铝膜的制造方法及制造装置的制造方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种铝膜的制造方法和制造装置，通过利用该制造方法和制造装置，水分或氧不会侵入到镀覆室中。本发明提供了一种铝膜的制造方法，其中在熔融盐电解液中，在被赋予导电性的长条状多孔树脂基材表面上电沉积铝。铝膜制造方法包括如下步骤：使基材(W)传送通过配置于镀覆室(1)的入口侧的密封室(4)，由此传送到镀覆室中的步骤；在镀覆室(1)中将铝膜电沉积到基材(W)的表面上的步骤；将其上电沉积有铝膜的基材通过配置于镀覆室(1)出口侧的密封室(5)，由此从镀覆室(1)传送出来的步骤。向镀覆室供应惰性气体，从而使镀覆室相对于外部空气具有正压，并且从分别设置在两个密封室上的惰性气体排气管(7)中将惰性气体强制排出。
【专利说明】
铝膜的制造方法及制造装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种铝膜的制造方法和铝膜的制造装置，其中，在长条状多孔树脂基 材的表面上电镀铝，从而在基材上形成铝膜。
【背景技术】
[0002] 铝通过在其表面上形成致密的氧化物膜而钝化，从而表现出优异的耐腐蚀性。因 此，通过用铝镀覆钢带等的表面，从而提高了耐腐蚀性。
[0003] 例如，为了在钢带的表面进行铝镀覆，首先，将钢带连续地供应至镀覆室，通过导 电辊，并且使钢带在浸渍于镀覆室内的电镀液中的阳极之间运行。此时，钢带本身是电连接 的，由此钢带自己充当为阴极。因此，在作为阴极的钢带和阳极之间发生电解，并且将铝电 沉积至钢带的表面上，从而实现铝镀覆。通过转动辊改变钢带在镀液中行进的方向，然后， 钢带向上运行。在这种情况下，在阴极和阳极间仍然进行镀覆。在镀铝的钢带离开镀覆室 后，通过另一个导电辊传送，将其带出系统(参照专利文献1和2)。
[0004] 此外，对于提高锂离子电池的正极容量来说，具有三维网状结构的铝多孔体是一 种有前景的材料。目前，通过利用铝的优良特性(例如导电性、耐腐蚀性和轻量性），将表面 覆盖有活性物质（如锂钴氧化物）的铝箱用作锂离子电池的正极。通过使用由铝构成的多孔 体形成正极，可以增加表面积，并且铝多孔体的内部也可以填充有活性物质。由此，即使电 极的厚度增加，也没有降低活性物质的利用率，并且还提高了每单位面积的活性物质的利 用率，从而能够提高正极的容量。
[0005] 作为制备这样的铝多孔体的方法，本
【申请人】已经提出了一种用铝电镀具有三维网 状结构的树脂成型体的方法(参照专利文献3)。现有的铝熔融盐浴需要加热至高温。因此， 一个问题是当试图用铝电镀树脂成型体的表面时，树脂不能承受高温并且熔化。然而，根据 在专利文献2中所描述的方法，通过将诸如1-乙基-3-甲基氯化咪唑鑰(EMIC)或1-丁基氯化 吡啶鑰(BPC)之类的有机氯化物盐和氯化铝(A1C1 3)混合，会形成在室温下为液体的铝浴， 从而能够用铝电镀树脂成型体。特别地，EMIC-A1C13系溶液表现出良好的液体特性，并且可 用作铝镀液。
[0006] 在使用熔融盐作为镀液的连续电镀装置中，当作为镀液的熔融盐与空气接触时， 它将吸收空气中的水分并与之反应，从而产生反应产物。其结果是，镀液所需的功能受损。 特别地，当将氯化合物系熔融盐用于铝系镀覆时，熔融盐会与空气中的水分反应形成氯化 氢，引发诸如工作环境的恶化和电镀装置组件的腐蚀等问题。此外，由于金属铝很容易被氧 化，在基材表面上形成的铝膜也会与镀液中包含的少量溶解氧发生反应，从而形成氧化铝。 当这样的反应与镀膜的生长同时发生时，铝晶粒发生变化，导致诸如镀膜的机械强度降低 和电导率下降等问题发生。
[0007] 因此，在使用熔融盐作为镀液的连续电镀装置中，如图7所示，在长条状板W(以下 也称作"工件"）的镀覆室1的入口部分和出口部分配置有密封室4和5，其中密封室4和5分别 设置有两对密封辊，由此，在完全与外部空气隔绝的密闭系统中进行镀覆（参照专利文献 4)〇
[0008] 引用列表
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:特开平05-222599号公报 [0011] 专利文献2:特开平05-186892号公报 [0012] 专利文献3:特开2012-007233号公报 [0013] 专利文献4:特开2000-87287号公报
【发明内容】
[0014] 技术问题
