アルミニウム合金箔の製造方法およびアルミニウム合金箔
【課題】導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供する。
【解決手段】アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法とする。上記アルミニウム合金鋳塊は、化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、上記熱間圧延の前に均質化処理を行うことがなく、上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下であり、途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を２０μｍ以下とする。
【解決手段】アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法とする。上記アルミニウム合金鋳塊は、化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、上記熱間圧延の前に均質化処理を行うことがなく、上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下であり、途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を２０μｍ以下とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金箔の製造方法およびアルミニウム合金箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アルミニウム合金箔は様々な分野において使用されている。近年では、薄くて導電性があるなどの観点から、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池や電気二重層コンデンサの集電体などとして使用されるようになっている。具体的には、リチウムイオン電池の場合、特許文献１、２に開示されるように、集電体としてのアルミニウム合金箔の一方の面に正極活物質およびバインダーを含む層を塗工し、乾燥させた後、正極活物質の密度向上と箔への密着性を向上させるために圧延することにより正極が製造される。
【０００３】
上記アルミニウム合金箔は、一般に、所定の組成を有するアルミニウム合金鋳塊に均質化処理、熱間圧延、冷間圧延を順に施すことにより製造される。また、冷間圧延の途中には１または２回以上の焼鈍が行われるのが通常である。
【０００４】
例えば、特許文献３には、Ｓｉ０．０１〜０．６０ｍａｓｓ％、Ｆｅ０．２〜１．０ｍａｓｓ％、Ｃｕ０．０５〜０．５０ｍａｓｓ％、Ｍｎ０．５〜１．５ｍａｓｓ％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金鋳塊を５００〜６２０℃で1〜２０時間均質化処理する段階と、５００℃から４００℃にかけて冷却されるアルミニウム合金鋳塊の冷却速度を３５℃／時間以上として室温まで冷却する段階と、全圧延時間を３０分未満とする熱間圧延段階と、冷間圧延段階と、箔圧延段階とを含むリチウムイオン電池用のアルミニウム合金箔の製造方法、およびこの製造方法により得られたアルミニウム合金箔が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３４２７７号公報
【特許文献２】特開平１１−６７２２０号公報
【特許文献３】特開２０１１−２６６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のアルミニウム合金箔は、以下の点で問題がある。すなわち、上述したように、アルミニウム合金箔は、電池電極等の箔使用部材の製造時において、圧延等により圧縮力を受ける。そのため、このような圧縮力に対して不必要な変形や破損を生じないような強度が求められる。さらに、近年では、さらなる箔の薄肉化が求められており、これに対応するためいっそうの箔の高強度化が必要になってきている。
【０００７】
箔の高強度化を図るための代表的な手法として、アルミニウム合金成分を調整する方法がある。しかしながら、単なる合金成分の調整だけでは、Ａｌ以外の合金成分の添加によって箔の比抵抗が大きくなり、箔の導電性維持が困難となる。このように従来のアルミニウム合金箔は、高強度化を図ると導電性が低下し、導電性の向上を図ると強度が低下するといったトレードオフの問題がある。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法であって、
上記アルミニウム合金鋳塊は、化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
上記熱間圧延の前に均質化処理を行うことがなく、
上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下であり、
途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を２０μｍ以下とすることを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法にある（請求項１）。
【００１０】
本発明の他の態様は、化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
箔厚が２０μｍ以下であり、
引張強さが２００ＭＰａ以上であり、
液体窒素中で測定した比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とするアルミニウム合金箔にある（請求項４）。
【発明の効果】
【００１１】
上記製造方法は、上記特定の化学成分からなるアルミニウム合金鋳塊を箔地材料として用いる。そして、このアルミニウム合金鋳塊を均質化処理することなく熱間圧延する。この際、上記熱間圧延時の温度を３５０℃以下とする。さらに、上記冷間圧延を行うに際し、途中で焼鈍を行うことなく、箔厚を２０μｍ以下とする。そのため、各製造プロセスにおいてＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物の析出が抑制され、ＳｉおよびＦｅを固溶状態に保つことができる。それ故、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を得ることができる。また、均質化処理や途中焼鈍を行わないため、省エネ効果が高く、製造コストの低廉化を図ることもできる。
【００１２】
上記アルミニウム合金箔は、上記アルミニウム合金箔の製造方法を実施する限りにおいて初めて得ることができるものである。上記アルミニウム合金箔によれば、引張強さが２００ＭＰａ以上と高強度を有している。さらに、比抵抗が０．４５μΩｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下と比較的低く、高強度でありながら導電性も維持できている。
