多孔金属箔的制造方法技术

本发明专利技术提供一种制造多孔金属箔的方法，使金属箔与软质片一起在图案辊和与与所述图案辊相面对的硬质金属辊之间通过，由此将所述金属箔与所述软质片一起按压，从而在所述金属箔中形成微细孔，所述图案辊在表面具有粒径为50～500μm的高硬度微粒，并且由硬质金属形成，该方法中，所述软质片由相对硬质的塑料层与相对软质的塑料层的层叠片形成，使所述相对硬质的塑料层在所述金属箔一侧，使所述相对软质的塑料层在所述硬质金属辊一侧并进行按压。

【技术实现步骤摘要】
多孔金属箔的制造方法
本专利技术涉及一种有效地制造适合于锂离子电池、锂离子电容器、电双层电容器等的集电体的多孔铝箔等多孔金属箔的方法。
技术介绍
为了提高锂离子电池、锂离子电容器、电双层电容器等的能量密度，优选在集电体中设置通孔而降低正极电位。作为集电体，广泛地使用铝箔，利用各种方法形成通孔。例如，日本特开2011-74468号公开有通过对具有多个通孔的铝箔同时进行拉伸加工及弯曲加工而制造高强度铝多孔箔的方法。通孔具有0.2～5μm的内径，通过利用以盐酸作为主成分的电解液中的直流蚀刻形成蚀坑，利用化学蚀刻控制蚀坑直径而形成。但是，由于蚀坑的内径小，因此不会有足够量的活性物质进入通孔内，无法充分地提高能量密度。日本特开2011-165637号公开了如下的制造正极集电体的方法，该正极集电体是利用正极活性物质层的形成而成为锂离子电池用正极体的正极集电体，在铝合金箔的表面(形成有正极活性物质层的一侧)形成有多个坑状孔，所述孔的平均孔径为1.0～5μm，平均孔径/平均孔深度为1.0以下，在对铝合金箔的表面进行直流电解蚀刻后，用有机膦酸水溶液进行处理。但是，由于利用直流电解蚀刻形成的坑状孔的平均孔径小到5μm以下，因此仍然存在不会有足够量的活性物质进入坑状孔内的问题。日本特开2012-186142号公开过如下的方法，是制造将填充有活性物质的多个片状铝多孔体层叠而得的电化学器件用电极的方法，其特征在于，将填充活性物质后利用压缩使之变薄了的多个片状铝多孔体层叠。片状铝多孔体例如通过如下操作来制造，即，在具有三维网眼状结构的发泡树脂上，利用镀膜法、蒸镀法、溅射法、CVD法等，在A1的熔点以下形成共晶合金的皮膜后，浸渍在以A1粉末、粘结剂及有机溶剂作为主成分的膏剂中，然后在非氧化性气氛中在550～750℃的温度下进行热处理。但是，该片状铝多孔体不仅制造方法复杂，而且由于是三维网眼状结构，因此还有机械强度差的问题。鉴于以上的情况，希望有如下的多孔铝箔等多孔金属箔，即，具有足以保持活性物质的微细孔，并且具有高的机械强度，适用于锂离子电池、锂离子电容器、电双层电容器等中。因而，本专利技术的目的在于，提供一种有效地制造具有足以保持活性物质的微细孔、并且具有高的机械强度的多孔金属箔的方法。
技术实现思路
鉴于上述目的，进行了深入研究，结果本专利技术人发现，在通过在表面具有粒径为50～500μm的高硬度微粒的图案辊与对置的金属辊之间一边按压金属箔一边使之通过而形成多个微细孔的情况下，在两辊之间夹设由相对硬质的塑料层与相对软质的塑料层的层叠片形成的薄的软质片，当使相对硬质的塑料层在金属箔一侧并进行按压时，即使形成贯穿金属箔的微细孔也不会在金属箔中产生断裂等问题，从而想到了本专利技术。即，制造多孔金属箔的本专利技术的方法的特征在于，使金属箔与软质片一起在图案辊和与所述图案辊相面对的硬质金属辊之间通过，由此将所述金属箔与所述软质片一起按压，从而在所述金属箔中形成微细孔，所述图案辊在表面具有粒径为50～500μm的高硬度微粒，并且由硬质金属形成，所述软质片由相对硬质的塑料层与相对软质的塑料层的层叠片形成，使所述相对硬质的塑料层在所述金属箔一侧，使所述相对软质的塑料层在所述硬质金属辊一侧并进行按压。所述方法中，形成所述软质片的软质塑料优选为聚乙烯类或聚氯乙烯。所述软质片的硬度(硬度计肖氏A)优选为20～80，更优选为30～70。所述软质片的厚度优选为0.05～2mm。所述软质片优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯层与聚乙烯层的层叠片。所述方法中，优选将所述软质片利用易剥离性粘接剂预先粘接在所述金属箔上。优选所述图案辊优选在表面具有带有尖锐的角部的莫氏硬度5以上的微粒。优选所述微粒以30～80％的面积率附着在辊面上。优选所述图案辊的辊主体及所述硬质金属辊由模具钢形成。附图说明图1是表示本专利技术的方法的概略剖面图。图2是详细表示在本专利技术的方法中高硬度微粒将金属箔穿孔的样子的局部放大剖面图。图3是表示利用本专利技术的方法在金属箔中形成了微细孔的层叠体的剖面图。