TW201232908A - Aluminum alloy foil for electrode current collectors and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

201232908 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於二次電池、雙電層電容器、經 離子電容器等的電極集電體，特別係關於一種用於鋰離子 二次電池的電極材料的鋁合金箔。並且，本發明還涉及用 於锂離子二次電池的正極用電極材料的鋁合金箔。 【先前技術】 此量密度尚的鐘離子二次電池被用作手機、筆記本電 腦等可檇式電子設備的電源。 經離子二次電蚯的電極材料由主極板、隔板 (separator )以及負極板構成。在正極材料上，採用具有 出色的導電性、不影響二次電池的電效率、發熱少的特徵 的鋁合金箔作為支持體。在鋁合金箔表面塗敷含鋰金屬氧 化物，例如，是以LiC〇〇2為主要成分的活性物質。作為製 造方法，對2〇em左右的鋁合金箔的兩面塗敷厚度l〇〇^m 左右的活性物質，進行乾燥而消除活性物質中的溶媒。並

於殼體中的形狀， 負極板之後，再加以捲曲，』 ’隨後將其收納於殼體令。 用於經離子二次電池的正極材料的銘合金，可能會 201232908 導致活性物質塗敷時出現裂紋或捲曲時在蠻曲部斷裂等的 問題’因此，要求其具備高強度。特別是，在塗敷活性物 質後的乾燥製程中’由於實施1GGt〜18『c左右的加熱處 理，因此，如果乾燦製程後強度低，在壓力加工時易發生 中部拉長’從而在捲曲時會發生褶皺，會降低活性物質和 铭合金羯的密合性，或容易引起切割時的斷裂。如果活性 物質和銘合金落表面的密合性降低，則在充放電的反復使 用中會促使剝離，會發生降低電池容量的問題。 近幾年，要求用於鐘離子二次電池的正極材料的紹合 金落具備高導電率。所謂“導電率”，係指表示在物質内 的通電性的容易鞋度的物性值，導電率越高，表示越容易 通電。用於汽車或電動工具等的鐘離子二次電池，相較于 民生用的乎機或筆記本電腦等的鐘離子二次電池需要更大 的輸出特性。在導電率低的情 扪信况下，流過大電流時，電池 的内部電阻會增加’因此會導致電池的輸出電壓降低的問 題發生。

作為高強度的鐘離子二攻雷冰* A 人電池用鋁合金箔，一般採用 謂合金。由於_3合金主要添加有““等

元素，因此其具備強度高的特徵。特別是，由於添加了 I 因而Μη的固溶量大，在加埶卢 熱處理時，除了抑制錯位移動的 固溶元素之外，還存在微細析出物，因此，強度降低少。 但是，是因固溶而降低導電率，因此相較於Μ純度為 201232908 99%以上的鋁合金，其導電率非常低。即，作為3〇〇3人金， 同時滿足鋰離子二次電池用鋁合金箔所必需的高強度和$ 導電率的兩項條件相當困難。 專利文獻1公開一種抗拉強度為98MPa以上的電池集 電體用銘合金羯。專利文獻2公開一種抗拉強度為2〇〇Mpa 以上的鋰離子二次電池電極集電體用鋁合金羯。但是，在 專利文獻：[和專利文獻2中均未提及有關導電率的記述。 專利文獻3公開一種方法，其中，藉由進行高強度化， 使得在壓力加工時不發生塑性變形，並防止與活性物質之 間的剝離‘，但是，由於使用的是作為主要元素添加了心、 Cu ' Mg的合金，·因此無法滿足高·導電率。 [現有技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1:日本公開專利特開2〇〇42〇7117號公報 專利文獻2:日本公開專利特開平u_2197〇9號公報 專利文獻3:日本公開專利特開2〇〇8_15〇651號公報 【發明内容】 [發明所要解決的問題] 本發明的目的在於提供—種電極集電體用銘合金猪， ,、具備问導電率，並且在活性物質塗敷後的乾燥製程後也 具有高強度。 201232908 [解決問題的技術手段] 本發明的發明人對用於鋰離子二次電池的正極材料的 銘合金羯進行研究，結果發現藉由將成分控制在適當的範 圍内，在其製造製程中使鑄塊的均質化處理高溫化，控制 兀素的固溶析出狀態，即可在維持高導電率的同時在活 性物質塗敷後的乾燥製程中的熱處理後也能維持較高的強 度，直到做出本發明。 即，本發明的第一方案涉及一種電極集電體用鋁合金 箔，該種鋁合金箔含有Fe:〇. 1〜1. 