【００１３】
したがって、上記アルミニウム合金箔は、例えば、電池電極等の箔使用部材の製造時に圧延等による圧縮力が加えられた場合でも、不必要な塑性変形が生じ難い上、良好な導電性も確保できる。また、箔強度があるため、箔の薄肉化の要求にも対応しやすい。そのため、上記アルミニウム合金箔を例えば、リチウムイオン電池等の二次電池等における電極の集電体として用いれば、電池の高密度・高エネルギー化に寄与することができる。
【００１４】
以上、本発明によれば、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能な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】
【００１５】
先ず、上記アルミニウム合金箔の製造方法について説明する。上記製造方法は、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とする。ここで、アルミニウム合金鋳塊は、上記化学成分が特定成分からなるアルミニウム合金を溶解し、鋳造することにより準備することができる。上記特定の化学成分（単位は質量％、以下の化学成分の説明では単に「％」と略記）の意義および限定理由は以下の通りである。
【００１６】
Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下
Ｓｉは、箔強度の向上を図るために必要な元素である。箔製造時にアルミニウム合金の温度が３５０℃を超えると、固溶していたＳｉおよびＦｅがＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物として析出し、冷間圧延時の加工硬化性が低減し、箔強度の低下を招く。そのため、上記製造方法では、３５０℃以下の条件で熱間圧延を行うが、この条件下で箔強度を高め、箔の比抵抗を低減して導電性を確保するためには、Ｓｉ含有量を０．１％以上０．６％以下とする必要がある。Ｓｉ含有量が０．１％未満になると、箔の比抵抗は低減するが、箔の強度が向上しない。Ｓｉ含有量が０．６％を超えると、さらなる箔強度の向上が困難となり、粗大なＳｉ単相粒子が形成されて２０μｍ以下の箔厚ではピンホールや箔切れの問題が生じやすくなる。Ｓｉ含有量の下限値は、好ましくは、０．１２％である。Ｓｉ含有量の上限値は、好ましくは、０．４％である。
【００１７】
Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下
Ｆｅは、Ｓｉに次いで箔強度の向上を図るために必要な元素である。箔製造時にアルミニウム合金の温度が３５０℃を超えると、固溶していたＳｉおよびＦｅがＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物として析出し、冷間圧延時の加工硬化性が低減し、箔強度の低下を招く。そのため、上記製造方法では、３５０℃以下の条件で熱間圧延を行うが、この条件下で箔強度を高め、箔の比抵抗を低減して導電性を確保するためには、Ｆｅ含有量を０．２％以上１．０％以下とする必要がある。Ｆｅ含有量が０．２％未満になると、箔の比抵抗は低減するが、箔の強度が向上しない。Ｆｅ含有量が１．０％を超えると、さらなる箔強度の向上が困難となり、粗大なＡｌ−Ｆｅ系晶出物が鋳造時に形成される。上記製造方法では、後述するように、アルミニウム合金鋳塊に対して３５０℃を超える高温で均質化処理を行わないことから、鋳造時に形成されたＡｌ−Ｆｅ系晶出物は粗大な状態のまま最終箔厚まで残存することになる。そのため、２０μｍ以下の箔厚ではピンホールや箔切れの問題が生じやすくなる。また、必要以上のＦｅ添加は、製造コスト増加の原因にもなる。Ｆｅ含有量の下限値は、好ましくは、０．３０％である。Ｆｅ含有量の上限値は、好ましくは、０．８０％である。
【００１８】
上記製造方法において、上記アルミニウム合金鋳塊は、上記化学成分が、Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下をさらに含有することができる（請求項２）。この場合の意義および限定理由は以下の通りである。
【００１９】
Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下
Ｃｕは、箔の強度向上に寄与する元素である。その効果を得るため、Ｃｕ含有量は０．０１％以上とするのが好ましい。なお、０．０１％未満のＣｕは、不可避的不純物として含まれていてもよい。一方、Ｃｕ含有量が過大になると比抵抗が増加する。そのため、Ｃｕ含有量を０．２５％以下とする。Ｃｕ含有量の下限値は、好ましくは、０．０２％である。Ｃｕ含有量の上限値は、好ましくは、０．１８％である。
【００２０】
上記化学成分は、不可避的不純物としてＭｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｖ、Ｔｉなどの元素を含有することができる。但し、Ｍｎ、Ｍｇは、過剰に含まれると箔の比抵抗を増加させ、導電率を劣化させるおそれがある。そのため、Ｍｎ含有量は０．０１％以下、Ｍｇ含有量は０．０１％以下とすることが好ましい。Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｖ、Ｔｉなどの他の元素は、比較的、比抵抗増大に寄与しない元素であり、各元素の含有量はそれぞれ０．０５％以下とすることが好ましい。また、全体の不可避的不純物の合計含有量は、０．１５％以下であれば、箔強度や比抵抗に実質的な影響を及ぼすことがないので許容することができる。
【００２１】
上記製造方法では、上記化学成分からなるアルミニウム合金鋳塊を、均質化処理することなく熱間圧延する。ここで、「均質化処理を行わない」とは、熱間圧延の前に３５０℃を超える高温で従来行われていたような均質化のための熱処理を積極的に行わないことを意味する。熱間圧延するためにアルミニウム合金鋳塊を３５０℃以下に加熱した際、少なからず均質化が生じてしまう現象は、箔強度や比抵抗に影響を及ぼすことがほとんどないため許容される。
【００２２】
上記製造方法において、上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下とされる。つまり、上記熱間圧延時の温度は、温度測定が容易な熱間圧延の開始時と終了時における温度が３５０℃以下とされる。上記熱間圧延時の温度の上限値は、箔強度の向上、比抵抗の低減などの観点から、好ましくは、３３０℃、さらに好ましくは、３１０℃である。一方、上記熱間圧延時の温度の下限値は、特に限定されるものではないが、変形抵抗増大による圧延機への負荷増加を抑制するなどの観点から、１５０℃とすることができる。
【００２３】
