鋁膜製造方法和鋁箔製造方法
2023-06-12 18:06:51 2
鋁膜製造方法和鋁箔製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種通過在電解槽中將鋁電沉積於基材上從而製造鋁膜的方法，其中該電解槽中供給有包含熔融鹽的電解液。基於在所述電解液中進行鋁的電結晶時的過電壓與添加至所述熔融鹽中的添加劑的濃度之間的預定關係來調整添加劑的濃度，以使得上述測得的過電壓位於所需範圍內。
【專利說明】鋁膜製造方法和鋁箔製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋁膜製造方法和鋁箔製造方法。
【背景技術】
[0002]在基材上形成鋁膜的方法的例子包括:(i)物理氣相沉積(PVD)法，如真空沉積法、濺射法、和雷射燒蝕法；(ii)糊料塗布法；以及(iii)鍍覆法。
[0003](i)PVD 法
[0004]在真空沉積法中，例如，通過用電子束照射鋁合金從而將原料鋁熔融蒸發，由此使鋁沉積在具有連通孔的樹脂體的樹脂表面上，從而形成鋁層。在濺射法中，例如，將鋁靶暴露於等離子體中以使鋁蒸發。蒸發的鋁沉積在具有連通孔的樹脂體的樹脂表面上，從而形成鋁層。在雷射燒蝕法中，例如，通過雷射照射將鋁合金熔融蒸發，由此使鋁合金沉積在具有連通孔的樹脂體的樹脂表面上，從而形成鋁層。
[0005](ii)糊料塗布法
[0006]在糊料塗布法中，例如，使用了其中混合了鋁粉末、粘合劑(粘結劑)和有機溶劑的鋁糊。將鋁糊塗布至樹脂表面，然後加熱以除去粘合劑和有機溶劑，同時將鋁糊燒結。該燒結可在一個操作中進行，或者可分為多個操作進行。或者，例如，可通過塗布鋁糊、低溫加熱鋁糊、然後將鋁糊浸沒在熔融鹽中以加熱鋁糊從而在使樹脂體熱分解的同時將鋁糊燒結。此外，該燒結優選在非氧化性氣氛中進行。
[0007](iii)鍍覆法
[0008]在水溶液中鍍鋁實際上幾乎是不可能的。因此，可通過在熔融鹽中鍍鋁的熔融鹽電鍍法在具有連通孔的樹脂體的樹脂表面上形成鋁層。在該情況中，優選在預先進行樹脂表面的導電處理之後，在熔融鹽中進行鍍鋁。
[0009]作為用於熔融鹽電鍍的熔融鹽，可使用例如氯化鋰(LiCl)、氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)、或氯化鋁(AlCl3)之類的鹽。此外，可將含有兩種或多種成分的鹽混合以形成共晶熔融鹽。有利的是，共晶熔融鹽具有低熔融溫度。所述熔融鹽要求含有鋁離子。
[0010]在熔融鹽電鍍中，使用了多成分鹽，如AICI3-XCi (X:鹼金屬)_MC1X(M為選自Cr、Mn和過渡金屬元素中的添加元素)。將該鹽熔融以製備鍍液。將基材浸潰於鍍液中以進行電鍍，由此基材表面被鋁鍍覆。在基材由非導電性材料構成的情況中，預先對基材表面進行導電處理作為預處理。導電處理的例子包括:通過化學鍍在樹脂表面上鍍覆導電性金屬，如鎳；通過真空沉積法或濺射法在基材表面上覆蓋導電性金屬，如鋁；以及塗布含有導電性顆粒(例如，碳)的導電性塗料。
[0011]通常，通過對鋁帶進行壓延來製造鋁箔。專利文獻I描述了用於通過壓延製造鋁箔的方法。具體而言，如圖3所示，使卷繞在卷取?供給輪1、2、3和4上的帶材A和B通過工作輥6之間的縫隙，從而使帶材A和B沿兩條或多條通路被可逆軋機5壓延，其中可逆軋機5配有工作棍6和支承棍(back-up rolls) 7,由此獲得招箔片材。
