铜条以及铜条的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种铜条以及铜条的制造方法,用于抑制由分切加工所产生的毛刺的影响。所述铜条是对铜分切材的侧面实施了加工的铜条,具有相对于该铜条的上下表面垂直的第1面、与前述上下表面中的一个面和前述第1面相接的第2面、以及与前述上下表面中的另一个面和前述第1面相接的第3面,前述第1面和第2面通过研磨而成型,前述第1面的厚度小于0.1mm,该铜条的上下表面、第1面、第2面和第3面形成有含镍的镀敷层。
【专利说明】铜条以及铜条的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铜条以及铜条的制造方法,特别涉及由在侧面具有剪切面和破断面的 铜分切材构成的铜条以及铜条的制造方法。
【背景技术】
[0002] 以往的铜条在表面形成例如含镍(Ni)的镀敷层,被用于搭载晶体管等半导体芯片 的引线框等中。此外,最近这样的铜条也逐渐被用作锂离子二次电池、双电层电容器等的极 耳。
[0003] 最近,大容量的层压型锂(Li)离子二次电池被用于汽车用途、面向一般家庭的蓄 电用途。该电池形成如下结构:在例如2片铝层压膜之间收容包含正负极和电解质的发电 要素,在引出作为引线端子的极耳的状态下,对双方的铝层压膜的周缘部实施热封而熔合, 从而封入发电要素。
[0004] 这样,在各种用途中使用的铜条,使用例如通过将宽幅、长条状的铜制薄片(原版 (原反))以规定宽度剪切的分切加工而得到的铜分切材。
[0005] 例如在专利文献1中,记载了关于通过分切加工而得到的各种用途的金属带。此 夕卜,例如在专利文献2中,记载了关于层压型Li离子二次电池的引线端子。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2011-173144号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2010-165481号公报
【发明内容】
[0010] 发明要解决的课题
[0011] 但是,如果如上所述实施分切加工,则在通过分切加工进行了剪切的侧面的剪切 方向下侧的端部,容易产生毛刺(κ U )。如果存在从侧面的端部突出的毛刺,则在例如组装 到层压型Li离子二次电池中时,在电池内部脱落的毛刺成为导电性异物,有时发电要素会 发生短路。
[0012] 此外,就毛刺而言,存在如下情况:在对铜条实施镀敷加工时在镀敷装置内脱落而 成为异物,或者根据镀敷处理液种类的不同会成为使铜离子浓度增高的原因。
[0013] 此外,在对铜分切材实施镀敷时,由于形成的剪切面、破断面是表面粗糙的状态, 因此是在未充分进行清洗等镀敷前处理的状态下实施镀敷,有时会产生镀层剥离等问题。
[0014] 此外,在铜条周围粘贴胶带、或者通过加热和加压在树脂中埋入铜条时,包含铜条 断面上的毛刺的锐角边缘会阻碍胶带的密合、树脂的流动,有时成为在铜条侧面卷入气泡 的原因。此外,这样的作业,如果铜条的厚度越厚,则有更不容易在铜条侧面不混入气泡的 倾向。
[0015] 本发明的目的是提供一种抑制例如在电池内部的脱落等由分切加工所产生的毛 刺的影响,并且无产生镀层剥离之忧的铜条以及铜条的制造方法。
[0016] 解决课题的方法
[0017] 根据本发明的第1方式,提供一种铜条,其是对铜分切材的侧面实施了加工的铜 条,其特征在于,具有 :
[0018] 相对于该铜条的上下表面垂直的第1面、
[0019] 与前述上下表面中的一个面和前述第1面相接的第2面、以及
[0020] 与前述上下表面中的另一个面和前述第1面相接的第3面,
[0021] 前述第1面的厚度小于0· 1mm,
[0022] 该铜条的上下表面、第1面、第2面和第3面形成有镀敷层。
[0023] 根据本发明的第2方式,提供一种铜条,其特征在于,前述第1面和第2面通过研 磨而成型。
[0024] 根据本发明的第3方式,提供第1或第2方式记载的铜条,其特征在于,前述第3 面通过研磨而成型。