また、上記熱間圧延の開始温度に到達してからの保持時間は特に限定されるものではないが、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物の析出を抑制しやすくなるなどの観点から、１２時間以内とすることができる。なお、上記熱間圧延は、一回で行ってもよいし、粗圧延後に仕上圧延を行う等、複数回に分けて行ってもよい。
【００２４】
上記製造方法では、熱間圧延後、冷間圧延することによりアルミニウム合金箔を得る。この際、上記冷間圧延の途中には焼鈍を行わない。途中焼鈍を行うと、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物の析出が促進され、冷間圧延時の加工硬化性が低下して箔強度の低下を招くからである。なお、冷間圧延終了後の最終焼鈍も上記途中焼鈍と同様の理由により行わないことが好ましい。
【００２５】
また、上記冷間圧延後の箔厚の上限値は、電気容量確保などの観点から、好ましくは、１８μｍ、より好ましくは、１５μｍである。なお、上記冷間圧延は、一回または複数回以上行うことができる。冷間圧延における最終圧延率は、箔強度の向上などの観点から、好ましくは、９０％以上、より好ましくは、９５％以上であるとよい。なお、上記最終圧延率は、１００×（冷間圧延前の熱間圧延板の板厚−最終の冷間圧延後のアルミニウム合金箔の箔厚）／（冷間圧延前の熱間圧延板の板厚）から算出される値である。
【００２６】
上記製造方法において、上記アルミニウム合金箔は、電池電極の集電体用として用いることができる（請求項３）。この場合、集電体としてのアルミニウム合金箔の表面には、電極活物質が付けられる。具体的には、アルミニウム合金箔の表面に、電極活物質を含む層が塗工され、乾燥後に圧延等による圧縮力が加えられる。このような場合でも、上記製造方法によれば、上記圧縮力により不必要な塑性変形が生じ難いので、電極活物質が剥離し難くなる。その上、良好な導電性も確保できる。また、箔強度があるため、箔の薄肉化の要求にも対応しやすい。そのため、リチウムイオン電池等の二次電池等の高密度・高エネルギー化に寄与することができる。
【００２７】
次に、上記アルミニウム合金箔について説明する。上記アルミニウム合金箔は、上述した製造方法により好適に得ることができる。上記アルミニウム合金箔において、上記化学成分は、Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下をさらに含有することができる（請求項５）。なお、アルミニウム合金箔の化学成分の意義および限定理由については、上記製造方法にて説明した内容に準ずるので説明は省略する。
【００２８】
上記箔厚の上限値は、薄肉化、電池等の小型化へ寄与できるなどの観点から、好ましくは、１８μｍ、より好ましくは、１５μｍである。一方、上記箔厚の下限値は、例えば、電池製造時等の箔使用部材の製造時における取扱容易性などの観点から、好ましくは、１０μｍ、より好ましくは、１２μｍである。また、上記引張強さは、２００ＭＰａ以上とされる。好ましくは、２１０ＭＰａ以上である。引張強さが２００ＭＰａ未満になると、例えば、薄肉化の際、箔に対して圧延等による圧縮力を加えたときに不必要な塑性変形を生じやすくなる。なお、引張強さの上限値は、限定されるものではないが、比強度とのバランスなどを考慮して決定することができる。引張強さの上限値は、２７０ＭＰａとすることができる。なお、引張強さは、ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠して測定される値である。
【００２９】
上記比抵抗は、合金成分であるＳｉ、Ｆｅの固溶量と相関がある。比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ未満になると、箔製造時の加工硬化による強度向上が図られ難くなり、引張強さを２００ＭＰａ以上とすることが難しい。一方、比抵抗が高くなると、箔製造時の加工硬化により強度向上が図られて高強度が得られるが、比抵抗が上昇し、導電性が低下する傾向がある。そのため、比較的高強度のアルミニウム合金箔とされる３００３系アルミニウム合金箔の比抵抗の約６０％である０．７μΩ・ｃｍを上限とした。比抵抗の上限値は、好ましくは、０．６９μΩ・ｃｍ、より好ましくは、０．６８μΩ・ｃｍである。なお、比抵抗は、ＪＩＳ Ｈ０５０５に準拠し、ダブルブリッジ法により測定される値である。
【実施例】
【００３０】
実施例に係るアルミニウム合金箔の製造方法、アルミニウム合金箔について、以下に説明する。
【００３１】
（実施例１）
本例のアルミニウム合金箔の製造方法は、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法である。上記アルミニウム合金鋳塊は表１に示す化学成分の合金Ａ〜Ｋからなる。上記熱間圧延の前には均質化処理を行うことがなく、上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下であり、途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を２０μｍ以下とする。
【００３２】
また、本例のアルミニウム合金箔は、本例の製造方法により得られたものであり、表１に示す化学成分の合金Ａ〜Ｋからなる。箔厚は２０μｍ以下、引張強さは２００ＭＰａ以上、液体窒素中で測定した比抵抗は０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下である。以下、具体的に説明する。
【００３３】
表１に示す化学成分のアルミニウム合金を半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、アルミニウム合金鋳塊を準備した。なお、表１に示す化学成分のアルミニウム合金のうち、合金Ａ〜Ｋが実施例に適する化学成分のアルミニウム合金であり、合金Ｌ〜Ｑが比較例としての化学成分のアルミニウム合金である。
【００３４】
【表１】
【００３５】
上記準備したアルミニウム合金鋳塊を、均質化処理を施すことなく熱間圧延し、厚さ２ｍｍの熱間圧延板を得た。この際、熱間圧延は、粗圧延と仕上圧延を連続して行った。また、上記熱間圧延において、粗圧延に供する前のアルミニウム合金鋳塊は、３５０℃に加熱して６時間保持することによって粗圧延の開始温度（熱間圧延の開始温度）を３５０℃とした。また、粗圧延の終了温度（熱間圧延の途中温度）は３２０℃、仕上圧延の終了温度（熱間圧延の終了温度）は２７８℃とした。このように本例では、上記熱間圧延の開始温度および終了温度だけでなく、熱間圧延の途中温度である粗圧延の終了温度、つまり、仕上圧延の開始温度も３５０℃以下とした。
【００３６】
次いで、途中で焼鈍を行うことなく冷間圧延を繰り返し行い、箔厚１２μｍのアルミニウム合金箔を得た。なお、上記冷間圧延における最終圧延率は、１００×（冷間圧延前の熱間圧延板の板厚２０００μｍ−最終の冷間圧延後のアルミニウム合金箔の箔厚１２μｍ）／（冷間圧延前の熱間圧延板の板厚２０００μｍ）＝９９．４％である。
【００３７】
