[发明专利]导电物包覆铝材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明一般而言涉及将铝材的表面用导电物包覆的导电物包覆铝材及其制造方法，特别涉及各种电容器的集电体和电极、各种电池的集电体和电极等中使用的导电物包覆铝材及其制造方法。

背景技术

一直以来，将铝材直接作为集电体、电极的材料使用时，铝材表面形成的氧化被膜钝化，结果存在表面的导电性下降而绝缘化的问题。为了解决该问题，采用通过在铝材表面涂布碳作为导电物来改善表面的导电性的方法。

例如，有如日本特开2000-164466号公报(以下称为专利文献1)所公开的通过真空蒸镀法在铝材表面形成碳膜的方法。具体而言，专利文献1中，作为电容器或电池所使用的电极的制造方法，记载了在由铝形成的集电体上设置碳的中间膜、并在其上包覆活性物质层作为导电物的方法，其中活性物质层由混合了活性炭、炭黑以及作为粘结剂的甲基纤维素的糊状混合材料构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-164466号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，就通过上述方法得到的复合材料而言，由于是作为导电物的碳粒子本身负载于作为基材的铝材的表面的构成，因此在长期暴露于高温、高湿度气氛中的情况下，气氛中所含的水分侵入碳粒子之间并在碳粒子与铝材的界面引发水合反应。而且，在将该复合材料用于电容器或电池时，多数情况下电容器或电池中所含的腐蚀成分会加速上述水合反应的进行。

例如，就专利文献1中公开的通过真空蒸镀法负载碳粒子的集电体和电极而言，在通过上述水合反应形成的氢氧化物的影响下，作为导电物的碳粒子的一部分从铝材表面脱离，因此导电性下降。

另外，专利文献1中，虽然使用粘结剂固定作为导电物的碳粒子，但经过长期使用不仅粘结剂本身的特性变差，而且还发生上述的水合反应，因此其结果是导电性下降。

因此，本发明的目的在于，提供即使在高湿条件下使用时保证表面导电性的导电物也不会因水分从铝材上剥离、可以优选作为集电体、电极的材料使用的导电物包覆铝材及其制造方法。

用于解决问题的方法

本发明人反复进行了深入研究，结果得到以下见解。本发明人想到，只要以含有显示导电性的物质而并不使用碳粒子的方式构成含导电物层来用于在铝材的表面形成含导电物层，则能够抑制上述水合反应。即，本发明人想到，只要在铝材的表面形成有机物层作为含导电物层、并且以使该有机物层中含有碳前体作为显示导电性的物质的方式构成含导电物层即可实现。

具体而言，不像以往那样使用碳粒子，而是首先在铝材的表面形成树脂层。然后，通过在含有含烃物质的空间内加热该表面形成了树脂层的铝材，形成于铝材表面的树脂层在该加热工序后作为有机物层而残留。该有机物层具有非常致密的结构。由于该致密的结构，在长期暴露于高温、高湿度气氛中的情况下，能够抑制气氛中所含的水分的侵入。而且，该有机物层由于含有碳前体，因此，由于该碳前体的存在，即使铝材表面不负载碳粒子也能够确保导电性。结果得到如下见解：与现有的碳包覆铝材相比，能够在抑制与高湿度气氛中的水分的水合反应的同时，确保导电性。本发明是基于上述发明人的见解而完成的。

本发明的导电物包覆铝材，具有：铝材；在该铝材的表面上形成的有机物层；和在铝材与有机物层之间且在铝材表面的至少一部分区域形成的、含有铝的碳化物的中间层，其中有机物层含有碳前体作为导电物。

就本发明的导电物包覆铝材来说，首先，在铝材与有机物层之间形成的、含有铝的碳化物的中间层发挥提高铝材表面与在铝材表面上形成的有机物层的密合性的作用。而且，由于有机物层具有非常致密的结构，因此能够抑制与高湿度气氛中的水分的水合反应。进而，由于有机物层中存在碳前体，因此即使铝材表面不负载碳粒子也能够确保导电性。

本发明的导电物包覆铝材，优选有机物层中所含的碳前体至少含有碳元素和氢元素，并且含有类似石墨的成分或者类似无定形碳的成分。换言之，本发明的导电物包覆铝材，优选有机物层中所含的碳前体至少含有碳元素和氢元素，并且在利用拉曼光谱法检测出的拉曼光谱中拉曼位移1350cm^-1附近或1580cm^-1附近具有拉曼散射强度的峰。

通过使有机物层中含有这样的碳前体，能够形成显示导电性的有机物层。

另外，本发明的导电物包覆铝材，优选有机物层由在450℃以上且低于660℃的温度范围内且在1小时以上且100小时以下的范围内加热而不挥发的物质形成。

有机物层为由如上所述的物质形成，由此能够形成缺陷和裂纹少的结构。