(57)【要約】本発明は、電極集電体用アルミニウム合金箔について、箔圧延性に優れ、高い導電率を有し、活物質塗布後の乾燥工程後の強度も高い電極集電体用アルミニウム合金箔を提供することを目的とする。本発明によれば、Ｆｅ：０.０３〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ｓｉ：０〜０．１％、Ｃｕ：０〜０．０１％、Ａｌ：９９．８５％以上を含有し、残部が不可避的不純物からなるアルミニウム合金箔であり、引張強さが１７５ＭＰa以上であり、導電率が６０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする電極集電体用アルミニウム合金箔が、提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ：０.０３〜０．１ｍａｓｓ％（以下ｍａｓｓ％を単に％と記す。）、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ｓｉ：０〜０．１％、Ｃｕ：０〜０．０１％、Ａｌ：９９．８５％以上を含有し、残部が不可避的不純物からなるアルミニウム合金箔であり、引張強さが１７５ＭＰa以上であり、導電率が６０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする電極集電体用アルミニウム合金箔。
【請求項２】
Ｓｉ：０.０１〜０．１％、Ｃｕ：０.０００１〜０．０１％を含有する請求項１に記載のアルミニウム合金箔。
【請求項３】
Ｆｅ：０.０３〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ｓｉ：０〜０．１％、Ｃｕ：０〜０．０１％、Ａｌ：９９．８５％以上を含有し、残部が不可避的不純物からなる鋳塊に対して、５５０℃〜６２０℃で１〜２０時間保持する均質化処理と、その後の圧延とを行う工程を備える、電極集電体用アルミニウム合金箔の製造方法。
【請求項４】
前記鋳塊は、Ｆｅ：０.０３〜０．１％、Ｓｉ：０〜０．１％、Ｃｕ：０〜０．０１％、Ａｌ：９９．８５％以上を含有し、残部が不可避的不純物からなるアルミニウム合金を溶解した後、溶湯保持の工程において微細化剤をＴｉ量相当で０．００５〜０．０２％となるように添加し、その後に鋳造を行うことによって得られる、請求項３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池、電気二重層キャパシター、リチウムイオンキャパシター等に使用される集電体に関するもので、特にリチウムイオン二次電池の正極又は負極用の電極用集電体に好適に使用されるアルミニウム合金箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコン等の携帯用電子機器の電源にエネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池が用いられている。
リチウムイオン二次電池の電極材は、正極材、セパレータおよび負極材で構成される。正極材には電気伝導性に優れ、二次電池の電気効率に影響せず、発熱が少ないという特徴を有するアルミニウム合金箔が使用され、一般的にＪＩＳ１０８５やＪＩＳ３００３アルミニウム合金が用いられている。正極材は、アルミニウム合金箔の両面にリチウム含有金属酸化物、たとえばＬｉＣｏＯ２を主成分とする活物質を塗布して乾燥させ、プレス機にて圧縮加工を施す（以下、この工程をプレス加工と呼ぶ。）ことにより得ることができる。このようにして製造された正極材はセパレータ、負極材と積層された後、捲回し、成形を行った後、ケースに収納される。【０００３】