次に、得られたアルミニウム合金箔を試験材として、引張強さ、耐力および伸びと、比抵抗（電気抵抗率）の測定を行った。具体的には、引張強さ、耐力および伸びは、ＪＩＳ Ｚ２２４１準拠し、試験材からＪＩＳ５号試験片を採取して測定した。比抵抗は、ＪＩＳ Ｈ０５０５に準拠し、ダブルブリッジ法により測定した。なお、雰囲気温度の影響を除去するため、比抵抗の測定は液体窒素中で行った。また、箔圧延状況について調査するため、試験材の背面から照明を当て、光のもれの有無によりピンホールの発生状況もあわせて調査した。結果を表２に示す。なお、試験材Ｅ１〜Ｅ１１が実施例であり、試験材Ｃ１〜Ｃ４が比較例である。
【００３８】
【表２】
【００３９】
表２に示すように、試験材Ｃ１は、Ｓｉ含有量が０．１％未満、Ｆｅ含有量が０．２％未満の合金Ｌを用いたため、強度向上効果が得られず、引張強さが２００ＭＰａ未満と低かった。
【００４０】
試験材Ｃ２は、Ｓｉ含有量が０．６％を超える合金Ｍを用いたため、粗大なＳｉ単相粒子が形成され、これによるピンホールが発生した。
【００４１】
試験材Ｃ３は、Ｆｅ含有量が０．２％未満の合金Ｎを用いたため、強度向上効果が得られず、引張強さが２００ＭＰａ未満と低かった。
【００４２】
試験材Ｃ４は、Ｆｅ含有量が１．０％を超える合金Ｏを用いたため、粗大なＡｌ−Ｆｅ系粒子が形成され、これによるピンホールが発生した。
【００４３】
これらに対して、上述した特定の化学成分の合金Ａ〜Ｋを用い、かつ、特定の条件に基づいて作製した試験材Ｅ１〜Ｅ１１は、いずれも厚みが１２μｍであり、引張強さが２００ＭＰａ以上、液体窒素中で測定した比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下であった。
【００４４】
したがって、本例によれば、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供することができる。また、薄肉化を図っても高強度であり、ピンホールや箔切れ等の問題も回避することができる。
【００４５】
（実施例２）
本例は、熱間圧延時の温度条件や均質化処理の有無、冷間圧延時における途中焼鈍の影響などを主に調査したものである。
【００４６】
表１に示す化学成分のアルミニウム合金Ｂを半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、アルミニウム合金鋳塊を準備した。また、表１に示す従来合金の１０５０合金（合金Ｐ）、３００３合金（合金Ｑ）を半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、比較としてのアルミニウム合金鋳塊もあわせて準備した。
【００４７】
上記準備したアルミニウム合金鋳塊を用いて、表３に示す製造条件にて箔厚１２μｍのアルミニウム合金箔を製造した。得られたアルミニウム合金箔について、実施例１と同様にして、引張強さ、耐力、伸び、比抵抗を測定し、箔圧延状況（ピンポール発生の有無）を調査した。結果を表４に示す。なお、試験材Ｅ１２、Ｅ１３が実施例であり、試験材Ｃ５〜Ｃ１１が比較例である。
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
表４に示すように、試験材Ｃ５〜Ｃ７は、熱間圧延時における熱間圧延の開始温度が３５０℃を超えていたため、いずれも引張強さが２００ＭＰａ未満と低かった。
【００５１】
試験材Ｃ８は、熱間圧延の開始前に３５０℃を超える５００℃という高温で均質化処理を行って作製されたものである。そのため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物が形成され、Ｓｉ、Ｆｅの固溶量が減少し、引張強さが２００ＭＰａ未満と低くなった。
【００５２】
試験材Ｃ９は、熱間圧延時の温度は３５０℃以下であったが、冷間圧延の途中、板厚１ｍｍのときに３５０℃を超える３８０℃という高温で途中焼鈍を行って作製されたものである。そのため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物の析出が促進され、引張強さが２００ＭＰａ未満と低くなった。
【００５３】
試験材Ｃ１０、Ｃ１１は、従来合金である１０５０合金（合金Ｐ）、３００３合金（合金Ｑ）を用い、さらに熱間圧延の開始前に３５０℃を超える５００℃という高温で均質化処理を行って作製されたものである。そのため、試験材Ｃ１０は、引張強さが２００ＭＰａに到達しなかった。また、試験材Ｃ１１は、比抵抗が１．２μΩ・ｃｍ以上と極めて高く、導電性に劣っていた。
【００５４】
これらに対して、上述した特定の化学成分の合金Ｂを用い、かつ、特定の条件に基づいて作製した試験材Ｅ１２、Ｅ１３は、いずれも厚みが１２μｍであり、引張強さが２００ＭＰａ以上、液体窒素中で測定した比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下であった。
【００５５】
したがって、本例によれば、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供することができる。また、薄肉化を図っても高強度であり、ピンホールや箔切れ等の問題も回避することができる。
【００５６】
以上、実施例について説明したが、本発明は、上記実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変形を行うことができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金箔の製造方法およびアルミニウム合金箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アルミニウム合金箔は様々な分野において使用されている。近年では、薄くて導電性があるなどの観点から、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池や電気二重層コンデンサの集電体などとして使用されるようになっている。具体的には、リチウムイオン電池の場合、特許文献１、２に開示されるように、集電体としてのアルミニウム合金箔の一方の面に正極活物質およびバインダーを含む層を塗工し、乾燥させた後、正極活物質の密度向上と箔への密着性を向上させるために圧延することにより正極が製造される。
【０００３】
上記アルミニウム合金箔は、一般に、所定の組成を有するアルミニウム合金鋳塊に均質化処理、熱間圧延、冷間圧延を順に施すことにより製造される。また、冷間圧延の途中には１または２回以上の焼鈍が行われるのが通常である。
【０００４】
例えば、特許文献３には、Ｓｉ０．０１〜０．６０ｍａｓｓ％、Ｆｅ０．２〜１．０ｍａｓｓ％、Ｃｕ０．０５〜０．５０ｍａｓｓ％、Ｍｎ０．５〜１．５ｍａｓｓ％を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金鋳塊を５００〜６２０℃で1〜２０時間均質化処理する段階と、５００℃から４００℃にかけて冷却されるアルミニウム合金鋳塊の冷却速度を３５℃／時間以上として室温まで冷却する段階と、全圧延時間を３０分未満とする熱間圧延段階と、冷間圧延段階と、箔圧延段階とを含むリチウムイオン電池用のアルミニウム合金箔の製造方法、およびこの製造方法により得られたアルミニウム合金箔が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３４２７７号公報
【特許文献２】特開平１１−６７２２０号公報
【特許文献３】特開２０１１−２６６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のアルミニウム合金箔は、以下の点で問題がある。すなわち、上述したように、アルミニウム合金箔は、電池電極等の箔使用部材の製造時において、圧延等により圧縮力を受ける。そのため、このような圧縮力に対して不必要な変形や破損を生じないような強度が求められる。さらに、近年では、さらなる箔の薄肉化が求められており、これに対応するためいっそうの箔の高強度化が必要になってきている。
【０００７】
箔の高強度化を図るための代表的な手法として、アルミニウム合金成分を調整する方法がある。しかしながら、単なる合金成分の調整だけでは、Ａｌ以外の合金成分の添加によって箔の比抵抗が大きくなり、箔の導電性維持が困難となる。このように従来のアルミニウム合金箔は、高強度化を図ると導電性が低下し、導電性の向上を図ると強度が低下するといったトレードオフの問題がある。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法であって、
上記アルミニウム合金鋳塊は、化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
上記熱間圧延の前に均質化処理を行うことがなく、
上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下であり、
途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を２０μｍ以下とすることを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法にある（請求項１）。
【００１０】
本発明の他の態様は、化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
箔厚が２０μｍ以下であり、
引張強さが２００ＭＰａ以上であり、
液体窒素中で測定した比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とするアルミニウム合金箔にある（請求項４）。
【発明の効果】
【００１１】
上記製造方法は、上記特定の化学成分からなるアルミニウム合金鋳塊を箔地材料として用いる。そして、このアルミニウム合金鋳塊を均質化処理することなく熱間圧延する。この際、上記熱間圧延時の温度を３５０℃以下とする。さらに、上記冷間圧延を行うに際し、途中で焼鈍を行うことなく、箔厚を２０μｍ以下とする。そのため、各製造プロセスにおいてＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物の析出が抑制され、ＳｉおよびＦｅを固溶状態に保つことができる。それ故、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を得ることができる。また、均質化処理や途中焼鈍を行わないため、省エネ効果が高く、製造コストの低廉化を図ることもできる。
【００１２】
上記アルミニウム合金箔は、上記アルミニウム合金箔の製造方法を実施する限りにおいて初めて得ることができるものである。上記アルミニウム合金箔によれば、引張強さが２００ＭＰａ以上と高強度を有している。さらに、比抵抗が０．４５μΩｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下と比較的低く、高強度でありながら導電性も維持できている。
【００１３】
したがって、上記アルミニウム合金箔は、例えば、電池電極等の箔使用部材の製造時に圧延等による圧縮力が加えられた場合でも、不必要な塑性変形が生じ難い上、良好な導電性も確保できる。また、箔強度があるため、箔の薄肉化の要求にも対応しやすい。そのため、上記アルミニウム合金箔を例えば、リチウムイオン電池等の二次電池等における電極の集電体として用いれば、電池の高密度・高エネルギー化に寄与することができる。
【００１４】
以上、本発明によれば、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能な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】
【００１５】
先ず、上記アルミニウム合金箔の製造方法について説明する。上記製造方法は、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とする。ここで、アルミニウム合金鋳塊は、上記化学成分が特定成分からなるアルミニウム合金を溶解し、鋳造することにより準備することができる。上記特定の化学成分（単位は質量％、以下の化学成分の説明では単に「％」と略記）の意義および限定理由は以下の通りである。
【００１６】
Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下
Ｓｉは、箔強度の向上を図るために必要な元素である。箔製造時にアルミニウム合金の温度が３５０℃を超えると、固溶していたＳｉおよびＦｅがＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物として析出し、冷間圧延時の加工硬化性が低減し、箔強度の低下を招く。そのため、上記製造方法では、３５０℃以下の条件で熱間圧延を行うが、この条件下で箔強度を高め、箔の比抵抗を低減して導電性を確保するためには、Ｓｉ含有量を０．１％以上０．６％以下とする必要がある。Ｓｉ含有量が０．１％未満になると、箔の比抵抗は低減するが、箔の強度が向上しない。Ｓｉ含有量が０．６％を超えると、さらなる箔強度の向上が困難となり、粗大なＳｉ単相粒子が形成されて２０μｍ以下の箔厚ではピンホールや箔切れの問題が生じやすくなる。Ｓｉ含有量の下限値は、好ましくは、０．１２％である。Ｓｉ含有量の上限値は、好ましくは、０．４％である。
【００１７】
Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下