[0012]鋁箔具有諸如熱傳導性、抗溼性、不透氣性、輕量性、遮光性等性能，因此被用作多種製品的包裝材料。此外，鋁箔因其優異的導電性而常被用作電解電容器和鋰離子電池的正極集電體材料。
[0013]例如，在將鋁箔用於鋰離子電池的正極集電體的情況中，為了提高電池容量，將鋁箔以(例如)多張鋁箔片的層疊或卷繞形式使用。專利文獻2涉及用於鋰二次電池的負極，其披露了對銅箔進行電鍍以在銅箔表面上形成突起部分。
[0014]關於與鋁箔類似的用作電極材料的銅箔，進行了這樣的方法，其中通過電解鍍覆法在基材上形成銅鍍膜，然後將該鍍膜由基材上剝離下來從而製得銅箔。例如，專利文獻3披露了通過如下方式製造用於印刷電路版的銅箔的方法:在於電解槽中旋轉的陰極鼓上電沉積銅，其中向電解槽中供給電解液，並且在陰極鼓旋轉的同時，將銅箔從陰極鼓上分離。
[0015]引用列表
[0016]專利文獻
[0017]專利文獻1:日本未審查專利申請公開N0.1-138003
[0018]專利文獻2:日本未審查專利申請公開N0.2011-216193
[0019]專利文獻3:日本未審查專利申請公開N0.2000-345381
【發明內容】
[0020]技術問題
[0021]目前可得到的鋁箔是通過壓延法製得的。目前可獲得的通過壓延法製得的鋁箔的厚度下限為約15 μ m。在通過軋制機製造厚度為5μηι至10 μ m的招箔的情況中，壓延工藝中通道的個數增加從而使成本增加，物理上難以進行製造。
[0022]由於將具有粗糙表面的鋁箔用作正極集電體時能夠保持大量的活性物質，因而可提高充電容量和電池容量。然而在通過壓延法製造招箔的情況中，與加工棍(workingroll)接觸的鋁箔的表面為鏡面加工表面。因此，即使將該鋁箔用作正極集電體，該鋁箔也不能保持大量的活性物質。為了提高電池容量並減小鋰離子電池的尺寸，需要提供厚度儘可能小且具有粗糙表面的鋁箔，優選其厚度為10 μ m以下。
[0023]在上述(i)PVD法和(ii)糊料塗布法中，難以形成表面粗糙度受控的具有粗糙表面的鋁膜或具有鏡面的鋁膜。
[0024]本發明人關注於:上述(iii)鍍覆方法存在通過適當地調節鍍覆條件從而製造具有所需表面粗糙度的鋁膜的可能性。在基材上製造具有所需表面粗糙度的鋁膜時，將鋁膜與基材分離可得到具有粗糙表面的鋁箔或者具有相對光滑的表面的鋁箔。
[0025]然而，尚不能通過電解鍍覆法製造鋁箔。沒有已建立的用於製造具有所需表面粗糙度的鋁箔的方法。例如，存在這樣的問題:僅通過由常規的熔融鹽電解在基材上形成膜無法控制膜的表面粗糙度以使其具有所需的表面粗糙度。
[0026]鑑於上述問題，本發明的目的在於提供通過電解鍍覆法從而使鋁膜具有所需表面粗糙度的鋁膜製造方法，以及鋁箔製造方法。
[0027]問題的解決手段
[0028]本發明人對如下方法進行了深入研究，該方法為:利用以熔融鹽作為電解液的鍍覆法在基材上形成鋁膜，並將基材與鋁膜分離從而製得鋁箔，由此完成了本發明。
[0029]為了解決上述問題，本發明採用了如下構成。
[0030](I) 一種製造鋁膜的方法，該方法通過在電解槽中將鋁電沉積於基材上來製造鋁膜，其中該電解槽中供給有包含熔融鹽的電解液，該方法包括:
[0031]在所述電解液中進行鋁的電沉積時，基於過電壓與添加至所述熔融鹽中的添加劑的濃度之間的預定關係來調整添加劑的濃度，以使得所述過電壓的測量值位於預定範圍內。
[0032]根據本發明(I)，可通過所述電解鍍覆方法製得具有所需表面粗糙度的鋁膜。
[0033](2)在⑴中所述的製造鋁膜的方法中，所述電解液含有氯化鋁和烷基氯化咪唑鐵、或者氣化招和烷基氣化批澱鐵，所述烷基氣化味唑鐵和所述烷基氣化批澱鐵中烷基的碳原子數均為I至5。