〇 mass%(以下將mass% 只記載為％)、Si :〇· οι〜〇. 5%、Cu:〇· 〇1〜〇. 2%，剩餘部 分由A1和不可·避免的雜質組成·，最終冷軋（c〇ld.r〇1Hng) 後的抗拉強度為220MPa以上，〇·2%耐力（0.2%屈服強度） 為180MPa以上，導電率為58%ucs以上，在12(rc溫度下 進行24小時、140 C溫度下進行3小時、160°C溫度下進行 1 5分鐘之令的任一條件下對上述最終冷軋後的鋁合金箔進 行熱處理的情況下’熱處理後的抗拉強度仍為1 9〇MPa以 上，0_ 2%耐力仍為160MPa以上。 本發明的第二方案涉及一種電極集電體用鋁合金箔的 製造方法’該方法是第一方案所述的電極集電體用鋁合金 箔的製造方法，其中’在5 5 0〜6 2 0。(：溫度下保持1〜2 0小 時而進行鋁合金鑄塊的均質化處理，以開始溫度5〇〇°C以 上、結束溫度255〜300°C進行熱軋。 201232908 [發明效果] 根據本發明，由於在具備高導電率的同時，塗敷活性 物質後的乾燥製程後的強度高，因此能夠提供—種在壓力 並且可防止活性物質剝離或在切 加工時不發生中部拉長， 的電極 割時出現斷裂的、以鋰離子電池用鋁合金箔為首要 集電體用鋁合金箔。 【實施方式】 <在呂合金箔的組成> 本發明所涉及的鋰離子電池用鋁合金箔組成如下：含 有 Fe: 0.1 〜r.0%、Si: 〇 〇1 〜。5%、Cu: 〇肩〜。祝， 且剩餘部分由A1和不可避免的雜質組成。

Si係添加後可提高強度的元素，其含量為〇. 〜〇 $ %。Si的添加量不滿〇〇1%時，對強度提高幾乎不起作用 並且，通常使用的鋁錠中含有Si作為雜質，為了將^含 量控制在不滿0.01%的範圍而要採用高純度的金屬錠，因 此從經濟角度考慮很難實現。另一方面，如 〇 1添加量超 過〇. 5%，則Al-Fe-Si化合物大量存在於鋁合今狄 〇货泊内部及 表面，使針孔（pinhole)增加，因此不推薦採 文馒選 的Si含量為〇 〇5〜0.3% »

Fe係添加後可提高強度的元素，其含量為 w υ.丄〜1. 0 %。Fe添加量不滿〇. 1 %時，對強度提高幾乎不起作用 201232908 另一方面 Al-Fe-Si ’如果Fe添加量超過1〇%，貝⑶七化合物或 化合物大量存在於鋁合金箱内部及表面，導致針 孔增加%。 因此不推薦採用 。更优选的Fe含量为Q.3〜〇.8 其含量為0.01〜0.2

Cu係添加後可提高強度的元素 % 如果Cu添加量不滿〇 則Cu固溶量降低，因此 會降低強度。另一 使加工固化性變高 方面，如果Cu添加量超過〇.2%，則會 ，在箔壓時易發生裂紋。更優選的Cu添 加量為0.0 3〜0.16%。 另外，該材料中含有Cr、Ni、Zn、Mn、Mg、Ti、B、V、

Zr等不可避免的雜質。這些木可避免的雜質的含量分別為 〇·02%以下為佳，且總量為0.15%以下為佳。 〈坯料板強度〉 在主—Γ僅添加Fe、Si、Cu的鋁合金中’會高溫化鑄塊 均質化處理溫度，並大量固溶微量添加的各元素，以此抑 制錯位的移動，從而能夠確保更高強度。冑而，藉由增加 固溶量，還能提高加工固化性，因此，冷軋和结軋製時的 強度增加量也隨之變大，從而能夠提高紹合金镇的強度。 使得最終冷軋後的坯料板抗拉強度達到2 2 〇肝a以上， 〇· 2/耐力達到18〇MPa以上。如果抗拉強度不滿“ο肝&以 及0.2%耐力不滿18〇MPa，貝^度不足，因塗敷活性物質 時施加的張力而容易發生斷裂或龜裂。並且，還會弓丨起中 201232908 部拉長等問題’會對生產率產生不良影響，因此不推薦採 用。 〈熱處理後的強度〉 在正極板的製造製程中，具備以消除活性物質中的溶 媒為目的的塗敷活性物質後的乾燥製程。在該乾燥製程 中，進行約為1〇〇〜18(TC的溫度的熱處理。藉由該熱處理， 紹合金羯有時會軟化而改變機械特性，因此熱處理後的紹 合金箔的機械特性變得重要。進行1〇〇〜18(rc的熱處理 時由於來自外部的熱能，錯位被活性化而變得容易移動， 在恢復難中強度會下I為防止熱處理時恢復過程中的 強度降低”·藉由利用鋁合金中的固溶元素和析出物，可有 效抑制錯位的移動。特別是在主要僅添加Fe' Si、Cu的紹 合金中’根據Fe固溶量的效果大。換言之，藉由高溫化禱 塊的均質化處理溫度，可大量固溶微量添加的Fe，熱札時 在儘量不析出這些固溶的Fe，並維持較高的固溶量，從而 能抑制熱處理後的強度降低。 在本發明中’藉由控制均質化處理條件，使得在i 2〇 〜1 60 C咖.