[0015] 如图7所示，本发明人已制作了铝膜制造装置，该装置包括镀覆室1、以及配置于所 述镀覆室1的工件入口部分和工件出口部分的密封室4和5,其中密封室4和5各自具有两对 密封辊并填充有犯气体。通过使用这种装置，具有三维网状结构的树脂成型体被铝电镀，其 中在该装置中，为了进一步确保水分和氧气不从外部空气中进入到镀覆室中，将镀覆室中 的他气压设为正压。其结果是，发现的一个问题是仍有微量的水分和氧气侵入到电解室中。
[0016] 鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种铝膜的制造方法和制造装置，其中水 分和氧气不会侵入到电镀室中。
[0017] 问题的解决方案
[0018] 本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究，并且已经发现，通过在镀覆室的 基材入口侧和基材出口侧设置密封室，将惰性气体供应至所述镀覆室以使镀覆室相对于外 部空气具有正压，并且从分别设置在所述两个密闭室上的惰性气体排气管中将所述惰性气 体强制排出，从而可以防止水分侵入到镀覆室中。由此，完成了本发明。
[0019] 为了解决上述问题，本发明采用了以下特征。
[0020] 即，根据本发明的一种制造铝膜的方法，其中在熔融盐电解液中将铝电沉积至被 赋予了导电性的长条状多孔树脂基材的表面上，该方法包括:使所述基材传送通过配置于 镀覆室的入口侧的密封室并传送到所述镀覆室的步骤;在所述镀覆室中将铝膜电沉积到所 述基材的表面上的步骤；以及将其上电沉积有所述铝膜的基材从所述镀覆室传送出并通过 配置在所述镀覆室出口侧的密封室的步骤，其中，向所述镀覆室供应惰性气体，从而使所述 镀覆室相对于外界空气具有正压，并且从分别设置在所述两个密封室上的惰性气体排气管 中将所述惰性气体强制排出。
[0021] 在本发明的另一方面中，一种铝膜的制造装置，其中在熔融盐电解液中将铝电沉 积在被赋予了导电性的长条状多孔树脂基材的表面上，该装置包括:镀覆室;配置于所述镀 覆室的基材入口侧的密封室、以及配置于所述镀覆室的基材出口侧的密封室;惰性气体供 应管，其设置在所述镀覆室上，并且将惰性气体供应到所述镀覆室中；以及惰性气体排气 管，其分别设置在所述两个密封室上，并且将所述密封室中的所述惰性气体强制排出。 [0022]发明的有益效果
[0023]根据本发明，在铝膜的制造方法和制造装置中，使用了熔融盐电解液将铝电沉积 到基材上，从而能够可靠地防止水分和氧气侵入到镀覆室中。
【附图说明】
[0024] 图1为示出了根据本发明实施方案的铝膜制造装置的一个实例的图。
[0025] 图2为示出了根据本发明实施方案的铝膜制造装置的一个实例的图。
[0026] 图3为示出了根据本发明实施方案的铝膜制造装置的一个实例的图。
[0027] 图4为示出了根据本发明实施方案的铝膜制造装置的一个实例的图。
[0028] 图5为示出了根据本发明实施方案的铝膜制造装置的一个实例的图。
[0029] 图6为示出了在本发明实施方案中所用的密封室的结构的一个实例的图。
[0030]图7为示出了不具有本发明特征的铝膜制造装置的图。
[0031 ]图8示出了铝多孔体的制造工序的流程图。
[0032] 图9包括示出了铝多孔体制造过程的截面示意图。
[0033] 图10为示出了通过使用导电涂料连续地向树脂多孔体的表面赋予导电性的步骤 的图。
[0034]图11为示出了具有包括连通孔的三维网状结构的金属多孔体的图。
【具体实施方式】
[0035]首先，将列举和描述本发明的实施方案的内容。
[0036] (1)根据本发明的实施方案的一种制造铝膜的方法，其中在熔融盐电解液中将铝 电沉积至被赋予了导电性的长条状多孔树脂基材的表面上，该方法包括
[0037] 使所述基材传送通过配置于镀覆室的入口侧的密封室并传送到所述镀覆室的步 骤；
[0038] 在所述镀覆室中将铝膜电沉积到所述基材的表面上的步骤;以及
[0039] 将其上电沉积有所述铝膜的基材从所述镀覆室传送出并通过配置在所述镀覆室 出口侧的密封室的步骤，
[0040] 其中，向所述镀覆室供应惰性气体，从而使所述镀覆室相对于外界空气具有正压， 并且
[0041 ]从分别设置在所述两个密封室上的惰性气体排气管中将所述惰性气体强制排出。 [0042]根据该实施方案，借助于惰性气流将已经侵入到密封室的水分和氧气强制排出， 从而能够可靠地防止外部空气中的水分和氧气侵入到镀覆室中。因此，能够获得高质量的 铝镀膜，并且可以防止氯化氢等有害物质的产生。