リチウムイオン二次電池の正極材に使用されるアルミニウム合金箔には、活物質塗布時の切れの発生や、捲回時に屈曲部で破断するなどの問題があるため、高い強度が要求されている。特に、活物質塗布後の乾燥工程では、１００℃〜１６０℃程度の加熱処理を実施するため、この加熱でアルミニウムの強度が低下し、プレス加工時に中伸びが発生し易くなるため、捲回時に捲きしわが発生し、活物質とアルミニウム合金箔との密着性の低下や、後工程のスリット時の破断が起こり易くなる。特に活物質とアルミニウム合金箔表面の密着性が低下すると、充放電の繰り返しの使用中に剥離が進行し、電池の容量が低下するという問題がある。【０００４】
近年、リチウムイオン二次電池の正極材に使用されるアルミニウム合金箔には、高い導電率が要求されている。導電率とは、物質内における電気の通り易さを表す物性値であり、導電率が高いほど、電気が通り易いことを示している。自動車や電動工具等に使用されるリチウムイオン二次電池は、民生用として使用される携帯電話やノートパソコン等のリチウムイオン二次電池より大きな出力特性が必要とされている。導電率が低い場合、大きな電流が流れた時には、電池の内部抵抗が増加するため、電池の出力電圧が低下してしまう問題がある。【０００５】
高い導電率が必要とされる二次電池用リチウムイオン合金箔には、Ａｌ純度が９９％以上のアルミニウム合金箔が使用されている。しかし、Ａｌ純度が９９％以上のアルミニウム合金箔は、強度に寄与する元素の量が少ないために、強度の向上が難しい。つまり、加熱処理時において、転位の移動を抑制できるような固溶元素や微細析出物がないために、活物質を塗工した際の加熱処理による強度低下が大きい。【０００６】
例えば、ＪＩＳ１０００系アルミニウム合金は、合金溶湯を半連続鋳造等によって鋳造した場合に、得られた鋳塊内にしばしば、フェザー組織と称する特有の鋳造組織が発生する。このフェザー組織とは、薄板状の成長双晶のことであり、鋳造時の割れ、あるいは圧延中の板割れの原因となる。フェザー組織は、微細化剤を添加することで抑制されることは公知であるが、微細化剤は多く添加すると、アルミニウムのマトリックス中への固溶量が多くなるため、導電率を著しく低下させると考えられている。【０００７】
したがって、高純度のアルミニウム合金箔においてフェザー組織を抑制し、箔圧延中の板割れを防止しつつ、高導電率を維持することは非常に難しい。【０００８】
つまり、電極集電体用材料、特にリチウムイオン二次電池用電極材には、高い導電率を維持しつつ、電極集電体用アルミニウム合金箔製造後の乾燥工程における加熱後の強度が高く、かつ生産性の向上のために箔圧延性に優れたアルミニウム合金箔が求められている。【０００９】
特許文献１には、電池集電体用で、引張強度が９８ＭＰａ以上である、アルミニウム合金箔が提案されている。しかし、リチウムイオン二次電池正極材の製造工程における、乾燥工程後の強度についての開示はない。
特許文献２には、リチウムイオン二次電池電極集電体用で、引張強度が１６０ＭＰａ以上である、アルミニウム合金箔が提案されている。しかし、乾燥工程を想定した加熱処理後の強度は低く、プレス加工時の中伸びによる、捲回時の捲きしわやスリット時の破断を防止するのに十分ではない。
特許文献３には、高強度化することでプレス加工時において塑性変形をせず、活物質との剥離を防止する方法が示されている。しかし、主要元素としてＭｎ、Ｃｕ、Ｍｇを添加した合金であるため、高い導電率を満足することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１６２４７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５０６３７号公報