度下進行丨5分鐘〜24小時的熱處理後的抗拉強 度達到190MPa以上，〇. 2%耐力達到i60MPa以上。如果在 120〜160 C溫度下進行15分鐘〜24小時的熱處理後的抗 拉強度不滿190MPa，〇.2%耐力不滿16〇Mpa，則在乾燥製 程後進行壓力加工時容易發生中部拉長，&而捲曲時會發 201232908 的剝離或切割時的斷裂， 因 生捲曲褶皺’易出現活性物質 此不推薦採用。 〈導電率〉 將導電率設定為58%IACS以上。# ¥電率表不溶質元素 的固溶狀態。本發明電極集電體使用於鐘離子二次電、也 時，在導電率不滿靠CS的條件下，使用如放電比率超 過5C的高電流值’會降低輸出特性，因此不推薦採用。並 且’所謂“ 1C”係指使具備公稱容詈 w谷里值的容量的電池以恆 定電流放t，並於i小時完成放電的電流值。即，％是表 示能夠在1 /5小時内完成放電的電流值。 〈鋁合金箔的製造方法〉 . 在本發明中，按照以下製程製造上述合金組成的銘合 金鑄塊。 具備上述組成的鋁合金，能夠利用常規方法進行溶解 鑄造後獲得鑄塊’以半連铸法和連鑄法製得。鑄造出的紹 20小時的均質化處 合金鑄塊以550〜62(TC的溫度進行丄 理 均質化處理溫度不滿55(TC或保持時間不滿i小時時， 不能充分固溶Si、Fe等元素，固溶量不足’強度會降低， 因此不推薦採用。若溫度超過62{rc，則在鑄塊的局部上出 現熔化或在鑄造時混入的極少量的氫氣露出表面而易引起 材料的表面膨脹，因此不推薦採用。並且，若均質化處理 10 201232908 時間超過20小時，從生產率和成本的角度考慮不推薦採 用。 進行上述均質化處理之後，實施熱軋、冷軋及箔軋製， 從而獲得箔厚為6〜30以m的鋁合金箔。在均質化處理結束 後，溫度達到5 0 0 C以上時開始進行熱軋。若熱軋的開始溫 度不滿50(I°C，則Si、Fe等元素的析出量會變多，使得難 以確保為了提高強度的固溶量。特別是固溶的Fe量，為維 持高強度產生較大影響。Fe作為AhFe' A1_Fe_Si系的金 屬間化合物，在350〜500°c的溫度範圍内較易析出，因此 必須儘量縮短該溫度範圍所需的時間。特別是，在熱軋中 350〜500°C的溫度範圍的·所需時間優選在·2〇分鐘以内。 熱軋的結束溫度設定為255〜3〇(rc。熱軋時的結束溫 度可藉由改變線速度而調整加工發熱或冷卻條件來決定。 並且，被熱軋的鋁板，在熱軋機的出口側被冷卻並捲繞成 線圈。 為了將熱軋的結束溫度設定為不滿255<t，需要為抑制 加工發熱的發生而大幅降低線速度，且會導致生產率的下 降，因此不推薦採用。如果熱軋的結束溫度超過3〇〇它，在 冷钟中進打線圈内部鋁的再結晶，因而會減少所蓄積的應 變而降低強度。更優選的溫度范圍為255〜285。(：。 製造一般的鋁合金箔時，為調製鋁合金箔的強度或控 制結晶粒，在冷軋前或中途，通常會實施中間退火。在本 201232908 發明的鋁合金箔中，由於箔軋製性能良好，因此即使不 實施中間退火，也能夠獲得具有期望板厚的鋁合金箔。特 別是，在不實施中間退火的情況下，均質化處理時固溶的 F e能夠維持到最後冷軋後，因而能夠獲得更高強度及以丄2 〇 〜160C的溫度進行15分鐘〜24小時的熱處理後的強度。 貫施中間退火的板厚為〇. 4〜1. 3mm，在採用間歇式爐的情 況下，在3‘ 0 0〜5 0 0 C溫度下保持1〜5小時。並且，在採用 連續退火爐的情況下，藉由在300〜50(TC溫度下保持2分 鐘以内’能得到與上述間歇式爐的退火相同的效果。 最終冷軋後的鋁合金箔的厚度設定為6〜30//m。厚度 不滿6厶m時，在箔軋製·過程中易發生針礼，因此不推薦採 用。如果超過3〇em，則會出現相同體積中所占的電極集電 體的體積及重量增加，而活性物質的體積及重量減少的現 象。而用於鋰離子二次電池的場合下，這種現象會引起電 池容量降低，因此不推薦採用。 〈实施例〉 以下，藉由實施例對本發明進行詳細說明，當然’本實 施例不過僅為一個例子，本發明並不限定於這些實施例。 首先，對在軋製過程中途進行中間退火的實施例、比較例 進行說明，然後，再對未進行中間退火的實施例、比較例 進行說明。 1.進行中間退火的實施例、比較例 12 201232908 採用半連鑄法對表】所示組成的紹合金進行溶解鑄 造，製得ί厚度為5〇〇_的鑄塊。然後，對該鑄塊進行端 面切削後，以表1所示的條件進行均質化處理，並在均質 化處理後進行熱軋，使板厚成為3 〇mm。此後，利用冷軋製 程使板厚成為0· 8mm，在44(TC溫度下進行3小時的中間退 火’再進行冷軋和箔軋製’獲得箔厚為1 2 v m的鋁合金羯。 【表1】