Ｆｅは、Ｓｉに次いで箔強度の向上を図るために必要な元素である。箔製造時にアルミニウム合金の温度が３５０℃を超えると、固溶していたＳｉおよびＦｅがＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物として析出し、冷間圧延時の加工硬化性が低減し、箔強度の低下を招く。そのため、上記製造方法では、３５０℃以下の条件で熱間圧延を行うが、この条件下で箔強度を高め、箔の比抵抗を低減して導電性を確保するためには、Ｆｅ含有量を０．２％以上１．０％以下とする必要がある。Ｆｅ含有量が０．２％未満になると、箔の比抵抗は低減するが、箔の強度が向上しない。Ｆｅ含有量が１．０％を超えると、さらなる箔強度の向上が困難となり、粗大なＡｌ−Ｆｅ系晶出物が鋳造時に形成される。上記製造方法では、後述するように、アルミニウム合金鋳塊に対して３５０℃を超える高温で均質化処理を行わないことから、鋳造時に形成されたＡｌ−Ｆｅ系晶出物は粗大な状態のまま最終箔厚まで残存することになる。そのため、２０μｍ以下の箔厚ではピンホールや箔切れの問題が生じやすくなる。また、必要以上のＦｅ添加は、製造コスト増加の原因にもなる。Ｆｅ含有量の下限値は、好ましくは、０．３０％である。Ｆｅ含有量の上限値は、好ましくは、０．８０％である。
【００１８】
上記製造方法において、上記アルミニウム合金鋳塊は、上記化学成分が、Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下をさらに含有することができる（請求項２）。この場合の意義および限定理由は以下の通りである。
【００１９】
Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下
Ｃｕは、箔の強度向上に寄与する元素である。その効果を得るため、Ｃｕ含有量は０．０１％以上とするのが好ましい。なお、０．０１％未満のＣｕは、不可避的不純物として含まれていてもよい。一方、Ｃｕ含有量が過大になると比抵抗が増加する。そのため、Ｃｕ含有量を０．２５％以下とする。Ｃｕ含有量の下限値は、好ましくは、０．０２％である。Ｃｕ含有量の上限値は、好ましくは、０．１８％である。
【００２０】
上記化学成分は、不可避的不純物としてＭｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｖ、Ｔｉなどの元素を含有することができる。但し、Ｍｎ、Ｍｇは、過剰に含まれると箔の比抵抗を増加させ、導電率を劣化させるおそれがある。そのため、Ｍｎ含有量は０．０１％以下、Ｍｇ含有量は０．０１％以下とすることが好ましい。Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｖ、Ｔｉなどの他の元素は、比較的、比抵抗増大に寄与しない元素であり、各元素の含有量はそれぞれ０．０５％以下とすることが好ましい。また、全体の不可避的不純物の合計含有量は、０．１５％以下であれば、箔強度や比抵抗に実質的な影響を及ぼすことがないので許容することができる。
【００２１】
上記製造方法では、上記化学成分からなるアルミニウム合金鋳塊を、均質化処理することなく熱間圧延する。ここで、「均質化処理を行わない」とは、熱間圧延の前に３５０℃を超える高温で従来行われていたような均質化のための熱処理を積極的に行わないことを意味する。熱間圧延するためにアルミニウム合金鋳塊を３５０℃以下に加熱した際、少なからず均質化が生じてしまう現象は、箔強度や比抵抗に影響を及ぼすことがほとんどないため許容される。
【００２２】
上記製造方法において、上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下とされる。つまり、上記熱間圧延時の温度は、温度測定が容易な熱間圧延の開始時と終了時における温度が３５０℃以下とされる。上記熱間圧延時の温度の上限値は、箔強度の向上、比抵抗の低減などの観点から、好ましくは、３３０℃、さらに好ましくは、３１０℃である。一方、上記熱間圧延時の温度の下限値は、特に限定されるものではないが、変形抵抗増大による圧延機への負荷増加を抑制するなどの観点から、１５０℃とすることができる。
【００２３】
また、上記熱間圧延の開始温度に到達してからの保持時間は特に限定されるものではないが、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物の析出を抑制しやすくなるなどの観点から、１２時間以内とすることができる。なお、上記熱間圧延は、一回で行ってもよいし、粗圧延後に仕上圧延を行う等、複数回に分けて行ってもよい。
【００２４】
上記製造方法では、熱間圧延後、冷間圧延することによりアルミニウム合金箔を得る。この際、上記冷間圧延の途中には焼鈍を行わない。途中焼鈍を行うと、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物の析出が促進され、冷間圧延時の加工硬化性が低下して箔強度の低下を招くからである。なお、冷間圧延終了後の最終焼鈍も上記途中焼鈍と同様の理由により行わないことが好ましい。
【００２５】
また、上記冷間圧延後の箔厚の上限値は、電気容量確保などの観点から、好ましくは、１８μｍ、より好ましくは、１５μｍである。なお、上記冷間圧延は、一回または複数回以上行うことができる。冷間圧延における最終圧延率は、箔強度の向上などの観点から、好ましくは、９０％以上、より好ましくは、９５％以上であるとよい。なお、上記最終圧延率は、１００×（冷間圧延前の熱間圧延板の板厚−最終の冷間圧延後のアルミニウム合金箔の箔厚）／（冷間圧延前の熱間圧延板の板厚）から算出される値である。
【００２６】
上記製造方法において、上記アルミニウム合金箔は、電池電極の集電体用として用いることができる（請求項３）。この場合、集電体としてのアルミニウム合金箔の表面には、電極活物質が付けられる。具体的には、アルミニウム合金箔の表面に、電極活物質を含む層が塗工され、乾燥後に圧延等による圧縮力が加えられる。このような場合でも、上記製造方法によれば、上記圧縮力により不必要な塑性変形が生じ難いので、電極活物質が剥離し難くなる。その上、良好な導電性も確保できる。また、箔強度があるため、箔の薄肉化の要求にも対応しやすい。そのため、リチウムイオン電池等の二次電池等の高密度・高エネルギー化に寄与することができる。
【００２７】
次に、上記アルミニウム合金箔について説明する。上記アルミニウム合金箔は、上述した製造方法により好適に得ることができる。上記アルミニウム合金箔において、上記化学成分は、Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下をさらに含有することができる（請求項５）。なお、アルミニウム合金箔の化学成分の意義および限定理由については、上記製造方法にて説明した内容に準ずるので説明は省略する。
【００２８】