【特許文献３】特開２００８−１５０６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、電極集電体用アルミニウム合金箔について、箔圧延性に優れ、高い導電率を有し、活物質塗布後の乾燥工程後の強度も高い電極集電体用アルミニウム合金箔を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は、リチウムイオン二次電池の正極材に使用される、アルミニウム合金箔について検討したところ、合金成分を適切な範囲に規制し、所定の引張強さ及び導電率を規定することにより、箔圧延性に優れ、高い導電率を有し、活物質塗布後の乾燥工程後の強度も高い電極集電体用アルミニウム合金箔を提供できることを知見した。そして、このようなアルミニウム合金箔は、その製造工程において、鋳塊の均質化処理を所定の温度に制御することにより、箔圧延性に優れ、高い導電率を維持し、活物質塗布後の乾燥工程における熱処理後も高い強度を維持できることを見出し、本発明に至った。【００１３】
すなわち、本発明によれば、Ｆｅ：０.０３〜０．１ｍａｓｓ％（以下、ｍａｓｓ％を単に％と記す。）、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ｓｉ：０〜０．１％、Ｃｕ：０〜０．０１％、Ａｌ：９９．８５％以上を含有し、残部が不可避的不純物からなるアルミニウム合金箔であり、引張強さが１７５ＭＰa以上であり、導電率が６０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする電極集電体用アルミニウム合金箔が、提供される。【００１４】
本発明のアルミニウム合金箔は、好ましくは、Ｓｉ：０.０１〜０．１％、Ｃｕ：０.０００１〜０．０１％を含有する。【００１５】
また、本発明は、Ｆｅ：０.０３〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ｓｉ：０〜０．１％、Ｃｕ：０〜０．０１％、Ａｌ：９９．８５％以上を含有し、残部が不可避的不純物からなる鋳塊に対して、５５０℃〜６２０℃で１〜２０時間保持する均質化処理と、その後の圧延とを行う工程を備える、電極集電体用アルミニウム合金箔の製造方法も提供する。好ましくは、前記鋳塊は、Ｆｅ：０.０３〜０．１％、Ｓｉ：０〜０．１％、Ｃｕ：０〜０．０１％、Ａｌ：９９．８５％以上を含有し、残部が不可避的不純物からなるアルミニウム合金を溶解した後、溶湯保持の工程において微細化剤をＴｉ量相当で０．００５〜０．０２％となるように添加し、その後に鋳造を行うことによって得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、高い導電率を有しつつ、活物質塗布後の乾燥工程で強度が高いために、プレス加工時に中伸びが発生せず、活物質層の剥離やスリット時の破断を防止することおよび箔圧延中の板割れを防止することができるリチウムイオン電池用アルミニウム合金箔をはじめとした電極集電体用アルミニウム合金箔を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るリチウムイオン電池用アルミニウム合金箔の組成は、Ｆｅ：０.０３〜０．１％、Ｔｉ：０．００５〜０．０２％、Ｓｉ：０〜０．１％、Ｃｕ：０〜０．０１％、Ａｌ：９９．８５％以上を含有し、残部が不可避的不純物からなる。
【００１８】
Ｆｅは、添加することで強度を向上させる元素であり、０．０３〜０．１％含有する。Ｆｅ添加量が０．０３％未満では、強度向上に寄与しない。一方、Ｆｅ添加量が０．１％を超えると、高導電率を維持するのが困難になるので好ましくない。より好ましいＦｅ含有量は０．０４〜０．０８％である。
【００１９】
Ｔｉは、結晶粒を微細化させ、箔圧延性を向上させるとともに、強度を向上させる元素であり、０．００５〜０．０２％含有する。Ａｌ−Ｔｉ母合金やＡｌ−Ｔｉ−Ｂ母合金として添加することで、Ａｌ3Ｔｉ、ＴｉＢ2化合物がＡｌの不均一核生成粒子として働き、結晶粒を微細化させる。また、化合物とならなかった単体Ｔｉが固溶することで、強度を向上させる。Ｔｉ量が０．００５％未満では、強度向上に寄与しないとともに、鋳塊の結晶粒が粗大化するため、マクロ組織に圧延方向に沿ってスジが発生して、箔圧延中の板割れの原因となる。一方、Ｔｉ量が０．０２％を超えると、上記効果が飽和するだけでなく、粗大なＡｌ−Ｔｉ系化合物が多く形成され、その化合物が箔圧延中にピンホールの起点となるため好ましくない。また、高導電率を維持することも困難になるので好ましくない。より好ましいＴｉ含有量は０．００８〜０．０１６％である。