[0043] (2)根据本发明的一个实施方案的制造铝膜的方法为上述（1)中记载的制造铝膜 的方法，其中，在配置于所述入口侧的所述密封室的基材入口侧设置有惰性气体排气管，并 且在配置于所述出口侧的所述密封室的基材出口侧设置有惰性气体排气管。
[0044] 根据该实施方案，在从外部侵入到各密封室的水分和氧气侵入到电镀室之前，将 其与惰性气体共同排出。
[0045] (3)根据本发明的一个实施方案的制造铝膜的方法为上述（1)或(2)中记载的制造 铝膜的方法，其中，在所述两个密封室的每一个上进一步设置供应惰性气体的惰性气体供 应管。
[0046] 根据该实施方案，由于可以提高每一个密封室中的惰性气体的流速，因此能够更 可靠地防止水分和氧气侵入到镀覆室中。
[0047] (4)根据本发明的一个实施方案的制造铝膜的方法为上述(3)中记载的制造铝膜 的方法，其中，在配置于所述入口侧的所述密封室的基材出口侧设置有所述惰性气体供应 管，并且在配置于所述出口侧的所述密封室的基材入口侧设置有所述惰性气体供应管。
[0048] 根据该实施方案，由于可以进一步提高镀覆室中的惰性气体向每一个密封室中的 排气管侧的流速，因此能够更可靠地防止水分和氧气侵入到镀覆室中。
[0049] (5)根据本发明的一个实施方案的制造铝膜的方法为上述（1)至(4)中任何一项所 记载的制造铝膜的方法，其中，利用密封辊将所述两个密封室的各自的所述基材入口和所 述基材出口密封。
[0050] 根据该实施方案，由于借助于密封辊获得了阻止外部空气侵入的效果，因此能够 进一步可靠地防止水分和氧气侵入到镀覆室中。
[0051] (6)根据本发明的一个实施方案的一种铝膜制造装置，其中在熔融盐电镀液中将 铝电沉积至被赋予了导电性的长条状多孔树脂基材的表面上，该装置包括
[0052]镀覆室；
[0053]配置于所述镀覆室的基材入口侧的密封室、以及配置于所述镀覆室的基材出口侧 的密封室；
[0054] 惰性气体供应管，其设置在所述镀覆室上，并且将惰性气体供应到所述镀覆室中； 以及
[0055] 惰性气体排气管，其分别设置在所述两个密封室上，并且将所述密封室中的惰性 气体强制排出。
[0056] 根据该实施方案，借助于惰性气流将已经侵入到密封室中的水分和氧气强制排 出，能够可靠地防止外界空气中的水分和氧气侵入到镀覆室中。因此，能够获得高质量的铝 镀膜，并且可以防止诸如氯化氢等有害物质的产生。
[0057] 需要注意的是，为了防止镀液与水分和氧气混合，无论基材有无传送到镀覆室中， 均需要不断地将惰性气体供应到镀覆室或密封室中，并且将密封室中的惰性气体强制排 出。这样做的原因在于防止发生当水分混入镀液时，镀液和水分相互反应形成反应产物并 且镀液所需的功能受损的现象，并且防止发生当氧气混入镀液时，镀覆过程中形成的铝膜 与镀液中所包含的少量的溶解氧反应并形成氧化铝的现象。
[0058] 以下将详细描述根据本发明的铝膜的制造方法和制造装置。
[0059]旨在说明本发明的范围不是由此而是由所附的权利要求来确定，以及本发明的范 围包括权利要求的等效含义和范围内的所有变化。
[0060] 在通过在常规基材上镀覆形成铝膜的情况下，通过利用仅设置有密封辊的密封室 就可以充分地阻隔水分。但是，在用铝电镀具有三维网状结构的树脂成型体（以下也简称为 "树脂多孔体"）的情况下，仅仅有密封辊并不能提供充分的水分阻隔效果。
[0061] 据推测其原因是:置于密封辊之间的树脂成型体为具有连通孔的多孔成型体，并 且保留在连通孔中的水分和氧被引入到镀覆室中。据推测，这种现象的其他原因是：由于在 镀覆室的氮气气氛下的水分和氧气的浓度与外部空气中的水分或氧气的浓度之间存在浓 度梯度，因此水分和氧气穿过连通孔并扩散到镀覆室中。
[0062] 特别地，在出口侧密封室的下游侧设置有冲洗装置以除去其上形成有铝膜的基材 表面上所残留的镀液的情况下，据推测，由于上述现象，水分会侵入到镀覆室中。
[0063] 因此，本发明人构造了这样的装置，在容纳有镀液的镀覆室的入口侧和出口侧配 置密封室，在所述密封室的每一个上设置排气管，并且通过该排气管将从镀覆室吹出的惰 性气体强制排出，在所述密封室中形成气流。由此，可以防止水气和氧气侵入到镀覆室中。