No. 化學成分（raas ，s%) 均質化處理條件 熱軋條件 薄厚 (^m) Si Fe Cu 及不可避免 的雜 溫度0C) 時間(hr) 開始溫度 rc) 結東溫度 α) 1 0.01 0.14 0.14 剁餘部分 620 3 550 255 12 2 0.08 0.10 0.16 剃餘部分 620 3 550 255 12 . 3 0.13 0.46 0. 0；ί 剩餘部分 620 .3 550 255 12. 4 0.13 0.43 0.02 剩餘部分 610 6 550 270 12 5 0.18 0. 58 0.11 刹餘部分 610 6 550 270 12 6 0.21 0.68 0.18 刺餘邵分 610 6 550 270 Γ 12 實 7 0.14 0.47 0.03 剩餘部分 580 6 530 270 12 Vt 例 8 0. 08 0.58 0.11 制餘邵分 580 6 530 255 12 9 0. 08 0.58 0A\ 制餘部分 m 6 530 280 12 10 0.08 0.58 0,11 剁餘部分 580 6 530 300 12 11 0.14 0.49 0.19 制餘#分 580 6 530 295 12 12 0. 50 0.84 0.08 剩餘部分 550 3 500 285 12 13 0.28 1.00 0.11 制餘部分 550 3 500 285 12 14 0.17 0.52 0.20 制餘部分 550 3 500 285 12 1 0.60 0.98 0.10 制餘部分 580 3 530 260 12 2 0.18 1.45 0. 07 制餘部分 580 3 530 260 12 3 0.04 0.09 0. 03 制餘邵分 580 3 530 260 12 tk 4 0.17 0. 53 0.3 制餘部分 580 3 530 260 12 y\j 較 5 0.17 0.41 0.00! 剩餘部分 580 3 530 260 12 例 6 0.09 0.38 0.03 制餘部分 500 3 450 260 12 7 0.08 0,35 0.02 剩餘部分 580 0·5 530 260 12 8 0.11 0.27 0.02 制餘部分 550 3 470 260 12 9 0.09 0.31 0.03 制餘部分 580 3 530 330 12 13 201232908 之後’用各紹合金猪製造鋰離子二次電池的正極材 料。向以uc〇〇2為主體的活性物質中添加作為枯合劑的 PVDF’並用作正極漿料。向寬度為3〇職的上 兩面塗敷正極激料，在⑽溫度下進行24小時、說溫 度下進行3小時、⑽。c溫度下進行15分鐘的3個條件下 進仃熱處理並乾燥之後’用輥壓機進行了壓縮加工，並增 加了活性物質的密度。 針對製得的各紹合金·洛，測量了抗拉強度、〇 · 2%耐 力' 導電率、箔軋製時裂紋的發生次數、針孔個數以120它 的溫度進行24小時熱處理之後的抗拉強度和〇·2%耐力、 以140 C的溫度進行3小時熱處理之後的抗拉強度和〇.2% 耐力、以16(TC的溫度進行15分鐘熱處理之後的抗拉強度 和〇. 2%耐力，並進行了評價。其結果表示於表2中。並且， 針對各正極材料，評價了活性物質塗敷製程中有無裂紋發 生、活性物質有無剝離。其結果表示於表3中。 在表2及表3中，實施例1_丨〜卜14分別與表i的實 知例1〜14相對應，比較例丨—丨〜卜9分別與表丨的比較例 1〜9相對應。 14 201232908 【表2】 58合金箔 场料板強度 導電率 箔軋 製時 氣孔 密度 在12(TC溫度下 加熱24小時 在140Ϊ溫度下 加熱3小時 在160°C溫度下 加熱15分錢 No. 抗拉強度 0.2¾耐力 (%IACS) 發生 xlO"3 抗拉強度 0. 2%对力 抗拉強度 0.2¾耐力 抗拉強度 0·找耐力 (N/ram2) (N/tran2) 裂紋 个/hi-’ (Ν/ηιιη2) (N>W) (N/W) (N/W) (H/mC) CNW) 1-1 226 184 61.0 無 0. 