【００２０】
Ｓｉは、任意元素であり、添加してもしなくてもよいが、添加することで強度を向上させる元素であり、０．０１〜０．１％含有することが好ましい。Ｓｉ添加量が０．０１％未満では、強度向上に殆ど寄与しない。また、通常使用するＡｌ地金には不純物としてＳｉが含まれており、０．０１％未満に規制するためには高純度の地金を使用することになるため、経済的に好ましくない。一方、Ｓｉ添加量が０．１％を超えると、高導電率を維持するのが困難になるので好ましくない。より好ましいＳｉ含有量は０．０２〜０．０８％である。
【００２１】
Ｃｕは、任意元素であり、添加してもしなくてもよいが、添加することで強度を向上させる元素であり、０．０００１〜０．０１％含有することが好ましい。Ｃｕ添加量が０．０００１％未満では、強度向上に殆ど寄与しない。また、高純度の地金を使用することになり、経済的に困難である。一方、Ｃｕ添加量が０．０１％を超えると高導電率を維持するのが困難になるので好ましくない。より好ましいＣｕ含有量は０．０００５〜０．００８％である。
【００２２】
その他、本材料にはＣｒ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｂ、Ｖ、Ｚｒ等の不可避的不純物が含まれる。これら不可避的不純物は、個々に０．０２％以下、総量としては０．０７％以下に規制することが好ましい。
【００２３】
＜素板強度＞
Ｆｅ、Ｔｉが主に添加されているアルミニウム合金では、鋳塊の均質化処理温度を所定温度に制御し、微量に添加された各元素を多く固溶させることで、転位の移動が抑制されて、より高強度を確保することができる。さらに、固溶量が増加することで、加工硬化性も上がるために、冷間圧延と箔圧延による強度増加量も大きくなり、アルミニウム合金箔の強度を増加させることができる。
最終冷間圧延後の素板引張強さは１７５ＭＰａ以上とする。引張強さが１７５ＭＰａ未満では強度が不足し、活物質塗布時に加わる張力によって、切れや亀裂が発生し易くなる。また、中伸びなどの不具合も引き起こし、生産性に悪影響を及ぼすため、好ましくない。
【００２４】
＜熱処理後の強度＞
電極材の製造工程には、アルミニウム合金箔の表面に活物質を形成するためのペーストを塗布し、活物質中の溶媒を除去する目的で１００〜１６０℃程度の温度で熱処理が行われるが、アルミニウム合金箔は軟化して回復過程で強度が低下する場合がある。熱処理後の回復過程での強度低下を防ぐには、アルミニウム合金中の固溶元素や析出物によって、転位の移動を抑制することが有効であると考えられている。特に、Ｆｅ、Ｔｉが主に添加されている本発明のアルミニウム合金では、Ｆｅの固溶量による効果が大きいため、例えば、鋳塊の均質化処理温度を制御することで、Ｆｅの固溶量を適正化し熱処理後の強度低下を抑制することができる。
本発明は、活物質の塗布後の乾燥時に熱処理を施し、回復した時の引張り強さが１７０ＭＰａ以上であることが好ましい。この場合、本発明における活物質塗布後のアルミニウム箔の引張り強さは、具体的には、１００℃で２４時間、１４０℃で３時間、及び１６０℃で１時間の３種類何れの熱処理の後でも引張強さが１７０ＭＰa以上とすることが好ましい。引張強さが少なすぎると、プレス加工時に中伸びが発生し易くなるため、捲回時に捲きしわが発生し、活物質とアルミニウム合金箔との密着性の低下や、後工程のスリット時の破断が起こり易くなる。また、活物質とアルミニウム合金箔表面の密着性が低下し、充放電の繰り返しの使用中に剥離が進行し、電池の容量が低下するという問題が起こるおそれがある。このような引張強さを得るには、上述した均質化処理条件を適宜制御することによって製造することができる。
