uacj Corp アルミニウム合金箔
JP2014109057A (ja) * 2012-12-03 2014-06-12 Uacj Corp アルミニウム合金箔

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102045000B1 (ko) * 2012-03-29 2019-11-14 가부시키가이샤 유에이씨제이 전극 집전체용 알루미늄 합금호일 및 그 제조 방법
US20190024218A1 (en) * 2016-02-01 2019-01-24 Uacj Corporation Aluminum alloy foil and manufacturing method thereof
CN108779519A (zh) * 2016-03-11 2018-11-09 株式会社Uacj 铝合金箔
JP6769727B2 (ja) * 2016-04-07 2020-10-14 三菱アルミニウム株式会社 電池集電体用アルミニウム合金箔およびその製造方法
CN106216396B (zh) * 2016-08-04 2018-01-19 江苏智慧优视电子科技有限公司 一种双零银箔的生产工艺
CN111601905A (zh) * 2017-11-21 2020-08-28 海德鲁铝业钢材有限公司 用于制造锂离子蓄电池的高强度电池用电极箔
CN111601904B (zh) * 2017-11-21 2023-01-10 斯佩拉有限公司 用于制造锂离子蓄电池的电池用电极箔
CN111589861A (zh) * 2020-04-13 2020-08-28 江苏中基复合材料有限公司 一种宠物食品包装蒸鲜砖用稀土铝锰合金杀菌箔及其生产工艺
CN111926271A (zh) * 2020-08-31 2020-11-13 天津大学 一种用于提高铝基复合材料面内各向同性的加工方法
BR112023019937A2 (pt) * 2021-03-30 2024-02-06 Ningde Amperex Technology Ltd Eletrólito e aparelho eletroquímico
CN114150188A (zh) * 2021-12-09 2022-03-08 厦门厦顺铝箔有限公司 超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔及其生产工艺

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0756067B2 (ja) * 1986-07-11 1995-06-14 古河電気工業株式会社 アルミニウム箔地の製造方法
JPH06101003A (ja) * 1992-09-22 1994-04-12 Furukawa Alum Co Ltd 強度および箔圧延性に優れるアルミニウム箔地の製造方法
JPH0873974A (ja) * 1994-09-06 1996-03-19 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷版用アルミニウム合金支持体
JP3669646B2 (ja) * 1995-10-13 2005-07-13 松下電器産業株式会社 非水電解質二次電池
JP3529272B2 (ja) * 1998-08-07 2004-05-24 株式会社神戸製鋼所 薄箔用アルミニウム箔地及びその製造方法
JP3933573B2 (ja) * 2002-12-26 2007-06-20 東洋アルミニウム株式会社 リチウムイオン電池の集電体用アルミニウム箔、リチウムイオン電池の集電体およびリチウムイオン電池
JP4250490B2 (ja) * 2003-09-19 2009-04-08 富士フイルム株式会社 平版印刷版用アルミニウム合金素板および平版印刷版用支持体
JP4644020B2 (ja) * 2005-03-31 2011-03-02 株式会社神戸製鋼所 多孔加工用アルミニウムはく、およびその製造方法
JP2010043333A (ja) * 2008-08-14 2010-02-25 Furukawa-Sky Aluminum Corp 正極集電体用アルミニウム箔
JP5324911B2 (ja) * 2008-12-26 2013-10-23 住友軽金属工業株式会社 リチウムイオン電池電極集電体用アルミニウム合金箔
JP5591583B2 (ja) * 2010-05-14 2014-09-17 株式会社Uacj リチウムイオン電池電極集電体用アルミニウム合金箔
JP5639398B2 (ja) * 2010-07-16 2014-12-10 株式会社神戸製鋼所 電池集電体用アルミニウム硬質箔

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014088598A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Uacj Corp アルミニウム合金箔
JP2014109057A (ja) * 2012-12-03 2014-06-12 Uacj Corp アルミニウム合金箔

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