[0064] 将对用铝电镀具有三维网状结构的树脂成型体（以下也称为"树脂多孔体"）从而 制造铝膜的步骤的概要进行描述，并且对本发明中密封室的特定结构进行详细的描述。 [0065](铝膜制造工序的概要）
[0066] 在根据本发明的铝膜的制造装置中，将基材传送到容纳于镀覆室的镀液中，并且 将铝电沉积在基材上，从而在基材上形成铝膜。
[0067] 图8示出了铝多孔体的制造工序的流程图。此外，对应于该流程图的图9包括如下 示意图，该示意图示出了使用充当基材的多孔树脂基材（以下也可称为"树脂多孔体"）作为 芯材从而形成铝膜的状态。参照这两个附图，对整个制造工序的流程进行说明。
[0068] 首先，进行树脂多孔体101的制备。图9(a)为示出了作为树脂多孔体的一个实例的 具有连通孔的树脂多孔体的表面的放大示意图。利用树脂多孔体31作为骨架而形成孔。然 后，对树脂多孔体102的表面进行导电性的赋予。如图9(b)所示，经由这一步骤，在树脂多孔 体1的表面上薄薄地形成了由电导体构成的导电层32。
[0069] 随后，在熔融盐103中进行铝镀覆，从而在具有导电层的树脂多孔体的表面上形成 铝膜33(图9(c))。由此，得到了包括作为基材的树脂多孔体以及形成于其表面上的铝膜33 的铝结构体。根据需要，从所述铝结构体上除去基材树脂104。
[0070] 通过分解等使树脂多孔体31消失，从而能够得到仅保留有金属层的铝多孔体33 (图 9(d))。
[0071] 将在下文中按顺序描述各个步骤。
[0072](多孔树脂基材的准备）
[0073] 准备具有三维网状结构和连通孔的树脂多孔体。可以选择任意树脂作为用于树脂 多孔体的材料。例如，可以使用聚氨酯、蜜胺、聚丙烯、聚乙烯等的树脂发泡成型体。虽然表 述为树脂发泡成型体，但可以选择具有任意形状的树脂成型体，只要其具有连续的孔(连通 孔)即可。例如，可以使用具有树脂纤维互相缠结的类似于无纺布形状的成型体以替代树脂 发泡成型体。优选地，树脂发泡成型体的孔隙率为80%至98%，并且孔径为50μπι至500μπι。聚 氨酯泡沫和蜜胺泡沫具有高孔隙率以及孔的连通性，并且具有优良的耐热分解性，因此适 合用作树脂发泡成型体。
[0074] 聚氨酯泡沫在孔的均匀性、易获得性等方面是优选的，蜜胺泡沫在能够获得具有 小孔径的孔方面是优选的。
[0075] 在许多情况下，树脂多孔体具有泡沫制造过程中的残留物，例如发泡剂和未反应 单体，并且优选进行清理处理后再进行后续步骤。作为骨架的基材树脂形成三维网格，因 此，作为一个整体形成连续的孔。在聚氨酯泡沫的骨架中，垂直于骨架延伸方向的截面具有 大体为三角形的形状。在这里，孔隙率由下式定义：
[0076] 孔隙率=(1-(树脂多孔体的重量[g]/(树脂多孔体的体积[cm3] X材料密度）））Χ 100[%]
[0077] 此外，由以下方法确定孔径，在该方法中，通过光学显微镜等得到树脂多孔体的放 大表面，计算每英寸(25.4mm)中孔的数目作为小室的数目，并且通过下式得到平均值:平均 孔径= 25.4mm/小室数目。
[0078](赋予树脂多孔体的表面以导电性）
[0079] 为了进行电镀，预先对树脂多孔体的表面进行导电性赋予处理。在本发明中，通过 将含有碳等的导电性颗粒的导电性涂料涂覆在树脂多孔体的表面，从而进行导电性赋予处 理。
[0080] 首先，准备作为导电性涂料的碳涂料。作为导电性涂料的悬浮液优选包含碳颗粒、 粘结剂、分散剂和分散介质。为了均匀地进行导电性颗粒的涂覆，悬浮液需要保持均匀悬浮 状态。因此，悬浮液优选保持在20°C至40°C。这样做的原因是，当悬浮液的温度低于20°C时， 均匀悬浮状态消失，并且形成这样的层，使得仅有粘结剂集中在构成树脂多孔体网状结构 的骨架的表面上。在这种情况下，所涂覆的碳颗粒层容易剥离，并且难以形成牢固附着的金 属镀层。另一方面，当悬浮液的温度超过40°C时，分散介质的蒸发量大，随着涂覆处理时间 的推移，悬浮液浓缩，从而碳的涂覆量很可能会改变。此外，碳颗粒的粒度为0 . Ο?μπι至5μηι， 并优选为〇. Ο?μπι至0.5μπι。当颗粒粒度大时，颗粒可能会堵塞树脂多孔体的孔并妨碍平滑镀 覆。当颗粒粒度过小时，则难以确保足够的导电性。
[0081] 可以通过在悬浮液中浸渍目标树脂多孔体，接着进行挤压和干燥，从而能够将碳 颗粒涂布到树脂多孔体上。