【００２５】
＜導電率＞
本発明の電極集電体用アルミニウム合金箔の導電率は６０％ＩＡＣＳ以上、特に６１％ＩＡＣＳ以上とすることが必要である。導電率は溶質元素の固溶状態の制御によって調整できる。本願電極集電体をリチウムイオン二次電池に用いる場合、導電率が６０％ＩＡＣＳ未満では放電レートが５Ｃを超えるような高い電流値で使用する際に、出力特性が低下するため好ましくない。なお、１Ｃとは公称容量値の容量を有するセルを定電流放電して、１時間で放電終了となる電流値のことである。
【００２６】
＜アルミニウム合金箔の製造方法＞
本発明では上記合金組成のアルミニウム合金鋳塊を以下の工程で製造する。
前記組成を有するアルミニウム合金鋳塊は、溶解炉による溶解工程、保持炉による溶湯の保持工程、鋳造機による鋳造工程を経て製造される。前記溶解工程では、アルミニウム合金を溶解して、Ｆｅを上記組成範囲に有する溶湯を作製する。次いで、この溶湯を保持炉に移送し、保持炉で保持する。この保持炉において、溶湯にＴｉを上記組成範囲に添加する。Ｔｉの溶湯への添加方法は任意であり、Ａｌ−Ｔｉ母合金、Ａｌ−Ｔｉ−Ｂ母合金、Ａｌ−Ｔｉ−Ｃ母合金をワイヤー状やその他形状にして添加する。母合金は、例えばＡｌ−５〜１０ｍａｓｓ％Ｔｉ、Ａｌ−４〜６ｍａｓｓ％Ｔｉ−０．５〜２ｍａｓｓ％Ｂを用いるのが好ましい。Ｔｉ添加後の溶湯は脱ガス槽にて、公知の脱ガス処理を実施する。脱ガス処理した溶湯は鋳造機に供給する。鋳造機に移送された溶湯は、公知の半連続鋳造法や連続鋳造法により製造される。鋳造したアルミニウム合金鋳塊は、５５０〜６２０℃で１〜２０時間の均質化処理を行うことが好ましい。
均質化処理温度が５５０℃未満あるいは１時間未満の保持時間では、Ｔｉ、Ｆｅ等の元素が十分に固溶せず、固溶量が不足し、強度及び加熱後の強度が低下するので好ましくない。温度が６２０℃を超えると局部的に鋳塊が溶融したり鋳造時に混入した極僅かの水素ガスが表面に出て材料表面に膨れが生じ易くなったりするため好ましくない。また、均質化処理時間が２０時間を超えると生産性やコストの観点から好ましくない。
【００２７】
上記均質化処理を行った後、公知の方法で熱間圧延、冷間圧延及び箔圧延を実施し、箔厚６〜３０μｍのアルミニウム合金箔を得ることができる。熱間圧延は、均質化処理終了後に５００℃以上で開始することができる。熱間圧延の開始温度が５００℃未満では、Ｔｉ、Ｆｅ等の元素の析出量が多くなり、強度を向上させるための固溶量確保が困難となる。特に固溶したＦｅ量は、高強度を維持するために大きな影響を与える可能性がある。Ｆｅは、３５０〜５００℃の温度域で、Ａｌ３Ｆｅ系の金属間化合物として析出し易いために、この温度域の所要時間をできるだけ短くすることが必要である。特に、熱間圧延時における３５０〜５００℃の温度域の所要時間は２０分以内が好ましい。熱間圧延の終了温度は２００〜３３０℃が好ましい。
【００２８】
なお、アルミニウム合金箔の強度の調製や結晶粒を制御するために、冷間圧延の前あるいは途中において、中間焼鈍を実施しても良く、公知の方法を採用できる。中間焼鈍を実施する場合の板厚は例えば０．４〜１．３ｍｍであり、中間焼鈍の温度は例えば３００〜５００℃である。具体的には、バッチ炉を用いる場合は３００〜５００℃で１〜５時間の保持を実施する。なお、連続焼鈍炉を用いる場合には、３００〜５００℃で２分以内の保持を実施することで、上記バッチ炉の焼鈍と同程度の効果を得ることができる。
【００２９】
最終冷間圧延後のアルミニウム合金箔の厚みは電極集電体用アルミニウム合金箔として、通常６〜３０μｍとすることができる。厚みが６μｍ未満の場合、箔圧延中にピンホールが発生し易くなるため好ましくない。３０μｍを超えると、同一体積に占める電極集電体の体積及び重量が増加し、活物質の体積及び重量が減少する。リチウムイオン二次電池の場合、それは電池容量の低下をまねくので好ましくない。