[0034]根據本發明(2)，可有效地在陰極基材上形成鋁膜。
[0035](3)在(I)或⑵中所述的製造鋁膜的方法中，作為添加至所述熔融鹽中的添加劑，加入選自苯、二甲苯、吡啶、吡嗪、苯並三唑、聚苯乙烯和1，10-菲咯啉所構成的組中的一種或多種。根據本發明(3)，可在陰極基材上形成具有均勻粗糙度的鋁膜。
[0036](4)在⑴至(3)中任意一項所述的製造鋁膜的方法中，所述熔融鹽為氯化鋁-1-乙基-3-烷基氯化咪唑鎗，添加劑為1，10-菲咯啉。
[0037]根據本發明(4)， 可在陰極基材上形成具有均勻粗糙度的鋁膜。
[0038](5)在(I)至(4)中任意一項所述的製造鋁膜的方法中，所述鋁膜的表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.2 μ m至0.5 μ m，或者該表面的十點平均粗糙度(Rz)為I μ m至5 μ m。
[0039]在將通過本發明(5)獲得的具有表面粗糙度的鋁膜形成為鋁箔並用作鋰離子電池等的正極集電體的情況中，鋁箔可保持大量的活性物質，由此提高了充電容量和電池容量。
[0040](6)在(5)中描述的製造鋁膜的方法中，使用1，10-菲咯啉作為所述添加劑，並且利用設計為測量所述過電壓的參比電極、對電極和工作電極將所述過電壓控制在50mV至120mV範圍內，所述參比電極和對電極由招構成,所述工作電極由鉬構成。
[0041]根據本發明(6)，可控制添加至熔融鹽中的添加劑的濃度，從而實現適當的濃度。
[0042](7)在(I)至(4)中任意一項所述的製造鋁膜的方法中，所述添加劑被加入所述熔融鹽中，並且所述鋁膜具有鏡面。
[0043]根據本發明(7)，可通過電解方法製造具有鏡面的鋁膜。需要注意的是，本發明中所用的術語「鏡面」是指表面粗糙度(算術平均粗糙度:Ra)為1.0nm至20.0nm的表面。在本發明(7)中，添加劑起到了平滑劑的作用。
[0044](8)在(7)中描述的製造鋁膜的方法中，所述鋁膜的厚度為0.5μπι以上ΙΟμπι以下。
[0045]根據本發明(8)，可製造適合用作這樣的極耳的鋁箔，該極耳被設計為從鋰離子電池、雙電層電容器內部將電引出。
[0046](9)在(7)或(8)中描述的製造鋁膜的方法中，使用1，10-菲咯啉作為所述添加劑，並且利用設計為測量所述過電壓的參比電極、對電極和工作電極將所述過電壓控制在130mV至170mV範圍內，所述參比電極和對電極由招構成,所述工作電極由鉬構成。
[0047]根據本發明(9)，可控制加入熔融鹽中的添加劑的濃度，從而實現適當的濃度。
[0048](10) 一種製造鋁箔的方法，包括將鋁膜與基材分離，該鋁膜是通過(I)至(9)中任意一項所述的製造鋁膜的方法製得的。
[0049]根據本發明(10)，可製造具有粗糙表面的鋁箔或具有鏡面的鋁箔。
[0050](11)在(10)中所述的製造鋁膜的方法中，所述鋁箔的厚度為ΙΟμπι以下。
[0051]根據本發明(11)，可由電解鍍覆法製得適合用作(例如)鋰離子電池的正極集電體的鋁箔。
[0052]本發明的有利效果
[0053]根據本發明，可通過電解鍍覆法製造鋁膜，使得鋁膜具有所需的表面粗糙度，並且還可製造鋁箔。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0054][圖1]圖1示出了根據本發明的鋁箔製造裝置的實例。
[0055][圖2]圖2示出了根據本發明的鋁箔製造裝置的實例。