上記箔厚の上限値は、薄肉化、電池等の小型化へ寄与できるなどの観点から、好ましくは、１８μｍ、より好ましくは、１５μｍである。一方、上記箔厚の下限値は、例えば、電池製造時等の箔使用部材の製造時における取扱容易性などの観点から、好ましくは、１０μｍ、より好ましくは、１２μｍである。また、上記引張強さは、２００ＭＰａ以上とされる。好ましくは、２１０ＭＰａ以上である。引張強さが２００ＭＰａ未満になると、例えば、薄肉化の際、箔に対して圧延等による圧縮力を加えたときに不必要な塑性変形を生じやすくなる。なお、引張強さの上限値は、限定されるものではないが、比強度とのバランスなどを考慮して決定することができる。引張強さの上限値は、２７０ＭＰａとすることができる。なお、引張強さは、ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠して測定される値である。
【００２９】
上記比抵抗は、合金成分であるＳｉ、Ｆｅの固溶量と相関がある。比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ未満になると、箔製造時の加工硬化による強度向上が図られ難くなり、引張強さを２００ＭＰａ以上とすることが難しい。一方、比抵抗が高くなると、箔製造時の加工硬化により強度向上が図られて高強度が得られるが、比抵抗が上昇し、導電性が低下する傾向がある。そのため、比較的高強度のアルミニウム合金箔とされる３００３系アルミニウム合金箔の比抵抗の約６０％である０．７μΩ・ｃｍを上限とした。比抵抗の上限値は、好ましくは、０．６９μΩ・ｃｍ、より好ましくは、０．６８μΩ・ｃｍである。なお、比抵抗は、ＪＩＳ Ｈ０５０５に準拠し、ダブルブリッジ法により測定される値である。
【実施例】
【００３０】
実施例に係るアルミニウム合金箔の製造方法、アルミニウム合金箔について、以下に説明する。
【００３１】
（実施例１）
本例のアルミニウム合金箔の製造方法は、アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法である。上記アルミニウム合金鋳塊は表１に示す化学成分の合金Ａ〜Ｋからなる。上記熱間圧延の前には均質化処理を行うことがなく、上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下であり、途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を２０μｍ以下とする。
【００３２】
また、本例のアルミニウム合金箔は、本例の製造方法により得られたものであり、表１に示す化学成分の合金Ａ〜Ｋからなる。箔厚は２０μｍ以下、引張強さは２００ＭＰａ以上、液体窒素中で測定した比抵抗は０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下である。以下、具体的に説明する。
【００３３】
表１に示す化学成分のアルミニウム合金を半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、アルミニウム合金鋳塊を準備した。なお、表１に示す化学成分のアルミニウム合金のうち、合金Ａ〜Ｋが実施例に適する化学成分のアルミニウム合金であり、合金Ｌ〜Ｑが比較例としての化学成分のアルミニウム合金である。
【００３４】
【表１】
【００３５】
上記準備したアルミニウム合金鋳塊を、均質化処理を施すことなく熱間圧延し、厚さ２ｍｍの熱間圧延板を得た。この際、熱間圧延は、粗圧延と仕上圧延を連続して行った。また、上記熱間圧延において、粗圧延に供する前のアルミニウム合金鋳塊は、３５０℃に加熱して６時間保持することによって粗圧延の開始温度（熱間圧延の開始温度）を３５０℃とした。また、粗圧延の終了温度（熱間圧延の途中温度）は３２０℃、仕上圧延の終了温度（熱間圧延の終了温度）は２７８℃とした。このように本例では、上記熱間圧延の開始温度および終了温度だけでなく、熱間圧延の途中温度である粗圧延の終了温度、つまり、仕上圧延の開始温度も３５０℃以下とした。
【００３６】
次いで、途中で焼鈍を行うことなく冷間圧延を繰り返し行い、箔厚１２μｍのアルミニウム合金箔を得た。なお、上記冷間圧延における最終圧延率は、１００×（冷間圧延前の熱間圧延板の板厚２０００μｍ−最終の冷間圧延後のアルミニウム合金箔の箔厚１２μｍ）／（冷間圧延前の熱間圧延板の板厚２０００μｍ）＝９９．４％である。
【００３７】
次に、得られたアルミニウム合金箔を試験材として、引張強さ、耐力および伸びと、比抵抗（電気抵抗率）の測定を行った。具体的には、引張強さ、耐力および伸びは、ＪＩＳ Ｚ２２４１準拠し、試験材からＪＩＳ５号試験片を採取して測定した。比抵抗は、ＪＩＳ Ｈ０５０５に準拠し、ダブルブリッジ法により測定した。なお、雰囲気温度の影響を除去するため、比抵抗の測定は液体窒素中で行った。また、箔圧延状況について調査するため、試験材の背面から照明を当て、光のもれの有無によりピンホールの発生状況もあわせて調査した。結果を表２に示す。なお、試験材Ｅ１〜Ｅ１１が実施例であり、試験材Ｃ１〜Ｃ４が比較例である。
【００３８】
【表２】
【００３９】
表２に示すように、試験材Ｃ１は、Ｓｉ含有量が０．１％未満、Ｆｅ含有量が０．２％未満の合金Ｌを用いたため、強度向上効果が得られず、引張強さが２００ＭＰａ未満と低かった。
【００４０】
試験材Ｃ２は、Ｓｉ含有量が０．６％を超える合金Ｍを用いたため、粗大なＳｉ単相粒子が形成され、これによるピンホールが発生した。
【００４１】
試験材Ｃ３は、Ｆｅ含有量が０．２％未満の合金Ｎを用いたため、強度向上効果が得られず、引張強さが２００ＭＰａ未満と低かった。
【００４２】
試験材Ｃ４は、Ｆｅ含有量が１．０％を超える合金Ｏを用いたため、粗大なＡｌ−Ｆｅ系粒子が形成され、これによるピンホールが発生した。
【００４３】
これらに対して、上述した特定の化学成分の合金Ａ〜Ｋを用い、かつ、特定の条件に基づいて作製した試験材Ｅ１〜Ｅ１１は、いずれも厚みが１２μｍであり、引張強さが２００ＭＰａ以上、液体窒素中で測定した比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下であった。
【００４４】
したがって、本例によれば、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供することができる。また、薄肉化を図っても高強度であり、ピンホールや箔切れ等の問題も回避することができる。
【００４５】
（実施例２）
本例は、熱間圧延時の温度条件や均質化処理の有無、冷間圧延時における途中焼鈍の影響などを主に調査したものである。
【００４６】
表１に示す化学成分のアルミニウム合金Ｂを半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、アルミニウム合金鋳塊を準備した。また、表１に示す従来合金の１０５０合金（合金Ｐ）、３００３合金（合金Ｑ）を半連続鋳造法にて造塊し面削することにより、比較としてのアルミニウム合金鋳塊もあわせて準備した。
【００４７】
上記準備したアルミニウム合金鋳塊を用いて、表３に示す製造条件にて箔厚１２μｍのアルミニウム合金箔を製造した。得られたアルミニウム合金箔について、実施例１と同様にして、引張強さ、耐力、伸び、比抵抗を測定し、箔圧延状況（ピンポール発生の有無）を調査した。結果を表４に示す。なお、試験材Ｅ１２、Ｅ１３が実施例であり、試験材Ｃ５〜Ｃ１１が比較例である。