1 212 180 201 173 192 163 1-2 221 181 61.2 無 0.2 210 173 198 168 194 162 1-3 235 185 59.7 無 0.1 226 177 215 171 203 166 1-4 228 183 59.9 無 0.1 220 178 208 168 195 161 1-5 285 237 59.4 無 0.1 274 230 265 222 253 215 1-6 321 272 59.2 無 0.1 312 266 298 258 286 247 實 施 例 1-7 222 181 60.3 無 0.2 215 173 202 169 194 162 1-8 265 222 59.8 無 0.1 257 216 245 208 231 198 1-9 259 216 59.9 無 0.2 238 201 234 197 229 194 1-10 249 207 59.9 無 0.2 213 185 220 189 218 187 1-11 299 250 59.1 無 0.1 287 241 279 237 265 224 t-12 267 238 58.8 無 0.1 255 223 241 211 227 199 1-13 253 216 59.8 無 0.2 244 207* 235 199 222 187 1-14 280 241 60.1 無 0.2 271 232 259 221 246 207 1-1 259 222 57.9 無 2.8 246 208 234 19? 223 188 1-2 223 184 57.7 無 2.5 214 178 2Q3 170 191 160 i-3 188 157 62.1 無 0.3 172 149 164 142 153 131 比 較 例 1-4 339 283 59.2 有 0.1 325 277 318 269 299 254 1-5 174 155 60.4 無 0.2 168 148 161 144 153 137 1-6 186 144 61.6 無 0.1 175 151 164 146 155 140 1-7 178 150 59.8 無 0.1 172 146 167 139 159 128 1-8 164 [U 61.7 無 0.3 145 123 148 126 150 128 1-9 169 150 61.4 無 0.2 148 126 150 124 152 130 15 201232908 【表3】 正極材料 No. 在i20°C溫度下 加熱24小時 在140°C溫度下 加熱3小時 在160eC溫度下 加熱15分錢 活性物質塗 敷製程中有 無發生裂紋 有無活性物 質剝離 活性物質塗 敦製程中有 無發生裂紋 有無活性物 f剝離 活性物質塗 敷製程中有 無發生裂纹 有無活性物 質剝離 實 施 例 1-1 無 無 無 無 無 無 1-2 無 無 無 無 無 無 1-3 無 無 無 無 無 無 1-4 無 無 無 無 無 無 1-5 無 無 無 無 無 無 1-6 無 無 無 無 無 無 1-7 無 無 無 無 無 無 1-8 無 無 無 無 無 無 1-9 無 無 無 無 無 無 1-10 無 無 無 無 無 無 卜11 無 - 無 無 •無 無 無 1-12 無 無 無 無 無 無 1-13 無 無 無 無 無 無 1-14 無 無 無 無 無 無 比 較 例 1-1 無 無 無 無 無 無 1-2 無 無 無 k 無 無 1-3 有 有 有 有 有 有 1-4 無 無 無 無 無 無 1-5 有 有 有 有 有 有 1-6 有 有 有 有 有 有 1-7 有 有 有 有 有 有 1-8 有 有 有 有 有 有 1-9 有 有 有 有 有 有 〈抗拉強度> 使用島津製作所製造的内向型拉伸試驗機八㈠麵測 量沿軋製方向切割的銘合金羯的抗拉強度。測量條件如 16 201232908 下·試驗片尺寸設定為10mmxl00mm’失頭間距設定為5。隨， 十字頭（crosshead)速度設定為10職/分鐘。並且，考慮 到乾燥製程，針對在12(KC溫度下進行24小時、14代溫度 下進行3小時、16(rc溫度下進行15分鐘熱處理之後的铭 合金羯’沿軋製方向切割，ϋ以如同上述方式測量了抗拉 強度。關於抗拉強度的設定，以220MPa以上為合格，不滿 220MPa為不合格、關於在12(rc溫度下進行24小時、14〇它 溫度下進行3小時、l6Gt溫度下進行15分鐘熱處理之後 的抗拉強度的設定，以190MPa以上為合格，不滿19〇MPa 為不合格。 < 〇· 2% 耐力〉 · 如與上述條件相同的條件下，實施了拉伸試驗，根據 應力/應變曲線求得〇. 2%耐力。 關於0. 2%耐力的設定，以180MPa以上為合格，不滿 180MPa為不合格。在120°C溫度下進行24小時、140°C溫 度下進行3小時、16 0 °C溫度下進行15分鐘熱處理之後的 0· 2%耐力的設定，以160MPa以上為合格，不滿i6〇MPa為 不合格。 〈導電率〉 採用四端子法測量電比阻抗，並換算成了導電率。關 於導電率的設定，以58% I ACS以上為合格，不滿58% I ACS 為不合格。 17 201232908 〈針孔密度〉 將箔軋製達到12 /i m的鋁合金箔 入〜句見度 u KJ 111 ^ 度6 000m的線圏狀，用表面檢驗機測量針孔個數。用铭合 金羯單面的表面積除以測量出的針孔數，#出每單位面積 lm的針孔數’作為針孔密度。將針孔密度不滿μ 個W設定為合格，針孔密度2· 0x10-3個An2以上設定為不 合格。 <'舌性物質塗敷製程中的裂紋發生的有無〉 肉眼觀察了在活性物質塗敷製程中塗敷的正極材料有 無發生裂紋。將未發生裂紋的情況設定為合格，將發生裂 紋的情況設定為不合格。 〈活性物質剝離的有無〉 肉眼觀察了活性物質剝離的有無。將未發生剝離的情 況設定為合格，至少有一 Αβ八找._ + W 。卩分發生剝離的情況設定為不合 格。 在實施例卜1〜卜14中，獲得了活性物質塗敷製程中 無裂紋發生或活性物質剝離，導電率也高的良好評價結 果。並且’經比較實施例卜9和卜1〇，可知藉由將熱軋結 束溫度設定為285°C以下，可使鋁合金箔的強度變得更高。 在比較例卜1巾，由於Si量多，因此導致導電率不充 分，並產生了針孔。 在比杈例1-2中，由於Fe量多，因此導致導電率不充 18 201232908 分，並產生了針孔。 在比較例卜3中’由於Fe量少，導致強度及在J 2〇。〇 溫度下進行24小時、140°C溫度下進行3小時、16〇艽溫度 下進行15分鐘的熱處理之後的強度不足，且在活性物質塗 敷製程中發生了裂紋和活性物質的剝離。 在比較例1 -4中，由於Cu量多，導致加工可固化性變 得過高，因此在箔車L製時發生了裂紋。 在比較例1 -5中，由於Cu量少，導致強度及在！ 2〇。〇 溫度下進行24小時、140°C溫度下進行3小B夺、16(rc溫度 下進行15分鐘的熱處理之後的強度不夠，且在活性物質塗 敷製程中發生·了裂紋和活性物質的剝離。 . 在比較例1-6巾’由於均f化處理溫度低，導致固溶 量降低，而使強度及在12(TC溫度下進行24小時、14〇力溫 度下進行3小時、16(rc溫度下進行15分鐘的熱處理之後 的強度不足’且在活性物質塗敷製程中發生了裂紋和活性 物質的剝離。 在比較例1 - 7中 因均質化處理時保持時間短，導致 固溶量降低，而使強度及在12(rc溫度下進行Μ小時、 14 0 C溫度下進行3小時、16 〇 t、，田声丁, 上 度下進仃15分鐘的熱處 理之後的強度不足，且在活性物哲分軌制*丄 你济r玍物質塗敷製程中發生了裂紋 和活性物質的剝離。 在比較例1 - 8中 因熱軋的開始溫度低，導致Fe固溶 19 201232908 量降低’而使強度及在12(Tc溫度下進行24小時、140。(：溫 度下進行3小時、16〇 t溫度下進行15分鐘的熱處理之後 的強度不足’且在活性物質塗敷製程中發生了裂紋和活性 物質的剝離。 在比較例1 - 9中，因熱軋的結束溫度高，導致熱軋後 的鋁合金板再結晶’而使強度及在12 〇溫度下進行2 4小 時、140°C溫度下進行3小時' 16〇°c溫度下進行15分鐘的 熱處理之後的強度不足，且在活性物質塗敷製程中發生了 裂紋和活性物質的剝離。 2.未進行中間退火的實施例、比較例 利用半連鑄法溶解鑄造具·有如表1所示組成的鋁合 金，製得了厚度為50〇mm的鎮塊 '然後，對該缚塊進行端 面切削後..以表1所示的條件進行均f化處理，均質化處 理後進行熱軋，使板厚成為3. 0mm。然後，不進行中間退火， 連續進行冷軋和羯軋製，獲得箱厚為12“的紹合金箱。 並且.用各1呂合金结製造了鐘離子二次電池的正極材 料。向以L i Co〇2 4乍為主體的活性物質添加枯合齊mDF，並 作為了正極聚料。向寬度設定為3〇mm的上述紹合金猪的兩 面塗敷正《料’纟12『c溫度下進行24小時、！