[0056][圖3]圖3示出了通過壓延製造銅箔的裝置的實例。
[0057][圖4]圖4示出了在使用1，10-菲咯啉作為添加劑時，過電壓與添加劑濃度之間的關係。
[0058][圖5]圖5示出了在使用1，10-菲咯啉作為添加劑時，過電壓與添加劑濃度之間的關係。
[0059][圖6]圖6示出了在使用吡嗪作為添加劑時，過電壓與添加劑濃度之間的關係。
【具體實施方式】
[0060]通過熔融鹽電解將鋁電沉積在基材上從而形成本發明的鋁膜，其中該熔融鹽電解利用了含有經過調整的成分的熔融鹽。
[0061]作為熔融鹽，可使用有機熔融鹽或無機熔融鹽。作為有機熔融鹽，可使用為有機滷化物和滷化鋁的共晶熔融鹽的有機熔融鹽。作為有機滷化物，例如，可使用咪唑鎗鹽或吡啶鐵鹽(例如，丁基氣化批澱鐵(BPC))。
[0062]其中，咪唑鎗鹽是優選的。優選使用含有在1-位和3-位處具有烷基(每個烷基具有I至5個碳原子)的咪唑鎗陽離子的鹽。具體而言，最優選使用氯化鋁-1-乙基-3-甲基氯化咪唑鎗(AICi3-EMIC)系熔融鹽，這是因為其穩定性高且不易於分解，並且具有高導電率。熔融鹽浴為10°C至100°C，優選為25°C至80°C，更優選為30°C至60°C。在較高的溫度下，可以鍍覆的電流密度範圍變寬。在100°C以下，加熱成本降低，並且可以抑制熔融鹽的分解。
[0063]作為吡啶嗡鹽，例如，可使用丁基氯化吡啶鎗(BPC)。
[0064]作為無機熔融鹽,可使用鹼金屬滷化物和滷化鋁的共晶鹽(AICI3-XCi (X:鹼金屬))。與有機鹽浴(如咪唑鎗鹽浴)相比，無機熔融鹽通常具有高熔融溫度。然而，無機熔融鹽受到水或氧等環境條件的限制較小；從而整體上可以將無機熔融鹽以低成本商業化。
[0065]在本發明中，在一些情況中，按照如下所述將添加劑加入熔融鹽中。然而，無機熔融鹽具有高熔點，因此需要提高鍍液的溶液溫度。此外，添加劑可能會在高溫下蒸發或分解；因此，優選使用在低溫下熔融的有機熔融鹽。
[0066]為了製得表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.2μπι至0.5μπι或十點平均粗糙度(Rz)為I μ m至5 μ m的鋁膜，在鋁膜厚度較小的情況中，優選向熔融鹽中加入添加劑，如苯、二甲苯、吡啶、吡嗪、苯並三唑、聚苯乙烯或1，10-菲咯啉。
[0067]在鋁膜具有較大厚度的情況中，儘管無需添加添加劑，然而加入添加劑可提供實現均勻粗糙度的效果。
[0068]在使用AICi3-EMIC作為熔融鹽時，尤其優選使用1，10-菲咯啉。在鋁膜的表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.2 μ m至0.5 μ m或十點平均粗糙度(Rz)為I μ m至5 μ m且厚度較小的情況中，添加至鍍浴中的添加劑的量優選為0.3g/L以下。
[0069]為了製得具有鏡面的鋁膜，需要向熔融鹽中加入用作平滑劑的添加劑。
[0070]添加劑的例子包括苯、二甲苯、吡啶、吡嗪、苯並三唑、聚苯乙烯和1，10-菲咯啉。可根據熔融鹽的種類適當選擇這些添加劑。
[0071]在使用AICi3-EMIC作為熔融鹽時，尤其優選使用1，10-菲咯啉。為了製得具有鏡面的鋁膜，加入鍍浴中的添加劑的量優選為0.3g/L至5.0g/L。當其添加量為0.3g/L以上時，可提供足夠高的平滑性。當其添加量為5.0g/L以下時，可提供足夠高的鍍覆效率。