【００４８】
【表３】
【００４９】
【表４】
【００５０】
表４に示すように、試験材Ｃ５〜Ｃ７は、熱間圧延時における熱間圧延の開始温度が３５０℃を超えていたため、いずれも引張強さが２００ＭＰａ未満と低かった。
【００５１】
試験材Ｃ８は、熱間圧延の開始前に３５０℃を超える５００℃という高温で均質化処理を行って作製されたものである。そのため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物が形成され、Ｓｉ、Ｆｅの固溶量が減少し、引張強さが２００ＭＰａ未満と低くなった。
【００５２】
試験材Ｃ９は、熱間圧延時の温度は３５０℃以下であったが、冷間圧延の途中、板厚１ｍｍのときに３５０℃を超える３８０℃という高温で途中焼鈍を行って作製されたものである。そのため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物の析出が促進され、引張強さが２００ＭＰａ未満と低くなった。
【００５３】
試験材Ｃ１０、Ｃ１１は、従来合金である１０５０合金（合金Ｐ）、３００３合金（合金Ｑ）を用い、さらに熱間圧延の開始前に３５０℃を超える５００℃という高温で均質化処理を行って作製されたものである。そのため、試験材Ｃ１０は、引張強さが２００ＭＰａに到達しなかった。また、試験材Ｃ１１は、比抵抗が１．２μΩ・ｃｍ以上と極めて高く、導電性に劣っていた。
【００５４】
これらに対して、上述した特定の化学成分の合金Ｂを用い、かつ、特定の条件に基づいて作製した試験材Ｅ１２、Ｅ１３は、いずれも厚みが１２μｍであり、引張強さが２００ＭＰａ以上、液体窒素中で測定した比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下であった。
【００５５】
したがって、本例によれば、導電性を維持しつつ、高強度化を図ることが可能なアルミニウム合金箔を提供することができる。また、薄肉化を図っても高強度であり、ピンホールや箔切れ等の問題も回避することができる。
【００５６】
以上、実施例について説明したが、本発明は、上記実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変形を行うことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法であって、
上記アルミニウム合金鋳塊は、化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
上記熱間圧延の前に均質化処理を行うことがなく、
上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下であり、
途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を２０μｍ以下とすることを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアルミニウム合金箔の製造方法において、
上記アルミニウム合金鋳塊は、上記化学成分が、質量％で、Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下をさらに含有することを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアルミニウム合金箔の製造方法において、
上記アルミニウム合金箔は、電池電極の集電体用であることを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
【請求項４】
化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
箔厚が２０μｍ以下であり、
引張強さが２００ＭＰａ以上であり、
液体窒素中で測定した比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とするアルミニウム合金箔。
【請求項５】
請求項４に記載のアルミニウム合金箔において、
上記化学成分が、質量％で、Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下をさらに含有することを特徴とするアルミニウム合金箔。
【請求項１】
アルミニウム合金鋳塊を熱間圧延した後、冷間圧延することにより箔状とするアルミニウム合金箔の製造方法であって、
上記アルミニウム合金鋳塊は、化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
上記熱間圧延の前に均質化処理を行うことがなく、
上記熱間圧延時の温度は３５０℃以下であり、
途中で焼鈍を行うことなく上記冷間圧延を行い、箔厚を２０μｍ以下とすることを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアルミニウム合金箔の製造方法において、
上記アルミニウム合金鋳塊は、上記化学成分が、質量％で、Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下をさらに含有することを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアルミニウム合金箔の製造方法において、
上記アルミニウム合金箔は、電池電極の集電体用であることを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
【請求項４】
化学成分が、質量％で、Ｓｉ：０．１％以上０．６％以下、Ｆｅ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、
箔厚が２０μｍ以下であり、
引張強さが２００ＭＰａ以上であり、
液体窒素中で測定した比抵抗が０．４５μΩ・ｃｍ以上０．７μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とするアルミニウム合金箔。
【請求項５】
請求項４に記載のアルミニウム合金箔において、
上記化学成分が、質量％で、Ｃｕ：０．０１％以上０．２５％以下をさらに含有することを特徴とするアルミニウム合金箔。
【公開番号】特開２０１３−１４８３７（Ｐ２０１３−１４８３７Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２７７９７（Ｐ２０１２−１２７７９７）
【出願日】平成２４年６月５日（２０１２．６．５）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月５日（２０１２．６．５）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
【Ｆターム（参考）】
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