[发明专利]集电体用铝合金箔及其制造方法

说明书

技术领域

本发明一般而言涉及集电体用铝合金箔及其制造方法，具体而言涉及作为用于形成锂离子电池等二次电池的正极用集电体的材料而使用的集电体用铝合金箔及其制造方法。

背景技术

作为高容量二次电池的锂离子电池，不仅可用作便携式电子设备的电源，而且近来正在开展用作混合型动力汽车用电源的开发。一直以来，铝箔或铝合金箔被用作形成锂离子电池的正极用集电体的材料。

例如，如日本特开2005-133207号公报(专利文献1)中所记载，作为锂离子二次电池的正极用基材，使用纯铝(JIS称为1000系)箔、Al-Mn系(JIS称为3000系)合金箔、Al-Fe系(JIS称为8000系)合金箔。

此外，如日本特开2009-64560号公报(专利文献2)和日本特开2009-81110号公报(专利文献3)中所记载，作为即使箔的厚度为15μm以下在电极的制造工序中也不会断裂的集电体用铝合金箔，提出了新型的Al-Mn-Fe系合金箔。

专利文献1：日本特开2005-133207号公报

专利文献2：日本特开2009-64560号公报

专利文献3：日本特开2009-81110号公报

发明内容

最近，根据二次电池的高容量化和小型化的要求，正在研究使集电体更薄且增大二次电池单位体积的容量的方法。

但是，当形成集电体的铝箔或铝合金箔的厚度薄于20μm时，在箔的表面涂布各种活性物质的工序、在箔的表面压接所涂布的活性物质的工序等电极的制造工序中，存在箔频繁断裂的问题。

一般而言，虽然Al-Mn系和Al-Fe系的铝合金箔在拉伸试验中的强度胜过纯铝箔，但是当铝合金箔的厚度比20μm还薄时，耐折强度降低，因此并未充分解决在电极的制造工序中箔频繁断裂的问题。

此外，与纯铝箔相比，Al-Mn系和Al-Fe系的铝合金箔对电解液的耐腐蚀性降低，因此，难以用于例如作为混合型动力汽车用电源而使用的二次电池那样要求长期寿命的二次电池的集电体中。

此外，与所含的Mn相比，Al-Mn系的铝合金箔的电阻率值变高，进而通过使厚度变薄至20μm以下而存在电阻值增大、充放电时集电体发热的问题。众所周知，集电体发热时二次电池的性能例如充放电速度、电池寿命等受损。

因此，本发明的目的在于提供集电体用铝合金箔及其制造方法，该集电体用铝合金箔与纯铝箔相比耐腐蚀性不会降低，与以往的集电体用铝合金箔相比，即使箔的厚度为15μm以下在电极的制造工序中也不会发生断裂，并且可以使电阻率值成为较低的值。

为了解决上述课题，本发明人进行了各种研究，结果发现：在铝合金箔中，通过控制至少铁、硅、铜、锰、镁及锌的含量、和铝合金箔中存在的大径晶析物的直径，即使铝合金箔的厚度为15μm以下，也能够同时得到用于防止在电极的制造工序中发生断裂所需的拉伸强度和耐折强度、用于防止充放电的过量发热所需的电阻率值、和耐腐蚀性。基于上述本发明人的见解完成了本发明。

本发明的集电体用铝合金箔，含有：0.3质量％以上且3.0质量％以下的铁、0.8质量％以上且1.5质量％以下的硅、0.0001质量％以上且0.011质量％以下的铜、0.0001质量％以上且0.6质量％以下的锰、0.0001质量％以上且0.011质量％以下的镁、和0.001质量％以上且0.011质量％以下的锌，余量包含铝和不可避免的杂质，该铝合金箔中存在的大径晶析物的平均直径为0.005μm以上且10μm以下。

优选本发明的集电体用铝合金箔含有0.005质量％以上且0.5质量％以下的钛。

此外，优选本发明的集电体用铝合金箔含有0.0001质量％以上且0.3质量％以下的锆。

进而，优选本发明的集电体用铝箔的厚度为1μm以上且15μm以下，拉伸强度为170N/mm²以上且280N/mm²以下，伸长率为4％以上且10％以下，耐折强度为350次以上且1200次以下，电阻率值为2.7μΩcm以上且低于3.7μΩcm。

本发明的集电体用铝合金箔的制造方法，是具有上述任一特征的集电体用铝合金箔的制造方法，其包括以下工序：

(A)通过以100℃/秒以上且500℃/秒以下的冷却速度将铝合金的熔液铸造成3mm以上且10mm以下的厚度而得到铝合金的铸锭的工序；和

(B)对上述铸锭进行轧制的工序。

发明效果