歡溫度 下進行3小時、⑽。C溫度下進行15分鐘的3個條件下加 熱並乾燥之後，聽壓機進行壓縮加卫，增加了活性物質 的密度。 20 201232908 針對制出的各叙合金，測量並評價了其抗拉強度、 u%耐力' 導電率 '純製時裂紋的發生次數、針孔個數、 在12(TC溫度下進彳24小時的熱處理後的抗拉強度和u 〇于力在140 c溫度下進行3小時的熱處理後的抗拉強度 2%耐力，在l6〇C溫度下進行15分鐘的熱處理後的 抗拉強度和0.2%耐力。將其結果表示於表4中。並且，針 對各正極材料，評價了活性物質塗敷製程中有無發生裂紋 的狀況、有無剝離活性物質的狀況。其結果表示於表5中。 並且’各種評價結果的判斷標準如同「丨.具備中間退火的 實施例、比較例」。 並且，在表4及表5中，實施例2-1〜2-14分別與表1 的實施例1〜14對應，比較例2-1〜2-9分別與表1的比較 例1〜9相對應。 21 201232908 【表4】 鋁合金箔 No. 炫料板強度 導電率 «IACS> 箔軋 製時 發生 裂纹 氙孔 密度 xlO3 个An2 在120aC溫度下 加熱24小時 在丨4(TC溫度下 加熱3小時 在160"C溫度下 加熱丨5分錢 抗拉強度 (N/min2) 〕.2%耐力 (N/nim2) 抗拉強度 (N/min2) 0.2¾耐力 (N/mra2) 抗拉強度 (N/msi2) 0. 2¾耐力 (N/nun2) 抗拉強度 (N/nun2) 0.2¾对力 (N/W) 賁 例 2-L 244 209 60.8 無 0.2 233 201 219 191 205 181 2-2 242 212 61.0 無 0.1 231 199 214 186 204 179 2-3 253 206 59.3 無 0.1 238 194 228 182 216 177 2-4 245 203 59.5 無 0.1 231 195 218 186 207 172 2-5 307 261 59.0 無 0,2 294 253 282 243 269 231 2-6 348 295 58.6 無 0.2 329 287 317 279 309 265 2-7 241 203 59.8 無 0.2 230 J95 216 185 202 171 2-8 292 241 59.2 無 0.1 271 229 25S 220 246 212 2-9 283 235 59.3 無 0.2 256 218 251 216 244 210 2-10 272 225 59.5 無 0.2 234 199 240 205 239 206 2-11 324 281 58.8 無 0.1 313 212 296 261 285 248 2-12 286 247 58.5 無 0.2 274 238 256 223 24! 210 2-13 276 234 59.4 無 0.2 265 225 251 216 233 204 2-14 309 268 59.7 無 0.2 297 259 284 24? 268 229 比 較 例 2-1 283 246 57.6 無 2.6 264 235 249 218 236 207 2-2 241 202 57.3 無 2.4 227 )94 216 184 202 173 2-3 197 168 61.7 無 0.3 177 159 168 152 151 146 2-4 356 302 58.7 有 0.1 343 289 327 274 311 268 2-5 187 163 59.8 無 0,2 177 156 !69 148 156 139 2-6 198 167 61.4 無 0.1 179 157 171 149 163 143 2-7 184 162 59.5 無 0.1 172 151 185 142 171 134 2-8 175 152 61.5 無 0.2 154 134 155 138 159 140 2-9 182 158 61.3 無 0,2 159 138 162 141 164 142 22 201232908 【表5】 正極材料 No. 