[0082] 图10示出了赋予作为骨架的带状树脂多孔体以导电性的处理设备的结构实例的 示意图，其为实际制造过程的一个实例。如图所示，该设备包括:供应长条状基材树脂（以下 也称为"带状树脂"）51的供给鼓轮52;容纳导电性涂料悬浮液54的槽55;位于槽55上方的一 对挤压辊57;以相对的方式配置于行进的带状树脂51的两侧的多个热空气喷嘴56;用来卷 取处理过的带状树脂51的卷取鼓轮58。此外，适当地设置用来引导带状树脂51的转向辊53。 在具有上述结构的设备中，具有三维网状结构的带状树脂51由供给鼓轮52展开，经转向辊 53引导，并浸没在槽55中的悬浮液54内。浸没在槽55中的悬浮液54内的带状树脂51被引导 至向上的方向并行进通过位于悬浮液54表面上方的挤压辊57。在这一阶段，挤压辊57之间 的距离小于带状树脂51的厚度，带状树脂51被压缩。因此，含浸在带状树脂51内的过量悬浮 液被挤出并返回到槽55中。
[0083] 随后，带状树脂51的行进方向再次改变。然后，通过从包括多个喷嘴的热空气喷嘴 56中喷出的热空气将悬浮液的分散介质等除去，并且在带状树脂51完全干燥后，将其卷取 在卷取鼓轮58上。值得注意的是，从热空气喷嘴56中喷出的热空气的温度范围优选为40°C 至80°C。通过使用这种设备，可以自动并连续地完成导电性赋予处理，并且可以形成具有不 会堵塞的网状结构并且具有均匀的导电层的骨架。因此，能够顺利地进行金属镀覆这一后 续步骤。
[0084](铝膜的形成:熔融盐镀覆）
[0085] 接着，在熔融盐中进行电镀，从而在树脂多孔体的表面上形成铝膜。
[0086] 通过在熔融盐浴中进行铝镀覆，尤其能够在复杂骨架结构（例如具有三维网状结 构的树脂多孔体)的表面上均匀地形成厚的铝膜。
[0087] 使用表面被赋予了导电性的树脂多孔体为阴极，并且以铝为阳极，从而在熔融盐 中施加直流电流。
[0088] 另外，作为熔融盐，可以使用作为有机卤化物与卤化铝的共晶盐的有机熔融盐、或 者作为碱金属卤化物和卤化铝的共晶盐的无机熔融盐。当使用在相对低的温度下熔融的有 机熔融盐浴时，作为基材的树脂多孔体能够在不分解的情况下被镀覆，因而是优选的。可以 使用咪唑鑰盐、吡啶鑰盐等作为有机卤化物。具体地，优选1 -乙基-3 -甲基氯化咪唑鑰 (EMIC)和丁基氯化吡啶鑰(BPC)。。
[0089] 当水分或氧气混入熔融盐时，熔融盐劣化。因此，优选在诸如氮气或氩气的惰性气 体气氛中，并且在密闭环境下进行镀覆。
[0090] 熔融盐浴优选为含氮的熔融盐浴，尤其是优选使用咪唑鑰盐浴。在使用高温下熔 融的盐作为熔融盐的情况下，树脂熔解到熔融盐或其分解的速度快于镀膜的生长，并且不 可能在树脂多孔体的表面上形成镀膜。咪唑鑰盐浴甚至可以在相对低的温度下使用而不会 影响树脂。作为咪唑鑰盐，优选使用含有在1位和3位具有烷基的咪唑鑰阳离子的盐。特别 地，最优选使用氣化错 _1_乙基_3_甲基氣化味唑鐵(A1C13+EMIC)系恪融盐，这是因为其稳 定性高且不易于分解。可以在聚氨酯泡沫、蜜胺泡沫等上进行镀覆。熔融盐浴的温度为l〇°C 至100°C，并且优选为25°C至45°C。随着温度的降低，可以进行镀覆的电流密度范围变窄，并 且变得难以在树脂多孔体的整个表面上进行镀覆。在超过l〇〇°C的高温下，很可能发生树脂 多孔体变形的问题。
[0091] 对于金属表面的熔融盐镀铝，已报道了出于提高镀覆表面的平滑性的目的向 A1C13-EMIC中添加二甲苯、苯、甲苯、或1，10_菲咯啉等添加剂。本发明人发现:特别是在对 具有三维网状结构的树脂多孔体进行镀铝时，添加1，10-菲咯啉对于铝多孔体的形成有特 别的效果。换言之，得到了构成多孔体的铝骨架不易断裂的第1特征，以及能够进行镀覆，使 得多孔体的表面部分和内部之间的镀覆厚度差异小的第2特征。
[0092] 另一方面，在树脂不溶解等的范围内，也可使用无机盐浴作为熔融盐。无机盐浴代 表性的有A1C13-XC1(X:碱金属)二元盐系统或多组分盐系统。在这样的无机盐浴中，虽然其 熔融温度通常高于咪唑鑰盐浴等有机盐浴，但是诸如水分和氧之类的环境条件的制约少， 并且通常以低成本投入实际使用。在树脂为蜜胺泡沫的情况下，相比于聚氨酯泡沫，可以在 高温下使用，并且在60°C至150°C下使用无机盐浴。
[0093] (镀覆装置）
[0094]图1示出了根据本发明实施方案的铝膜制造装置的一个实例。
[0095]铝膜制造装置包括镀覆室1、设置于镀覆室1的基材入口侧的入口侧密封室4、以及 设置于镀覆室1的基材出口侧的出口侧密封室5。