[0072]添加劑在鍍覆工藝中被部分帶入鍍膜內，因此隨著鍍覆的進行，添加劑的濃度降低。為了使鍍膜表面的粗糙程度均勻化，需要將添加劑的濃度維持在預定範圍內。
[0073]因此，需要監測添加劑的濃度。在本發明中，測量過電壓，並基於由該測量獲得的值而向熔融鹽中加入添加劑，從而使過電壓位於預定範圍內。監測可連續進行或間斷進行。
[0074]過電壓定義為鋁電沉積反應實際開始時的電極電位與鋁電沉積反應開始時的理論電位(平衡電極電位)之間的差值的絕對值。電位差的絕對值反應了添加劑的濃度。因此，可通過使過電壓位於預定範圍內的方式調節添加劑的加入量，從而控制添加劑的濃度。
[0075]圖4和圖5分別示出了過電壓與添加劑濃度間的關係，其中通過使用AICi3-EMIC作為熔融鹽、使用10-菲咯啉作為添加劑、使用均由鋁構成的參比電極和對電極、以及由鉬構成的工作電極(這些電極用於過電壓的測量)來測量過電壓。當工作電極由鉬以外的其他材料構成時，過電壓和添加劑濃度之間的關係與工作電極由鉬構成時過電壓和添加劑濃度間的關係不同。因此，根據用於電極的材料類型，有必要確定過電壓和添加劑濃度間的關係O
[0076]在通過使用AICi3-EMIC作為熔融鹽、使用10-菲咯啉作為添加劑、使用均由鋁構成的參比電極和對電極、以及由鉬構成的工作電極(這些電極用於過電壓的測量)，從而製造表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.2 μ m至0.5 μ m或十點平均粗糙度(Rz)為I μ m至5 μ m的鋁膜時，優選使過電壓為OmV至120mV的添加劑濃度。具體而言，為了抑制鋁膜表面上的枝晶生長，過電壓更優選為50mV至120mV。然而，即使過電壓小於50mV，也可獲得前面所述的表面粗糙度。
[0077]在通過使用AICi3-EMIC作為熔融鹽、使用10-菲咯啉作為添加劑、使用均由鋁構成的參比電極和對電極、以及由鉬構成的工作電極(這些電極用於過電壓的測量)，從而製造具有鏡面的鋁膜的情況中，優選使過電壓為130mV以上的添加劑濃度。然而，當過電壓大於170mV時，鋁膜表面會開始變黑。因此，優選使過電壓為130mV至170mV的添加劑濃度。
[0078]圖6示出了在使用AICi3-EMIC作為熔融鹽並使用吡嗪的情況中，過電壓與添加劑濃度之間的關係。在通過使用AICi3-EMIC作為熔融鹽、使用吡嗪作為添加劑、使用均由鋁構成的參比電極和對電極、以及由鉬構成的工作電極(這些電極用於過電壓的測量)，從而製造具有鏡面的鋁膜的情況中，優選使過電壓為140mV至ISOmV的添加劑濃度。
[0079]通過在基材上形成鋁膜並除去該基材，從而形成鋁箔。可使用任何材料作為基材，只要其可在接下來的步驟中與鋁膜分離即可。由於鋁表面上通常會存在氧化鋁，因此鋁膜與鋁基材的粘著性較差，因而選擇鋁作為基材有助於鋁膜的分離。
[0080]在將經過導電處理的樹脂用作基材的情況中，在鍍覆後通過熱分解等將樹脂除去，從而得到鋁箔。在選擇了由鎳構成的基材的情況中，通過用濃硝酸溶解鎳從而得到鋁箔。基材優選呈環形帶形狀或鼓狀形狀，因為這樣可連續製造鋁箔。
[0081]圖1示出了用於本發明的鋁箔製造方法的裝置實例。電解槽I中含有包含熔融鹽的電解液。
[0082]圓筒狀陰極鼓(給電鼓(feeddrUm))2以可旋轉的方式布置於電解槽I中。沿著陰極鼓2布置電解陽極(鋁板)3，該電解陽極3與鼓之間的距離基本恆定。向陰極鼓2與電解陽極3之間供給電解液。
