(57)【要約】      （修正有）【課題】安定して優れた品質を有するリチウムイオン二次電池等に用いる多孔アルミニウム箔を低コストで製造する多孔アルミニウム箔の製造方法の提供。【解決手段】アルミニウム箔に表面から裏面に至る貫通孔を設ける多孔アルミニウム箔の製造方法であって、アルミニウム箔を２枚重ねて重合圧延を複数回行う。重合圧延を複数回繰り返すと、２枚重ねたアルミニウム箔を分離するのが困難となり易いため、アルミニウム箔を２枚重ねて重合圧延した後、重合圧延後の２枚のアルミニウム箔の重合面が外側面になる様に２枚のアルミニウム箔を重ね直して、次の重合圧延を行い、この工程を繰り返す。即ち、重合圧延を複数回行うに際し、ｎ回目の重合圧延後、（ｎ＋１）回目の重合圧延を行うにあたり、ｎ回目の重合圧延後の２枚のアルミニウム箔の重合面が外側面になる様に２枚のアルミニウム箔を重ね直し、（ｎ＋１）回目の重合圧延を行う。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム箔（アルミニウム合金箔を含む、以下同じ）に表面から裏面に至る貫通孔を設ける多孔アルミニウム箔の製造方法であって、アルミニウム箔を２枚重ねて重合圧延を複数回行うことを特徴とする多孔アルミニウム箔の製造方法。
【請求項２】
重合圧延を複数回行うに際し、ｎ回目の重合圧延後、（ｎ＋１）回目の重合圧延を行うにあたり、ｎ回目の重合圧延後の２枚のアルミニウム箔の重合面が外側面になるように該２枚のアルミニウム箔を重ね直し、（ｎ＋１）回目の重合圧延を行うことを特徴とする請求項１記載の多孔アルミニウム箔の製造方法。
【請求項３】
重合圧延を３回以上行うことを特徴とする請求項１または２記載の多孔アルミニウム箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔アルミニウム箔の製造方法、特に、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等の集電体に好適に用いられる多孔アルミニウム箔の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等の集電体の電極箔には、アルミニウム箔が多く用いられる。リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等の性能向上のために、プレドープや活物質の付着量、密着性向上等を目的とし、多数の貫通孔を設けることが好ましく、一部には多孔アルミニウム箔が用いられている。
【０００３】
貫通孔を有する集電体の作製方法として、例えばパンチング加工、メッシュ加工、エキスパンド加工、網加工、マスキングとケミカルエッチングによる加工等が知られているが、量産性や加工コスト、品質等の面で十分ではなかった。
【０００４】
銅箔やアルミニウム箔に加工限界を超えて冷間圧延を施すことにより、貫通孔を得る手法も知られているが、品質的に満足すべきものが得られない場合も多く、また、圧延パス数が多くなるため、コスト高となるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４１８９７号公報
【特許文献２】特開平１１−９７０３５号公報
【特許文献３】特開２００９−６２５９５号公報
【特許文献４】特開２００５−１７４９４９号公報
【特許文献５】特開２０００−１９２２６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、集電体用として用いられる貫通孔を多数形成した多孔アルミニウム箔の製造における上記従来の問題を解消するためになされたものであり、その目的は、安定して優れた品質を有する多孔アルミニウム箔を低コストで製造することを可能とする多孔アルミニウム箔の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための請求項１による多孔アルミニウム箔の製造方法は、アルミニウム箔（アルミニウム合金箔を含む、以下同じ）に表面から裏面に至る貫通孔を設ける多孔アルミニウム箔の製造方法であって、アルミニウム箔を２枚重ねて重合圧延を複数回行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項２による多孔アルミニウム箔の製造方法は、請求項１において、重合圧延を複数回行うに際し、ｎ回目の重合圧延後、（ｎ＋１）回目の重合圧延を行うにあたり、ｎ回目の重合圧延後の２枚のアルミニウム箔の重合面が外側面になるように該２枚のアルミニウム箔を重ね直し、（ｎ＋１）回目の重合圧延を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項３による多孔アルミニウム箔の製造方法は、請求項１または２において、重合圧延を３回以上行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、安定して優れた品質を有する多孔アルミニウム箔を低コストで製造することを可能とする多孔アルミニウム箔の製造方法が提供される。本発明により得られた多孔アルミニウム箔は、特に集電体用として好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、アルミニウム箔圧延において欠陥として発生するピンホールに着目し、ピンホールを安定して発生させる方法について試験、検討を重ねた結果、アルミニウム箔を２枚重ねて重合圧延を繰り返すことにより目的を達成できることを見出したことに基づいてなされたものである。
【００１２】
本発明において適用されるアルミニウム箔としては、特に限定はされないが、集電体用として一般に使用されている１Ｎ９９、１Ｎ９０、１０８５、１Ｎ３０、３００３等が挙げられる。重合圧延を複数回行うため、１０８５、１Ｎ３０等が好ましい。
【００１３】
出発材料となるアルミニウム箔の厚さは特に限定されないが、集電体として要求される箔厚が１５〜３０μｍであることから、２００〜３５０μｍ厚さのアルミニウム箔を用いて重合圧延を繰り返すのが好ましい。