[0096]基材W(以下也称为"工件"）由供给鼓轮20展开，该供给鼓轮20将基材传送至穿过 入口侧密封室4并传送至镀覆室1中。镀覆室1中的其上已经形成有铝膜的工件W穿过出口侧 密封室5，在冲洗装置22中被水洗，然后被卷取在卷取鼓轮21上。
[0097]-镀覆室-
[0098] 如图1所示，镀覆室1包含阳极2和镀液3。镀覆室1设置有将惰性气体供应至镀覆室 1的惰性气体供应管6。由此，镀覆室的内部处于惰性气体气氛中，并且相对于外部空气具有 正压。惰性气体可以为不与熔融盐发生反应的气体，例如氮气或氩气，并且从成本的观点来 看，优选使用氮气。
[0099] 以下将说明使用氮气作为惰性气体的情况。
[0100] 可以使用任何现有的镀覆室作为镀覆室1，并且可以使用在液体中进行供电的系 统或在液体之外进行供电的系统。
[0101] 尽管图1示出了镀覆室中的基材以水平方向传送，但是也可以使用这样的镀覆室， 其中当沿着传送滚筒的圆周表面传送工件时形成铝膜。
[0102] -入口侧密封室和出口侧密封室-
[0103] 图1示出了根据本发明实施方案的密封室。
[0104] 密封室4和5的每一个上均设置有氮气排气管7,并且通过氮气排气管7将从镀覆室 1吹出的惰性气体强制排出，在密封室4和5的每一个中形成氮气气流。优选在远离镀覆室的 位置配置氮气排气管7。即，在入口侧密封室中，氮气排气管7优选配置在靠近基材入口的位 置处，并且在出口侧密封室中，氮气排气管7优选配置在靠近基材出口的位置处。通过在上 述位置配置氮气排气管7,在入口侧密封室中形成有从镀覆室1流向基材入口的气流，并且 在出口侧密封室中形成有从镀覆室1流向基材出口侧的气流。因此，提高了防止水分和氧气 侵入到镀覆室中的效果。
[0105] 图2和3示出了根据本发明其他实施方案的密封室。
[0106] 在如图2和3所示的实例中，密封室4和5的每一个上设置有氮气供应管8。
[0107] 通过由氮气供应管8供应氮气，在密封室4和5的每一个中形成的气流的流速得以 提高，并且进一步提高了防止水分和氧气侵入到镀覆室中的效果。
[0108] 由氮气供应管8供应的氮气优选以相对于工件倾斜的方式吹至工件。通过以这样 的方式供应氮气，容易形成从镀覆室1侧流向氮气排气管7侧的气流，并且通过氮气从工件 置换出存在于工件W的孔中的水分和氧气并将其从工件中排出。从工件中排出的水分和氧 气由密封室中的气流带走，并且由排气管7排出。
[0109] 图4和5示出了根据本发明其他实施方案的密封室。
[0110] 在如图4所示的实例中，图1中所示的实例中的密封室4和5的每一个上设置有两对 密封辊9，并且在图5所示的实例中，图2中所示的实例的密封室4和5的每一个上设置有两对 密封辊9。
[0111] 通过在密封室中设置这样的密封辊，能够更有效地防止水分和氧气侵入到镀覆室 中。
[0112] 在图6所示的实例中，在密封室4的基材入口处设置了用于防止外部空气侵入的密 封板(密封材料）1〇。将该密封板布置为使得其端部与工件W的表面接触，由此，防止外部空 气从基材入口处侵入。密封板可由不损坏工件表面的材料制成，并且优选由柔性材料制成。 此外，在密封室5的基材出口处也设置类似的用于防止外部空气侵入的密封板(密封材料） 10。
[0113] (清洗）
[0114] 对于在树脂多孔体的表面上形成有铝膜的镀铝结构体，对其进行氮气吹扫以充分 地除去镀液，然后进行清洗得到铝多孔体。
[0115] 虽然通过使用水作为清洗液，然而也可以使用有机溶剂。
[0116] 通过上述步骤，得到了包括树脂多孔体作为骨架芯材的铝结构体(铝多孔体）。根 据诸如各种过滤器和催化剂载体之类的预期用途，可以使用这种铝结构作为树脂-金属复 合体。当由于使用环境限制等原因，使用所述铝结构作为金属结构体而不包括树脂时，可以 将树脂除去。可以通过任何方法来除去树脂，例如使用有机溶剂、熔融盐或超临界水进行分 解(溶解）、或加热分解。通过高温加热分解的方法是简便的，但会引起铝的氧化。与镍等不 同的是，铝一旦被氧化就难以进行还原处理。因此，例如在作为电池的电极材料等使用的情 况下，导电率由于氧化而损失，因此，不能使用高温加热分解的方法。
[0117]因此，为了防止铝的氧化，理想的是使用通过在熔融盐中加热分解除去树脂的方 法，这将在下面描述。
[0118](树脂的除去:在熔融盐中加热分解）