[0083]利用整流器11向陰極鼓2和電解陽極3之間施加電壓，以使鋁由電解液中電沉積出來。由此，鋁電沉積於旋轉的陰極鼓2的表面上從而形成鋁膜。電沉積於鼓表面上的鋁膜的厚度隨鼓的旋轉而增加。從鼓上連續分離出具有預定厚度的鋁膜，從而得到鋁箔4。將鋁箔4卷繞在卷取輥5上。此時，在鋁箔4較薄的情況中，鋁箔可層疊於被輔助膜輥6展開的輔助膜7上，並卷繞在卷取輥5上。
[0084]如圖2所示， 被供給至陰極鼓2與電解陽極3之間且添加劑的量因電沉積而降低的電解液由電解槽I溢出、連續返回至電解液回收槽21、並被送至補充液儲槽22。添加劑儲槽23連接至電解液回收槽21。通過來自控制器25的控制信號來控制供給閥24，其中控制器25構造為基於過電壓信號發送控制信號。由添加劑儲槽23向電解液回收槽21中供給預定量的添加劑，從而調節添加劑的濃度。隨後由補充液儲槽22向過濾器26供給電解液並進行過濾，從而將固體除去。將濾液供至電解槽I。此外，電解液的溫度由於電解而升高；因此，可通過冷卻裝置將電解液冷卻。在熔融鹽中進行上述電解鍍覆，從而在陰極鼓2的表面上形成鋁鍍層，該鍍層具有均勻的厚度。
[0085]為了測量過電壓，在電解槽I中設置了參比電極、對電極和工作電極，從而製得具有三電極電池的電化學測量系統。在向工作電極施加相對於參比電極的電壓時，測量鋁開始析出時的電位，即，電流開始流動時的電位。可將該電壓定義為過電壓。參比電極和對電極可由鋁構成。工作電極可由(例如)鉬、玻璃碳、金、銀、銅、鎳等構成。當工作電極由鉬以外的其他材料構成時，過電壓和添加劑濃度之間的關係與工作電極由鉬構成時過電壓和添加劑濃度間的關係不同。因此，根據用於電極的材料類型，有必要確定過電壓和添加劑濃度間的關係。
[0086]當過電壓的值在設定範圍以外時，調節添加劑的供給閥24的開啟程度，以控制供給至補充液儲槽22的添加劑的量。
[0087]熔融鹽被水或氧汙染會造成熔融鹽劣化和鍍覆失敗的問題。因此，優選在密封環境中於惰性氣氛(例如，氮氣或氬氣)下進行電解。
[0088]在圖1中所示出的裝置中，由電解槽I的底部鼓出惰性氣體9的氣泡，同時電解槽I中鍍浴的表面被蓋子8覆蓋，由此攪拌電解液、除去電解液中的水和氧、並用氮氣氣氛填充位於電解液表面上方的空間10。這使得維持有惰性氣氛的空間10的範圍較窄，由此降低了惰性氣體的成本。
[0089]可用漂浮在電解液表面上的遮蔽板替代蓋子8，以防止外部空氣進入。可由電解槽I的上方供給惰性氣體。
[0090]在本發明的鋁鍍覆方法中，優選在鍍浴溫度調節為10°C至100°C時進行電鍍。10C以上的鍍浴溫度使得鍍浴的粘度和電阻足夠低，從而使電流密度範圍變寬。100°c以下的鍍浴溫度使得氯化鋁的蒸發受到抑制。鍍浴溫度更優選為25°c至80°C，還更優選為30°C至 60。。。
[0091]對本發明的鋁鍍覆方法中所用的陰極鼓2的材料沒有特別限制。例如，可優選使用鋁、銅或鐵。
[0092]表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.2 μ m至0.5 μ m或十點平均粗糙度(Rz) Slym至5 μ m的鋁膜不僅可優選用於鋁箔的常見用途，還可用作鋰離子電池、電解電容器、雙電層電容器和鋰離子電容器的集電體。
[0093]具有鏡面的鋁箔不僅可優選用於鋁箔的常見用途，還可用作這樣的極耳，該極耳被設計為從招層疊膜銷裝鋰離子電池(lithium 1n battery sheathed with an aluminumlaminated film)、電解電容器、雙電層電容器、鋰離子電容器等的內部將電引出。通過(例如)超聲焊接將極耳焊接至集電體。由於更好的接觸性能是優選的，因此可將具有鏡面的鋁箔用作極耳。
