铝多孔体的制造方法、铝多孔体、集电体、电极和电化学装置制造方法及图纸

铝多孔体的制造方法包括通过由熔融盐电解电镀在具有三维网络结构的树脂基材的表面上形成铝膜来制造树脂结构的步骤，从树脂结构去除水分的步骤，和通过对去除了水分的树脂结构进行热处理来去除基材的步骤。在从树脂结构去除水分的步骤中，优选地在50℃以上300℃以下的温度对树脂结构进行热处理树脂结构。在去除基材的步骤中，优选地在等于或者高于370℃并且低于铝的熔点的温度对树脂结构进行热处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有三维网络结构的铝多孔体的制造方法、铝多孔体、集电体、电极和电化学装置。
技术介绍
具有三维网络结构的金属多孔体已被用于广泛的领域，包括各种过滤器、催化剂载体和电池电极。例如，由具有三维网络结构的镍多孔体组成的Celmet(注册商标，由SumitomoElectricIndustries,Ltd.制造)(下文称为“镍多孔体”)已被用作诸如镍氢电池和镍镉电池此类的电池的电极材料。Celmet是具有连续孔的金属多孔体并且具有特征：与其他多孔体比如金属非织造织物相比具有高孔隙率(90％以上)。这种镍多孔体是通过在具有连续孔的多孔树脂——诸如聚氨酯泡沫——的骨架的表面上形成镍层，然后通过热处理分解起泡的树脂成型体，并且进一步还原镍而制成的。镍层是通过用炭粉末或类似物涂布起泡的树脂成型体的骨架的表面以进行导电处理，然后通过电镀沉积镍而形成的。和镍一样，就电导率、耐腐蚀性、轻质等方面而言，铝也是卓越的。在电池应用中，例如，表面涂布有活性材料——诸如钴酸锂——的铝箔被用作锂离子电池的正电极。日本专利号3413662(专利文献1)描述了一种具有三维网络结构的铝多孔体的制造方法，其中使铝的表面积增大(下文称为“铝多孔体”)。在该方法中，通过电弧离子镀方法使具有内部连续空间的三维网络塑料基底经历铝气相沉积过程以形成2至20μm的铝金属层。日本未审查的专利申请公开号08-170126(专利文献2)描述了一种用于制造铝多孔体的方法，其中由可以与铝在等于或者低于铝的熔点的温度形成低共熔合金的金属(例如，铜)组成的膜被形成在具有三维网络结构的起泡的树脂成型体的骨架上，然后起泡的树脂成型体被涂布铝浆并在550℃以上750℃以下的温度在非氧化气氛中进行热处理以蒸发有机成分(起泡的树脂)并且烧结铝粉。日本未审查的专利申请公开号2011-225950(专利文献3)描述了另一种方法，其中在具有三维网络结构的起泡的树脂成型体上镀铝。根据专利文献3中所述的方法，可以在具有三维网络结构的多孔树脂成型体上均匀地镀高纯度的铝，因此可以制造出高品质的铝多孔体。引用列表专利文献专利文献1:日本专利号3413662专利文献2:日本未审查的专利申请公开号08-170126专利文献3:日本未审查的专利申请公开号2011-225950
技术实现思路
技术问题为了提高使用铝的正电极的容量，可以采用铝多孔体并且铝多孔体的孔可填充有活性材料。这是因为，通过使用铝多孔体，即使当电极变厚时这种活性材料也可被保持，并且实现了每单位面积活性材料的高可得率。根据专利文献1中所述的铝多孔体的制造方法，可以制造厚度为2至20μm的铝多孔体。然而，因为该方法是使用气相生长过程的制造方法，所以难以以大面积进行制造，并且如果要求特定厚度或孔隙率的基底，则难以向内部形成均匀的层。该制造方法也存在以下问题：铝层的形成速度低；由于——例如昂贵的设备，制造成本增加；和当形成厚膜时，膜可能遭受铝的开裂或脱落。在专利文献2中所述的用于制造铝多孔体的方法中，形成与铝形成低共熔合金的层，因此不能形成高纯度铝层。包括非水电解质的电化学装置——比如锂离子电池和电容器——需要在其中充分去除水分的环境中进行制造。因此，用作电极的集电体也需要被充分干燥。因为相对大量的水分被吸附至专利文献3中所述的铝多孔体的骨架的表面上，所以为了将铝多孔体用作电化学装置的电极需要充分进行干燥过程。因此，本专利技术的目标是提供一种具有低水分吸附量的三维网络结构的铝多孔体的制造方法。