在120Ϊ溫度下 加熱24小時 在14ITC溫度下 加熱3小時 在160°C溫度下 加熱15分鐘 活性物質塗 敷製程中有 i無發生裂紋 有無活性物 質剝離 活性物質塗 敷製程中有 無發生裂紋 有無活性物 質剝離 活性物質塗 敷製程中有 無發生裂紋 有無活性物 質剝離 實 施 例 2-1 無 無 無 無 無 無 2-2 無 無 無 無 無 無 2-3 無 無 無 無 無 無 2-4 無 無 無 無 無 無 2-5 無 無 無 無 無 無 2-6 無 無 無 無 無 無 2-7 無 無 無 無 無 無 2-8 無 無 無 無 無 無 2-9 無 無 無 無 無 無 2-10 無 無 無 無 無 無 2-1-1 無 無 無 無 •無 無 2-12 無 無 無 無 無 無 2-13 無 無 無 無 無 無 2-14 無 無 無 無 無 無 比 較 例 2-1 無 無 無 無 無 無 2-2 無 無 無 無 無 ----—.—^ 無 2-3 有 有 有 有 有 有 2-4 無 無 無 無 無 無 2-5 有 有 有 有 有 有 2-6 有 有 有 有 有 有 2-7 有 有 有 有 有 有 2-8 有 有 有 有 有 —-_ 有 2-9 有 有 有 有 有 在實施例2-1〜2-14中，獲得了不存在活性物質塗敷 製程中的無裂紋發生及活性物質剝離，導電率也高的良好 的評價結果《並且，經比較實施例2_9與2_丨〇，可知藉由 23 201232908 使熱軋結束溫度設定為285t以下，能夠使鋁合金箔的強度 變得更高。 在比較例2-1中，因Si量多，導致導電率不充分，並 發生了針孔。 在比較例2-2中，因Fe量多，導致導電率不充分，並 發生了針孔。 在比較例2-3中，因Fe量少，導致強度及在12〇。〇溫 度下進行⑷、時、urc為溫度τ進行3小時、16『c溫度 下進行15分鐘的熱處理之後的強度不足，且在活性物質塗 敷製程中發生了裂紋和活性物質的剝離。 在比較例2-4中，因Cu量多，導致加工固化性變得過 高，箔軋製時發生了裂紋。 在比較例24中’因cu量少，導致強度及在12〇μ 度下進行24小時' 溫度下進行3小時、16代溫度下 進行15为鈿的熱處理之後的強度不足，且在活性物質塗敷 製程中發生了裂紋和活性物質的剝離。 在比較例2-6中，因均質化處理溫度低，導致固溶量 降低，而使強度及在120C溫度下進行24小時、14〇。(^溫度 下進行3小時、160t溫度下進行15分鐘的熱處理之後的 強度不足，且在活性物質塗敷製程中發生了裂紋和活性物 質的剝離。 在比較例2-7中，因均質化處理時的保持時間短，導 24 201232908 致固溶量降低，而使強度及在12〇。(：溫度下進行24小時、 14 0 C溫度下進行3小時、16 0 °C溫度下進行15分鐘的熱處 理之後的強度不足’且在活性物質塗敷製程中發生了裂紋 和活性物質的剝離。 在比較例2-8中，因熱軋的開始溫度低，導致Fe固溶 量降低，而使強度及在uot溫度下進行24小時、14(rcs 度下進行3小時、溫度下進行15分鐘的熱處理之後 的強度不足，且在活性物質塗敷製程中發生了裂紋和活性 物質的剝離。 在比較例2-9巾，因熱軋的結束溫度高，導致後 的輕合金板再結晶，.而使強度及纟12rc溫度下進行、Μ小 時，溫度下進行3小時，溫度下進行15分鐘的 熱處理之後的強度不足’且在活性物質塗敷製程中發生了 裂紋和活性物質的剝離。 25

Claims (1)

1. 201232908 七、申請專利範園： 1. 一種電極集電體用鋁合金箔，含有Fe:〇.l〜 1. Omass%、Si:0.01 〜0·5 mass%、Cu: 〇. 01 〜〇. 2 maSS%， 剩餘部分由A1和不玎避免的雜質組成’其中最終冷札後的 抗拉強度為220MPa以上，0.2%耐力為18〇MPa以上’導電 率為58% IACS以上，且在12(TC溫度下進行24小時、140°c 溫度下進行3小時、1601溫度下進行15分鐘之中的任一 條件下對上述最終冷軋後的鋁合金结進行熱處理的情況 下’熱處理後的抗拉強度仍為19OMPa以上’ 0. 2 %耐力仍 為16OMPa以上。 2. —種鋁合金箔的製造方法，角以製造如申請專利範 圍第1項所述的電極集電體用鋁合金箔，該鋁合金箔的製 造方法包含：在55〇〜62〇。(：溫度下保持1〜20小時而進行 铭合金鑄錠的均質化處理，以500°C以上的開始溫度、255 〜3〇〇C的結束溫度下進行熱軋。 26 201232908 四、 指定代表圖： 五、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特 徵的化學式：