[0119] 由如下所述的方法进行熔融盐中的加热分解。将表面设置有铝膜的树脂多孔体浸 没在熔融盐中，施加负电位到铝膜的同时进行加热，从而使树脂多孔体分解。当在树脂多孔 体浸没在熔融盐中的状态下施加负电位时，能够使树脂多孔体分解而不使铝氧化。可根据 树脂多孔体的种类适当地选择加热温度。为了不使铝熔融，有必要在低于铝的熔点(660Γ) 的温度下进行处理。优选的温度范围为500 °C至600°C。此外，所施加的负电位的量相对于铝 的还原电位位于负侧，并且相对于熔融盐中阳离子的还原电位位于正侧。
[0120] 在通过加热树脂而使其分解中所使用的熔融盐可以是碱金属或碱土金属的卤化 物盐，以使得铝电极电位变得较低（base)。具体而言，优选地，熔融盐包含选自由氯化锂 (LiCl)、氯化钾(KC1)、氯化钠(NaCl)及氯化铝(A1C1 3)所构成的组中的至少一种或多种。通 过这种方法，有可能获得具有连通孔并且在其表面具有低氧含量的薄氧化物层的铝多孔 体。
[0121] 实施例
[0122] 以下将基于实施例对本发明进行更加详细的描述。然而，这些实施例仅是说明性 的，并且本发明不限于此。在此，本发明的范围由所附的权利要求书所限定，并包括权利要 求书等价意义和范围内的所有变形。
[0123] [实施例1]
[0124] 使用图1所示的根据本发明实施方案的铝膜制造装置，在多孔树脂基材上形成铝 镀膜。镀覆条件如下所示。
[0125](多孔树脂基材）
[0126] 准备宽度为lm、厚度为1mm、孔隙率95体积％、并且每英寸的孔(小室）的数目为大 约50的聚氨酯作为基材。通过将聚氨酯泡沫浸没于碳悬浮液中，随后干燥，由此赋予其以导 电性。碳悬浮液由17质量％的石墨和炭黑、以及7质量％的树脂粘结剂组成，并且进一步包 含渗透剂和消泡剂。炭黑的粒度为0.5μπι。
[0127] (密封室）
[0128] 入口侧密封室4和出口侧密封室各自的长度为500mm，并且高度为200mm。
[0129] 每一个密封室中的气体被排气管7吸出并被排出。
[0130] (镀覆室）
[0131] 以4.0m3/分钟的总流速由镀覆室1的两根气体供应管6供应氮气。
[0132] (镀覆条件）
[0133] 镀覆条件设置如下：
[0134] 镀液组成：AlCl3/EMIC = 2mol/lmol
[0135] 施加电流:1，000A
[0136] 工件:聚氨酯泡沫(厚度1mm、宽度1，000mm、孔径0.5mm)
[0137] 工件速度：150mm/分钟
[0138] 工件的浸没长度:2m
[0139] (评价）
[0140]在镀覆装置运行24小时后，利用气栗，通过抽气收集镀覆室中的气氛气体(氮气）， 将该气体定义为[样品气体1];并且利用气栗，通过抽气收集存放镀覆装置的室（以下也称 为"一般室"）内靠近供给鼓轮的气氛气体，将该气体定义为[样品气体2]。
[0141] 关于[样品气体1]，通过露点计(电容型)和氧浓度计分别分析露点和氧浓度。
[0142] 此外，关于[样品气体2]，通过氯化氢浓度计分析氯化氢的浓度。
[0143] 分析结果示于表1中。
[0144] [实施例2]
[0145] 如实施例1 一样运行镀覆装置并收集样品气体，不同之处在于使用了根据本发明 实施方法的图4所示的设置有密封辊9的铝膜制造装置，并且以3.5m 3/分钟的总流速由镀覆 室1的两根氮气供应管6供应氮气。
[0146] 样品气体的分析结果示于表1中。
[0147] [实施例3]
[0148] 如实施例1 一样运行镀覆装置并收集样品气体，不同之处在于，在实施例1中，图6 所示的密封板10分别设置于密封室4的基材入口侧和密封室5的基材出口侧，并且以3.5m 3/ 分钟的总流速由镀覆室1的两根氮气供应管6供应氮气。
[0149] 样品气体的分析结果示于表1中。
[0150] [实施例4]
[0151]如实施例1 一样运行镀覆装置并收集样品气体，不同之处在于，使用了根据本发明 实施方法的图2所示的铝膜制造装置，以3.3m3/分钟的总流速由镀覆室1的两根氮气供应管 6供应氮气，并且以0.2m 3/分钟的总流速由密封室4和5的氮气供应管8供应氮气 [0152]样品气体的分析结果显示于表1中。
[0153][实施例5]
[0154]如实施例1 一样运行镀覆装置并收集样品气体，不同之处在于，使用了根据本发明 实施方案的图5所示的设置有密封辊9的铝膜制造装置，以3.0m3/分钟的总流速由镀覆室1 的两根氮气供应管6供应氮气，并且以0.2m 3/分钟的总流速由密封室4和5的氮气供应管8供 应氮气.