图4是表示向实施例1中制作的多孔铝箔中填充了正极材料的截面的显微镜照片。具体实施方式参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明，然而只要没有特别指出，有关一个实施方式的说明也适用于其他的实施方式。另外，下述说明并非限定性的，也可以在本专利技术的技术思想的范围内进行各种变形。如图1所示，使用在表面具有高硬度微粒10并且由硬质金属形成的图案辊1、和与图案辊1相面对的硬质金属辊2。使金属箔4与软质片3一起，在两辊1、2之间通过。(A)图案辊图案辊1如图2中详细所示，优选在表面具有带有尖锐的角部的莫氏硬度5以上的微粒10的辊，例如优选日本特开2002-59487号中记载的金刚石辊。金刚石等的微粒10的粒径为50～500μm，优选为60～300μm。图案辊1中的微粒10的面积率(微粒占辊表面的比例)优选为30～80％，更优选为50～80％。微粒10由镀镍层11等固着在辊主体上。为了在穿孔中防止图案辊1弯曲，图案辊1的辊主体优选由硬质金属形成。作为硬质金属，可以举出SKD11之类的模具钢。(B)硬质金属辊对于与图案辊1相面对地配置的硬质金属辊2，为了防止穿孔中的弯曲，也优选利用模具钢之类的硬质金属形成。(C)金属箔层叠体从处置的容易度的观点考虑，优选将为了在金属箔4中穿孔而在图案辊1与硬质金属辊2之间通过的软质片3及金属箔4预先制成层叠体5。(1)软质片软质片3是相对硬质的塑料层与相对软质的塑料层的层叠片。作为相对硬质的塑料可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯，作为相对软质的塑料可以举出聚乙烯或聚氯乙烯。作为聚乙烯类，可以举出低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。使相对硬质的塑料层在金属箔4一侧，使相对软质的塑料层在硬质金属辊2一侧。软质片3的硬度(硬度计肖氏A)优选为20～80。如果肖氏A硬度小于20，则软质片3过于柔软而可能在穿孔中金属箔4大幅度变形、破损。另一方面，如果肖氏A硬度大于80，则软质片3过硬，图案辊1的微粒10无法进入，从而无法在金属箔4中充分地形成微细孔。软质片3的硬度只要根据金属箔4的种类及厚度、应当形成的微细孔的大小等，在上述范围内适当地设定即可。软质片3的厚度优选为0.05～2mm。如果软质片3的厚度小于0.05mm，则图案辊1的微粒10当中的大的微粒就有可能贯穿软质片3而到达硬质金属辊2。另一方面，如果软质片3的厚度大于2mm，则穿孔中的软质片3的变形量过多，金属箔4有可能破损。软质片3的更优选的厚度为0.1～1.5mm。优选将软质片3当中相对硬质的塑料层的厚度设为10～30μm，将剩下的设为相对软质的塑料层。(2)金属箔作为应当穿孔的金属箔4，优选铝箔或铜箔。特别是铝箔，由于可以用于锂离子电池、锂离子电容器、电双层电容器等的集电体中，因此优选。金属箔4的厚度可以任意地设定，然而例如在用于集电体中的情况下，可以是10～30μm左右。(3)层叠由于在穿孔后需要将软质片3从金属箔4中剥离，因此也可以将软质片3和金属箔4夹隔着易剥离性粘接剂层叠。易剥离性粘接剂本身众所周知，例如可以举出由低密度聚乙烯(Tosoh株式会社制Petrothene208)50质量％、结晶性聚丙烯(日本Polypropylene株式会社制No本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造多孔金属箔的方法，使金属箔与软质片一起在图案辊和与所述图案辊相面对的硬质金属辊之间通过，由此将所述金属箔与所述软质片一起按压，从而在所述金属箔中形成微细孔，所述图案辊在表面具有粒径为50～500μm的高硬度微粒，并且由硬质金属形成，该方法的特征在于，所述软质片由相对硬质的塑料层与相对软质的塑料层的层叠片形成，使所述相对硬质的塑料层在所述金属箔一侧，使所述相对软质的塑料层在所述硬质金属辊一侧进行按压。

【技术特征摘要】
2013.10.30 JP 2013-2251541.一种多孔金属箔的制造方法，使金属箔与软质片一起在图案辊和与所述图案辊相面对的硬质金属辊之间通过，由此将所述金属箔与所述软质片一起按压，从而在所述金属箔中形成贯穿的微细孔，然后将所述软质片从所述金属箔剥离，来制造多孔金属箔，所述图案辊在硬质金属的辊主体的表面具有粒径为50～500μm的高硬度金刚石微粒，该方法的特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：加川清二，加川洋一郎，
申请(专利权)人：加川清二，
类型：发明
国别省市：日本;JP