【００１４】
本発明はアルミニウム箔を２枚重ねて重合圧延を複数回行うことを特徴とするが、重合圧延を複数回繰り返すと、２枚重ねたアルミニウム箔を分離するのが困難となり易く、ピンホールを多数発生させることも難しい。そのため、好ましくは、アルミニウム箔を２枚重ねて重合圧延した後、重合圧延後の２枚のアルミニウム箔の重合面が外側面になるように２枚のアルミニウム箔を重ね直して、つぎの重合圧延を行い、この工程を繰り返す。
【００１５】
すなわち、重合圧延を複数回行うに際し、ｎ回目の重合圧延後、（ｎ＋１）回目の重合圧延を行うにあたり、ｎ回目の重合圧延後の２枚のアルミニウム箔の重合面が外側面になるように２枚のアルミニウム箔を重ね直し、（ｎ＋１）回目の重合圧延を行う。
【００１６】
重合圧延は３回以上繰り返すのが好ましい。３回未満では、多孔アルミニウム箔の孔率が低く均一に分散した貫通孔を得るのが難しい。５回以上繰り返すことにより孔率は増加していくが、生産効率の面から３回ないしは４回の重合圧延を行うのがより好ましい。以下、説明において、孔率とは単位面積当たりの孔すなわち貫通孔の面積から求めた貫通孔の面積率（％）をいう。
【００１７】
２枚のアルミニウム箔の重合面の分離を容易にするため、予め重合面に圧延油等の潤滑剤をスプレー等で供給するのが好ましく、また、アルミニウム箔を２枚重ねるにあたり、幅方向に多少のずれが生じる場合があり、複数回重合圧延を行うとこのずれが重合圧延時の箔切れの要因となるため、必要に応じて重ねたアルミニウム箔の端部をトリミングするのが好ましい。
【００１８】
孔率の増加に関係する製造条件について説明すると、圧延１回当りの加工度が高いほど、重合面のうねりが増加するため、孔率が増加し易い。重合面のうねりは、重合面へスプレーする圧延油の種類に影響される。２枚のアルミニウム箔を重ねて圧延する重合圧延の場合、通常、２枚のアルミニウム箔の重なり面（重合面）は平坦にはならず、圧延方向および幅方向に、例えば波長が０．５〜１ｍｍ程度のうねりを伴った面となる。
【００１９】
重合圧延されるアルミニウム箔のＷＲ接触面すなわち光沢面へのクーラント導入油量が増えるような圧延条件（圧延速度大、低荷重、ＷＲ径大等）により、光沢面からのオイルピットが深く入り、孔率が増加する。光沢面の粗さ、材料組織によっても、孔率が変化するから注意を要する。
【００２０】
孔が発生した状態での圧延条件については、前方・後方張力が共に高い程、孔率は上昇し易いが、箔材端部に孔が発生した場合、切り欠き効果により、材料破断へ繋がるので、張力は材料の状態によって設定するのが好ましい。
【００２１】
箔材端部側へ孔が発生した場合には、途中軟化処理を実施することにより、所定の板厚を得る加工がし易くなる。圧延機への通箔の際に、箔材が傾いてＷＲへ到達すると、入側材料に張力分布が発生し材料破断へと繋がるため、入側材料の通箔速度や通箔方法については十分留意する必要がある。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の実施例について説明し、その効果を実証する。なお、この実施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれに限定されない。
【００２３】
実施例１
３２５μｍ厚さのＪＩＳ１０８５アルミニウム合金箔を厚さ１８０μｍまで箔圧延した後、厚さ１８０μｍのアルミニウム箔を２枚重ねて重合圧延し、１枚の箔厚を１００μｍとした。重合圧延に際し、２枚重ねたアルミニウム箔のずれによる箔切れの発生を防止するため、重ねたアルミニウム箔の端部のトリミングを実施した。また、重合面の分離を容易に行えるようにするために、２枚のアルミニウム箔を重ねる時、重合面側にスプレーで潤滑油を供給した。さらに、ＷＲと接した光沢面側が次工程では重合面となるため、圧延機出側で光沢面側へスプレーで潤滑油を供給した。
【００２４】
得られた重合状態のアルミニウム箔（１枚の厚さ１００μｍ）を巻直し機に投入し、次工程で重合面となるＷＲと接した光沢面側に潤滑油を供給した後、再度巻直し機に投入して、重合面が外側面（ＷＲ接触面）となるように巻直し作業を行った。また、重ね合わされたアルミニウム箔の端部のトリミングを実施した。
【００２５】
前工程で重合面となった面が外側面（ＷＲ接触面）となるように重ね直した２枚のアルミニウム箔（１枚の厚さ１００μｍ）を、圧延機に投入して重合圧延し、１枚のアルミニウム箔の厚さを５５μｍとした。
【００２６】
得られた重合状態のアルミニウム箔（１枚の厚さ５５μｍ）を巻直し機に投入し、次工程で重合面となるＷＲと接した光沢面側に潤滑油を供給した後、再度巻直し機に投入して、重合面が外側面（ＷＲ接触面）となるように巻直し作業を行った。また、重ね合わされたアルミニウム箔の端部のトリミングを実施した。
【００２７】
前工程で重合面となった面が外側面（ＷＲ接触面）となるように重ね直した２枚のアルミニウム箔（１枚の厚さ５５μｍ）を、圧延機に投入して重合圧延し、１枚のアルミニウム箔の厚さを３０μｍとした。この工程で孔率の増加が見られたため、圧延中の材料破断を防ぐため、前方・後方張力を共に低い値（３０Ｎ／ｍｍ２以下）として圧延作業を行った。
【００２８】
各工程で得られたアルミニウム箔（厚さ１００μｍ、５５μｍおよび３０μｍ）に着色された裏紙を当ててスキャナーで読み取りを行い、読み取った値を２値化して孔率を測定した。すなわち、スキャナーで読み取った場合、貫通孔の部分が着色された裏紙の色となるので、この部分を黒色とし、他の部分を白色として、画像解析により黒色部の面積率から孔率を求めた。結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１に示すように、３回の重合圧延で、均一に分散した貫通孔をそなえ、集電体用として適用可能な孔率を有するアルミニウム箔が得られた。この多孔アルミニウム箔をリチウムイオン二次電池の集電体として適用したところ、集電体として優れた特性をそなえていた。