问题的解决方案作为深入研究以实现以上目标的结果，本专利技术人已经发现，如专利文献3中所述，当通过熔融盐电解电镀制造铝多孔体时，将具有吸湿性的细孔形成在骨架的表面上，因此铝多孔体具有相对高的水分吸附量。作为更多详细研究的结果，已经发现了在铝多孔体的骨架的表面上形成的细孔是通过勃姆石的脱水形成的γ-氧化铝。γ-氧化铝也用于水分吸收剂或类似物，并且γ-氧化铝的水分吸收性质已经在(例如，“KawamuraKazuro,EndoHarumi,CharacteristicsofAdsorptionofMoistureonBoehmiteandAnhydrousAlumina,JournalofCeramicSocietyofJapan107[4]pp.335-338(1998)”和“LiHaizhu,IsshikiSadahumi,Transformationofγ-alumina,MonthlyjournaloftheInstituteofIndustrialScience,UniversityofTokyo,11(2),pp.25-29,1959)”中进行了研究。作为进一步研究的结果，本专利技术人已经发现，通过改进由电镀方法制造具有三维网络结构的铝多孔体的已知方法(例如，日本未审查的专利申请公开号2011-225950)，可以制造铝多孔体而不会在骨架的表面上形成γ-氧化铝层。根据本专利技术实施方式的制造方法是(1)铝多孔体的制造方法，该方法包括通过由熔融盐电解电镀在具有三维网络结构的树脂基材的表面上形成铝膜来制造树脂结构的步骤，从树脂结构去除水分的步骤，和通过对去除了水分的所述树脂结构进行热处理来去除基材的步骤。专利技术的有利效果因此，可以提供一种具有低水分吸附量的三维网络结构的铝多孔体的制造方法。附图说明图1是示出了实施例中铝多孔体的骨架表面的电子显微镜照片。图2是示出了比较例中铝多孔体的骨架表面的电子显微镜照片。图3示意地图解了其中铝多孔体被应用于锂电池的结构的实施例。图4示意地图解了其中铝多孔体被应用于电容器的结构的实施例。图5示意地图解了其中铝多孔体被应用于锂离子电容器的结构的实施例。图6是图解了其中铝多孔体被应用于熔融盐电池的结构的实施例的示意性截面图。具体实施方式首先，将列出并描述根据本专利技术的实施方式的内容。(1)根据本专利技术的实施方式的铝多孔体的制造方法是这样一种铝多孔体的制造方法，该方法包括通过由熔融盐电解电镀在具有三维网络结构的树脂基材的表面上形成铝膜来制造树脂结构的步骤，从树脂结构去除水分的步骤，和通过对去除了水分的所述树脂结构进行热处理来去除基材的步骤。(2)在这种铝多孔体的制造方法中，在从树脂结构去除水分的步骤中，优选在50℃以上300℃以下的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝多孔体的制造方法，其包括：通过由熔融盐电解电镀在具有三维网络结构的树脂基材的表面上形成铝膜来制造树脂结构的步骤；从所述树脂结构中去除水分的步骤；和通过对去除了水分的所述树脂结构进行热处理来去除所述基材的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.31 JP 2013-1160131.一种铝多孔体的制造方法，其包括：
通过由熔融盐电解电镀在具有三维网络结构的树脂基材的表面上
形成铝膜来制造树脂结构的步骤；
从所述树脂结构中去除水分的步骤；和
通过对去除了水分的所述树脂结构进行热处理来去除所述基材的
步骤。
2.根据权利要求1所述的铝多孔体的制造方法，
其中，在从所述树脂结构中去除水分的步骤中，在50℃以上300℃
以下的温度对所述树脂结构进行热处理，并且
在去除所述基材的步骤中，在等于或者高于370℃并且低...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村弘太郎，后藤健吾，细江晃久，西村淳一，奥野一树，境田英彰，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP