铝合金箔制造技术

本发明专利技术提供一种即使在使箔厚度变薄的情况下，也能兼具较高的伸长率以及强度的铝合金箔。在该铝合金箔中，将化学成分以质量％计，含有Fe：1.0％以上2.0％以下、Cu：0.1％以上0.5％以下、Mn：0.05％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成。在该铝合金箔中，箔厚度为20μm以下，满足El≥100×t/UTS。其中，t为箔厚度(μm)，UTS为抗拉强度(MPa)，El为伸长率(％)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝合金箔
本专利技术涉及一种铝合金箔。
技术介绍
以往，使用铝合金箔作为二次电池、双电层电容器、锂离子电容器等的蓄电装置中的电极的集电体等。例如，在锂离子二次电池中，通常，在作为集电体的铝合金箔的表面上，涂覆含有电极活性物质的复合浆料，使其干燥，通过利用冲压机施加压缩加工而制造正极。制造的正极，一般地，以与隔板、负极层叠的状态，或者以层叠状态的样子而卷绕的状态容纳于壳体。近年，以电池容量的提高等为目的，寻求集电体中使用的铝合金箔的薄壁化。在薄壁化的铝合金箔中，为了不使电极制造工序中的抗拉强度的降低所引起的铝合金箔的断裂发生，寻求铝合金箔的高强度化。在现有的专利文献1中，公开了一种铝合金箔。该铝合金箔由如下方式取得：在对含有Mn：0.10～1.50质量％、Fe：0.20～1.50质量％，Mn和Fe的合计为1.30～2.10质量％，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成的铸块施加均质化处理后，施加热轧、冷轧、中间退火、冷轧，将中间退火后的轧制率设为95％以上的厚度为5～25μm的铝合金箔材料，以70～200℃进行10分钟以上热处理。另外，在专利文献2中，公开了一种铝合金箔，该铝合金箔含有Fe：1.4～1.7质量％、Cu：0.1～0.5质量％，将Si抑制到0.4质量％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成，亚晶粒的尺寸在厚度方向上为0.8μm以下，在轧制方向上为45μm以下。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-40659号公报专利文献2：日本特开2014-47367号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，以往技术在以下方面存在问题。即，一般地，铝合金箔伴随着强度的上升、箔厚度的减少，伸长率降低。因此，通常，薄壁化的铝合金箔的伸长率的降低显著。伸长率较低的铝合金箔即使强度变高也容易断裂。因此，当将伸长率较低的铝合金箔用于例如，锂离子二次电池中的正极的集电体等的情况下，铝合金箔不能追随伴随着充放电的活性物质的膨胀收缩所引起的变形，容易产生铝合金箔的断裂。另外，伸长率较低的铝合金箔即使在电极制造工序中也容易产生断裂。此外，在专利文献2中，控制中间退火时的晶体颗粒数以及固溶状态，通过使亚晶粒的尺寸细微化，谋求铝合金箔的伸长率的提高。然而，该铝合金箔，箔厚度为12μm中的抗拉强度为280MPa左右的伸长率为3.4％以下，不能说具有足够高的伸长率。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种即使在使箔厚度变薄的情况下，也能兼具较高的伸长率以及强度的铝合金箔。用于解决问题的方法本专利技术的一个实施方式的铝合金箔，化学成分以质量％计，含有Fe：1.0％以上2.0％以下、Cu：0.1％以上0.5％以下、Mn：0.05％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成，箔厚度为20μm以下，满足下述式1。El≥100×t/UTS···式1其中，在上述式1中，t为箔厚度(μm)，UTS为抗拉强度(MPa)，El为伸长率(％)。专利技术效果上述铝合金箔，具有上述特定的化学成分、箔厚度，满足上述特定的式1。因此，上述铝合金箔，即使在使箔厚度变薄的情况下，也能够兼具较高的伸长率以及强度。进一步，上述铝合金箔也能够使比电阻维持在较低状态。因而，当将上述铝合金箔，例如，作为蓄电装置中的电极的集电体使用的情况下，即使箔厚度较薄，在重复电极制造工序、电池的充放电时等，也难以引起铝合金箔的断裂。另外，上述铝合金箔，由于比电阻较低，因此有利于实现能量效率良好的蓄电装置。具体实施方式上述铝合金箔中的化学成分(单位为质量％，在以下的化学成分的说明中仅缩写为“％”)的意义以及限定理由如下文所述。Fe：1.0％以上2.0％以下Fe是用于使铝合金箔的强度提高的同时，促进铝合金箔的恢复的Al-Fe系化合物的形成的必要元素。这些功能能够通过控制Fe的固溶量以及析出状态的双方，控制铝合金箔制造时的加工应变的导入量而获得。固溶于铝合金箔中的Fe抑制位错的移动，防止铝合金箔的强度过度降低。另一方面，作为Al-Fe系化合物而析出的化合物，通过作为没有与Al基质(基体)的相容性的化合物而很多地分散在整体中，有助于促进冷轧时加工组织的恢复。在冷轧时导入加工应变，同时，进行少量的加工组织的恢复。详细的机构不明，但是可考虑为通过因Al-Fe系化合物的存在而促进恢复，产生能够不断地导入加工应变的余地，其结果是，即使在使箔厚度变薄的情况下，也维持较高的伸长率。若Fe含量不足1.0％，则没有与Al基质(基体)的相容性的Al-Fe系化合物的分布密度变小，铝合金箔的恢复促进效果不充分而不能获得较高的伸长率。另一方面，若Fe含量超过2.0％，则在铸造时形成超过数百μm的粗大的Al-Fe系化合物，成为在箔材轧制时生成针孔(空洞)的原因，健全的箔材的制造变得困难。从上述观点出发，Fe含量可优选为1.1％以上，更优选为1.2％以上。另外，Fe含量可优选为1.9％以下，更优选为1.8％以下，进一步优选为1.7％以下。Cu：0.1％以上0.5％以下Cu是有助于铝合金箔的强度提高的元素。Cu添加所引起的比电阻的增加的影响本来就较低。Cu是在Al-Fe系化合物中也部分固溶的性质，如上文所述，在Fe含量比较多的体系中，进一步抑制相对于含量的比电阻的增加。Cu含量，从获得添加所引起的强度提高效果的观点出发，设为0.1％以上。此外，若Cu含量不足0.1％，则不能获得充分的强度提高效果。另一方面，若Cu含量超过0.5％，则强度过高轧制变得困难。从上述观点出发，Cu含量能够优选为0.12％以上，更优选为0.14％以上。另外，Cu含量从箔制造时的轧制稳定性的观点出发，可优选为0.45％以下，更优选为0.4％以下，进一步优选为0.35％以下，进一步更优选为0.3％以下。Mn：0.05％以下Mn是有助于铝合金箔的强度提高的元素，另一方面使比电阻大大增加。因此，当作为电极的集电体使用的情况下，由于能量效率降低因此不优选。因此，将Mn含量设为0.05％以下。Mn含量可优选为0.03％以下，更优选为0.01％以下。此外，在通常使用的Al原料金属中作为杂质含有Mn的情况较多。因此，为了将Mn含量限制为不足0.001％，使用高纯度原料金属。因而，Mn含量从经济性等的观点出发，可优选为0.001％以上。上述化学成分，以质量％计，能够进一步含有Si：0.01％以上0.6％以下。这种情况的意义以及限定理由如下文所述。Si：0.01以上0.6％以下Si是有助于铝合金箔的强度提高的元素。Si含量，从获得添加所引起的强度提高效果的观点出发，可设为0.01％以上。此外，在通常使用的Al原料金属中含有Si作为杂质的情况较多。因此，可以作为不可避免的杂质含有不足0.01％的Si。可是，要将Si含量限制为不足0.01％，要使用高纯度的原料金属。因而，从经济性的观点出发，Si含量可优选为0.01％以上，更优选为0.02％以上，进一步优选为0.03％以上。另一方面，若Si含量变多，则形成粗大的Si单相粒子。尤其，若Si含量超过0.6％，则容易形成粗大的Si单相粒子，在箔厚度为20μm以下时容易发生针孔、箔开裂的问题。因此，Si含量可优选为0.6％以下，更优选为0.5％以下，进一步优选为0.4％以下。上述化学成分可以含有Cr、Ni、Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金箔，化学成分以质量％计，含有Fe：1.0％以上2.0％以下、Cu：0.1％以上0.5％以下、Mn：0.05％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成，箔厚度为20μm以下，满足下述式1，El≥100×t/UTS···式1其中，在上述式1中，t为箔厚度(μm)，UTS为抗拉强度(MPa)，El为伸长率(％)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 JP 2016-0487151.一种铝合金箔，化学成分以质量％计，含有Fe：1.0％以上2.0％以下、Cu：0.1％以上0.5％以下、Mn：0.05％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成，箔厚度为20μm以下，满足下述式1，El≥100×t/UTS···式1其中，在上述式1中，t为箔厚度(μm)，UTS为抗拉强度(MPa)，El为伸长率(％)。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中祐一，本居徹也，
申请(专利权)人：株式会社UACJ，
类型：发明
国别省市：日本,JP