【実施例】
【００３０】
以下に、実施例により本発明を詳細に説明するが、本実施例は一例に過ぎず、本発明に限定されるものではない。【００３１】
１．中間焼鈍なし  
表１に示す組成のアルミニウム合金を、溶解炉による溶解工程、保持炉による溶湯の保持工程、鋳造機による鋳造工程を含む半連続鋳造法により溶解鋳造し、厚さ５００ｍｍの鋳塊を作製した。保持工程においては、微細化剤としてＡｌ−Ｔｉ母合金を添加した。次に、この鋳塊を面削後、表１に示す条件で均質化処理を行い、均質化処理後には熱間圧延を行い、板厚を３．０ｍｍとした。さらに、中間焼鈍を実施せずに、冷間圧延と箔圧延を連続で行い、箔厚１２μｍのアルミニウム合金箔（素板）を得た。【００３２】
【表１】
2013125565.tif 000002
【００３３】
そして、各アルミニウム合金箔でリチウムイオン二次電池の正極材を製造した。ＬｉＣｏＯ２を主体とする活物質に、バインダーとなるＰＶＤＦを加えて活物質ペーストとした。活物質ペーストを、幅３０ｍｍとした前記アルミニウム合金箔の両面に塗布し、１２０℃で２４時間、１４０℃で３時間、１６０℃で１時間の３条件にて熱処理を行い乾燥した後、ローラープレス機により圧縮加工を施し、活物質の密度を増加させた。【００３４】
製造した各々のアルミニウム合金箔について、圧延性、引張強さ、導電率、１２０℃で２４時間の熱処理後の引張強さ、１４０℃で３時間の熱処理後の引張強さ、１６０℃で１時間の熱処理後の引張強さを評価した。結果を表２に示す。さらに、各正極材材料について、活物質塗布工程における切れ発生の有無、活物質層剥離の有無を評価した。結果を表３に示す。【００３５】
【表２】
2013125565.tif 000003
【００３６】
【表３】
2013125565.tif 000004
【００３７】
＜引張強さ＞
圧延方向に切り出したアルミニウム合金箔の引張強さを、島津製作所製インストロン型引っ張り試験機ＡＧ−１０ｋＮＸを使用して測定した。測定条件は、試験片サイズを１０ｍｍ×１００ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍ、クロスヘッド速度１０ｍｍ／分とした。また、乾燥工程を想定し、１２０℃で２４時間、１４０℃で３時間、１６０℃で１５分の熱処理を行った後のアルミニウム合金箔についても、圧延方向に切り出し、上記と同じく引張強さを測定した。熱処理前の試験片の引張強さは、１７５ＭＰａ以上を合格とし、１７５ＭＰａ未満を不合格とした。１２０℃で２４時間、１４０℃で３時間、１６０℃で１時間の熱処理を行った後の引張強さは、１７０ＭＰａ以上を合格とし、１７０ＭＰａ未満を不合格とした。【００３８】
＜導電率＞
導電率は、ＪＩＳＣ２５２５：１９９９に従って、四端子法にて電気比抵抗値を測定し、導電率に換算して求めた。６０％ＩＡＣＳ以上を合格とし、６０％ＩＡＣＳ未満を不合格とした。【００３９】
＜圧延性＞
圧延性は、１２μｍの厚みまで連続的に板割れがなく製造できたものを合格、圧延中に板圧割れが発生したものを不合格として評価した。【００４０】
＜活物質塗布工程における切れ発生の有無＞
活物質塗布工程において塗布した正極材に、切れが発生したか否かを目視で観察した。切れが発生しなかった場合を合格とし、発生した場合を不合格とした。【００４１】
＜活物質層剥離の有無＞
活物質層剥離の有無は、目視で観察を行った。剥離が発生しなかった場合を合格とし、少なくとも一部発生した場合を不合格とした。【００４２】
実施例１〜９では、活物質塗布工程における切れ発生や活物質層剥離の有無もなく、導電率も高く、良好な評価結果を得られた。【００４３】
比較例１では、Ｔｉ量が少ないために、箔圧延中に板割れが発生した。また、Ｃｕ量が多いために、導電率が十分でなかった。