[0094]實施例
[0095]下面將基於實施例對本發明進行更詳細的說明。這些實施例是示意性的，並且鋁膜製造方法並不局限於這些實施例。本發明的範圍由權利要求書示出，並且包括在權利要求範圍等同的範圍和含義內的任何變形。
[0096]實施例1-1
[0097]使用了圖1所示的用於製造電解鋁箔的裝置。由鋁構成且直徑為0.25m的陰極鼓2連接至整流器11的陰極側。用作對電極的鋁板(純度:99.99% )與陽極側相連。以5L/分鐘的流速由電解槽I的底部鼓出氮氣氣泡，同時在下述電解條件下進行鍍覆。將所得鋁鍍膜與陰極鼓2連續分離，從而得到厚度為8 μ m的電解鋁箔。使用了均有鋁構成的參比電極和對電極，並且使用了由鉬構成的工作電極，這些電極均用於測量過電壓。
[0098]電解條件如下:
[0099]熔融鹽組成:33摩爾％ EMIC-67摩爾％ AlCl3
[0100]添加劑--無
[0101]液體溫度:45 °C
[0102]電流密度:6A/dm2 (直流)
[0103]過電壓設定值:20mV
[0104]對所得電解鋁箔的寬度方向上的中心部分以及寬度方向上的端部的表面粗糙度進行測量，結果表明:寬度方向上的中心部分的表面粗糙度大於寬度方向上的端部的表面粗糙度。
[0105]實施例1-2
[0106]熔融鹽組成:33摩爾％ EMIC-67摩爾％ AlCl3
[0107]添加劑--無
[0108]液體溫度:45°C
[0109]電流密度:6A/dm2 (直流)
[0110]過電壓設定值:20mV
[0111]在實施例1-2中，按照與實施例1-1相同的方式形成鋁箔。關於實施例1-2中電解鋁箔的表面粗糙度，僅測量了算術平均粗糙度，而並未指定測定點。
[0112]實施例2
[0113]熔融鹽組成:33摩爾％ EMIC-67摩爾％ AlCl3
[0114]添加劑:1,10-菲咯啉
[0115]液體溫度:45°C
[0116]電流密度:6A/dm2 (直流)
[0117]過電壓設定值:90mV至 120mV
[0118]在實施例2中，按照與實施例1-1相同的方式形成鋁箔，不同之處在於:添加了1，10-菲咯啉作為添加劑，並且這樣調整添加劑的濃度，以使得過電壓設定值為90mV至120mV或更高。對所得電解鋁箔的寬度方向上的中心部分以及寬度方向上的端部的表面粗糙度進行測量，結果表明:寬度方向上的端部以及寬度方向上的中心部分的各表面粗糙度大致相當。
[0119]實施例3-1
[0120]熔融鹽組成:33摩爾％ EMIC-67摩爾％ AlCl3
[0121]添加劑:1,10-菲咯啉
[0122]液體溫度:45°C
[0123]電流密度:6A/dm2 (直流)
[0124]過電壓設定值:130mV
[0125]在實施例3-1中，按照與實施例1-1相同的方式形成鋁箔，不同之處在於:添加了1，10-菲咯啉作為添加劑，並且這樣調整添加劑的濃度，以使得過電壓設定值為120mv或更高。此處，過電壓設定值為130mV。
[0126]實施例3-2
[0127]熔融鹽組成:33摩爾％ EMIC-67摩爾％ AlCl3
[0128]添加劑:1,10-菲咯啉
[0129]液體溫度:45°C
[0130]電流密度:6A/dm2 (直流)
[0131]過電壓設定值:130mV至160mV
[0132]在實施例3-2中，按照與實施例3-1相同的方式形成鋁箔，不同之處在於:這樣調整添加劑的濃度，以使得過電壓設定值為130mV至160mV。關於實施例3_2中電解鋁箔的表面粗糙度，僅測量了算術平均粗糙度，而並未指定測定點。