[0155]样品气体的分析结果不于表1中。
[0156] [比较例1]
[0157] 如实施例1 一样运行镀覆装置并收集样品气体，不同之处在于，在实施例1中，没有 将密封室4和5的每一个中的空气从氮气排气管7中强制排出。
[0158]样品气体的分析结果不于表1中。
[0159] [比较例2]
[0160] 如实施例2-样运行镀覆装置并收集样品气体，不同之处在于，在实施例2中，没有 将密封室4和5的每一个中的空气从氮气排气管7中强制排出。
[0161]样品气体的分析结果示于表1中。
[0162] [比较例3]
[0163] 如实施例3-样运行镀覆装置并收集样品气体，不同之处在于，在实施例3中，没有 将密封室4和5的每一个中的空气从氮气排气管7中强制排出。
[0164] 样品气体的分析结果示于表1中。
[0165] [比较例4]
[0166] 如实施例4一样运行镀覆装置并收集样品气体，不同之处在于，在实施例4中，没有 将密封室4和5的每一个中的空气从氮气排气管7中强制排出。
[0167] 样品气体的分析结果示于表1中。
[0168] 认为镀覆室的氧浓度小于0.5 %为可接受的范围。
[0169] 认为镀覆室露点低于-30°C为可接受的范围。
[0170] 当HC1浓度低于0. lppm时，则认为不存在泄漏。
[0171] [表 1]
[0172]
[0173] 符号说明
[0174] 1镀覆室
[0175] 2 阳极
[0176] 3 镀液
[0177] 4入口侧密封室
[0178] 5出口侧密封室
[0179] 6惰性气体(氮气)供应管
[0180] 7惰性气体(氮气)排气管
[0181] 8惰性气体(氮气)供应管
[0182] 9密封辊
[0183] 10密封板
[0184] 11压紧辊
[0185] 12供电辊
[0186] 13传送辊
[0187] 14储存槽
[0188] 15 栗
[0189] 20供给鼓轮
[0190] 21卷取鼓轮
[0191] 22冲洗装置
[0192] 31树脂多孔体
[0193] 32导电层
[0194] 33 铝膜
[0195] 51长条状多孔树脂基材(带状树脂）
[0196] 52供给鼓轮
[0197] 53转向辊
[0198] 54导电涂料悬浮液
[0199] 55 槽
[0200] 56热空气喷嘴 [0201 ] 57挤压辊
[0202] 58卷取鼓轮
[0203] W 工件
【主权项】
1. 一种制造铝膜的方法，其中在熔融盐电解液中将铝电沉积至被赋予了导电性的长条 状多孔树脂基材的表面上，该方法包括： 使所述基材传送通过配置于镀覆室的入口侧的密封室并传送到所述镀覆室的步骤； 在所述镀覆室中将铝膜电沉积到所述基材的表面上的步骤；以及 将其上电沉积有所述铝膜的所述基材从所述镀覆室传送出并通过配置于所述镀覆室 的出口侧的密封室的步骤， 其中，向所述镀覆室供应惰性气体，从而使所述镀覆室相对于外部空气具有正压，并且 从分别设置在所述两个密封室上的惰性气体排气管中将所述惰性气体强制排出。2. 根据权利要求1所述的制造铝膜的方法，其中，在配置于所述入口侧的所述密封室的 基材入口侧设置有所述惰性气体排气管，并且 在配置于所述出口侧的所述密封室的基材出口侧设置有所述惰性气体排气管。3. 根据权利要求1或2所述的制造铝膜的方法，其中，在所述两个密封室的每一个上进 一步设置供应惰性气体的惰性气体供应管。4. 根据权利要求3所述的制造铝膜的方法，其中，在配置于所述入口侧的所述密封室的 基材出口侧设置有所述惰性气体供应管，并且在配置于所述出口侧的所述密封室的基材入 口侧设置有所述惰性气体供应管。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的制造铝膜的方法，其中，利用密封辊将所述两个 密封室各自的所述基材入口和所述基材出口密封。6. -种铝膜的制造装置，其中在熔融盐电解液中将铝电沉积至被赋予了导电性的长条 状多孔树脂基材的表面上，该装置包括： 镀覆室； 配置于所述镀覆室的基材入口侧的密封室、以及配置于所述镀覆室的基材出口侧的密 封室； 惰性气体供应管，其设置在所述镀覆室上，并且将惰性气体供应到所述镀覆室中；以及 惰性气体排气管，其分别设置在所述两个密封室上，并且将所述密封室中的所述惰性 气体强制排出。
【文档编号】C25D3/66GK105980606SQ201580007478
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年1月26日
【发明人】西村淳, 西村淳一, 细江晃久, 奥野树, 奥野一树, 木村弘太郎, 后藤健吾, 境田英彰, 本村隼, 本村隼一
【申请人】住友电气工业株式会社