比較例２では、Ｔｉ量が少ないために、箔圧延中に板割れが発生した。また、Ｓｉ量が多いため、Ａｌの純度と導電率が十分でなかった。
比較例３では、Ｆｅ量が少ないために、引張強さが不足し、活物質塗布工程における切れと活物質層の剥離が発生した。
比較例４では、Ｔｉ量が多いために、導電率が十分でなかった。
比較例５では、Ｆｅ量が多いために、Ａｌの純度と導電率が十分でなかった。
比較例６では、Ｔｉ量が少ないために、箔圧延中に板割れが発生した。また、均質化処理温度が低いために、引張強さが不足し、活物質塗布工程における切れと活物質層の剥離が発生した。
比較例７では、均質化処理温度が低いために、引張強さが不足し、活物質塗布工程における切れと活物質層の剥離が発生した。
比較例８では、均質化処理時の保持時間が短いために、引張強さが不足し、活物質塗布工程における切れと活物質層の剥離が発生した。【００４４】
２．中間焼鈍あり  
表１に示す組成のアルミニウム合金を、溶解炉による溶解工程、保持炉による溶湯の保持工程、鋳造機による鋳造工程を含む半連続鋳造法により溶解鋳造し、厚さ５００ｍｍの鋳塊を作製した。保持工程においては、微細化剤としてＡｌ−Ｔｉ母合金を添加した。次に、この鋳塊を面削後、表１に示す条件で均質化処理を行い、均質化処理後には熱間圧延を行い、板厚を３．０ｍｍとした。その後、冷間圧延により板厚０．８ｍｍとして、４４０℃で３時間の中間焼鈍を行い、さらに冷間圧延と箔圧延を行い、箔厚１２μｍのアルミニウム合金箔(素板)を得た。【００４５】
そして、各アルミニウム合金箔においてリチウムイオン二次電池の正極材を製造した。ＬｉＣｏＯ２を主体とする活物質に、バインダーとなるＰＶＤＦを加えて活物質ペーストとした。活物質ペーストを、幅３０ｍｍとしたアルミニウム合金箔の両面に塗布し、１２０℃で２４時間、１４０℃で３時間、１６０℃で１時間の３条件にて加熱し乾燥した後、ローラープレス機により圧縮加工を施し、活物質の密度を増加させた。
製造した各々のアルミニウム合金箔について、圧延性、引張強さ、導電率、１２０℃で２４時間の熱処理後の引張強さ、１４０℃で３時間の熱処理後の引張強さ、１６０℃で１時間の熱処理後の引張強さを評価した。結果を表４に示す。さらに、各正極材材料について、活物質塗布工程における切れ発生の有無、活物質剥離の有無を評価した。結果を表５に示す。なお、各種評価結果は、「１．中間焼鈍なし」と同様の判定基準とした。【００４６】
【表４】
2013125565.tif 000005
【００４７】
【表５】
2013125565.tif 000006
【００４８】
実施例１〜９では、活物質塗布工程における切れ発生や活物質剥離の有無もなく、導電率も高く、良好な評価結果を得られた。【００４９】
比較例１では、Ｔｉ量が少ないために、箔圧延中に板割れが発生した。また、Ｃｕ量が多いために、導電率が十分でなかった。
比較例２では、Ｔｉ量が少ないために、箔圧延中に板割れが発生した。また、Ｓｉ量が多いため、Ａｌの純度と導電率が十分でなかった。
比較例３では、Ｆｅ量が少ないために、引張強さが不足し、活物質塗布工程における切れと活物質層の剥離が発生した。
比較例４では、Ｔｉ量が多いために、導電率が十分でなかった。
比較例５では、Ｆｅ量が多いために、Ａｌの純度と導電率が十分でなかった。
比較例６では、Ｔｉ量が少ないために、箔圧延中に板割れが発生した。また、均質化処理温度が低いために、引張強さが不足し、活物質塗布工程における切れと活物質層の剥離が発生した。
比較例７では、均質化処理温度が低いために、引張強さが不足し、活物質塗布工程における切れと活物質層の剥離が発生した。
比較例８では、均質化処理時の保持時間が短いために、引張強さが不足し、活物質塗布工程における切れと活物質層の剥離が発生した。
【国際調査報告】
2013125565.tif 000007
2013125565.tif 000008
2013125565.tif 000009
2013125565.tif 000010