[0133]實施例4
[0134]熔融鹽組成:33摩爾％ EMIC-67摩爾％ AlCl3
[0135]添加劑:吡嗪
[0136]液體溫度:45°C
[0137]電流密度:6A/dm2 (直流)
[0138]過電壓設定值:140mV至180mV
[0139]在實施例4中，按照與實施例1-1相同的方式形成鋁箔，不同之處在於:添加了吡嗪作為添加劑，並且這樣調整添加劑的濃度，以使得過電壓設定值為140mV至180mV。關於實施例4中電解鋁箔的表面粗糙度，僅測量了算術平均粗糙度，而並未指定測定點。
[0140]評價
[0141]表中示出了實施例1-1至實施例4中形成的鋁箔的表面粗糙度。
[0142]表
[0143]
【權利要求】
1.一種製造鋁膜的方法，該方法通過在電解槽中將鋁電沉積於基材上來製造鋁膜，其中該電解槽中供給有包含熔融鹽的電解液，該方法包括: 在所述電解液中進行鋁的電沉積時，基於過電壓與添加至所述熔融鹽中的添加劑的濃度之間的預定關係來調整添加劑的濃度，以使得所述過電壓的測量值位於預定範圍內。
2.根據權利要求1所述的製造鋁膜的方法，其中所述電解液含有氯化鋁和烷基氯化咪唑鐵、或者氣化招和烷基氣化批澱鐵，其中所述烷基氣化味唑鐵和所述烷基氣化批澱鐵中烷基的碳原子數均為I至5。
3.根據權利要求1或2所述的製造鋁膜的方法，其中作為添加至所述熔融鹽中的添加劑，加入選自苯、二甲苯、吡啶、吡嗪、苯並三唑、聚苯乙烯和1，10-菲咯啉所構成的組中的至少一種或多種。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的製造鋁膜的方法，其中所述熔融鹽為氯化鋁-1-乙基-3-烷基氯化咪唑鎗，所述添加劑為1，10-菲咯啉。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的製造鋁膜的方法，其中所述鋁膜的表面的算術平均粗糙度(Ra)為0.2 μ m至0.5 μ m，或者該表面的十點平均粗糙度(Rz)為I μ m至5 μ m0
6.根據權利要求5所述的製造鋁膜的方法，其中使用1，10-菲咯啉作為所述添加劑，並且利用設計為測量所述過電壓的參比電極、對電極和工作電極將所述過電壓控制在50mV至120mV範圍內 ，所述參比電極和對電極由鋁構成，所述工作電極由鉬構成。
7.根據權利要求1至4中任意一項所述的製造鋁膜的方法，其中所述添加劑被加入所述熔融鹽中，並且所述鋁膜具有鏡面。
8.根據權利要求7所述的製造鋁膜的方法，其中所述鋁膜的厚度為0.5 μ m以上10 μ m以下。
9.根據權利要求7或8所述的製造鋁膜的方法，其中使用1，10-菲咯啉作為所述添加劑，並且利用設計為測量所述過電壓的參比電極、對電極和工作電極將所述過電壓控制在130mV至170mV範圍內，所述參比電極和對電極由招構成,所述工作電極由鉬構成。
10.一種製造鋁箔的方法，包括將鋁膜與基材分離，該鋁膜是通過根據權利要求1至9中任意一項所述的製造鋁膜的方法製得的。
11.根據權利要求10所述的製造鋁箔的方法，其中所述鋁箔的厚度為?ομπι以下。
【文檔編號】C25D3/66GK104053824SQ201380005302
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2012年9月18日
【發明者】境田英彰, 細江晃久, 西村淳一, 奧野一樹, 木村弘太郎, 後藤健吾 申請人:住友電氣工業株式會社