[0025] 根据本发明的第4方式,提供第1方式记载的铜条,其特征在于,该铜条从上表面 至下表面的厚度为〇· lmm以上〇· 5mm以下。
[0026] 根据本发明的第5方式,提供第1方式?第3方式中任一项所记载的铜条,其特征 在于,通过对前述铜分切材实施退火,使得伸长的容许量为35%以上。
[0027] 根据本发明的第6方式,提供第1方式?第4方式中任一项所记载的铜条,其特征 在于,在锂离子二次电池的极耳中使用。
[0028] 根据本发明的第7方式,提供一种铜条的制造方法,其特征在于,具有:
[0029] 准备通过分切加工被剪切的铜条的工序;
[0030] 对前述铜条的端面进行加工,成型相对于该铜条的上下表面垂直的第1面的工 序;
[0031] 对前述铜条的端面进行加工,成型与前述上下表面中的一个面和前述第1面相接 的第2面的工序;以及
[0032] 在该铜条的上下表面、第1面、第2面、以及与前述上下表面中的另一个面和前述 第1面相接的第3面上形成镀敷层的工序,
[0033] 在成型前述第1面的工序中,成型为厚度小于0. 1mm。
[0034] 根据本发明的第8方式,提供第7方式记载的铜条的制造方法,其特征在于,前述 第1面和第2面通过研磨而成型。
[0035] 根据本发明的第9方式,提供第7或第8方式记载的铜条的制造方法,其特征在 于,进一步包括通过研磨来成型与前述上下表面中的另一个面和前述第1面相接的第3面 的工序。
[0036] 发明效果
[0037] 根据本发明,能够提供一种抑制例如在电池内部的脱落等由分切加工所产生的毛 刺的影响,且无产生镀层剥离之忧的铜条以及铜条的制造方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0038] 图1是本发明的一个实施方式涉及的铜条的制造中所使用的铜分切材的立体图。
[0039] 图2是显示本发明的一个实施方式涉及的铜条的制造中所使用的铜分切材的宽 度方向的侧面的放大剖面图。
[0040] 图3是显示本发明的一个实施方式涉及的铜条的制造中所使用的侧面成型装置 的构成单元的简图。
[0041] 图4是本发明的一个实施方式涉及的铜条的制造中所使用的顶注方式的镀敷装 置的概略构成图。
[0042] 图5 (a)是本发明的一个实施方式涉及的铜条的立体图,(b)是(a)的A-A剖面 图。
[0043] 图6是显示具备本发明的一个实施方式涉及的铜条作为极耳的层压型Li离子二 次电池的部分内部结构的立体图。
[0044] 图7是显示本发明的一个实施方式涉及的铜条的各种变形例的放大剖面图。
[0045] 符号说明
[0046] 10铜分切材
[0047] 10c 端部
[0048] 10s 侧面
[0049] 20 铜条
[0050] 201c 第 2 面
[0051] 202c 第3面
[0052] 20m主表面
[0053] 20s 第 1 面
[0054] 32a,32c 树脂胶带
[0055] 40a,40c带树脂的极耳
[0056] 41a铜条片
[0057] 41c铝条片
[0058] 50层压型Li离子二次电池
[0059] 100侧面成型装置
[0060] 103c,105c 倒角单元
[0061] 200镀敷装置
[0062] 2〇6 Ni 镀敷槽
【具体实施方式】
[0063] 本发明人等所得的见解
[0064] 如上所述,在通过分切加工被剪切的铜分切材的侧面的剪切方向下侧的端部,有 时会产生毛刺。在铜分切材如以往那样被用于搭载晶体管等半导体芯片的引线框、即没有 半导体芯片的引线等而是仅仅搬送用外框等的情况下,这样的毛刺不被视为那么严重的问 题。但是,近年来,铜分切材开始被用作层压型Li离子二次电池、双电层电容器等的极耳, 一些弊端开始明显化。
[0065] 例如部分层压型Li离子二次电池等中使用的极耳有大型化的倾向。在上述的汽 车用途中的层压型Li离子二次电池的例子中,为了流过30A以上的大电流,考虑到焦耳热 损失,使极耳为例如厚度o. 2mm以上、宽度50mm以上,此外,也有使用纯铜系的铜条作为极 耳的情形。而且,由于对极耳还要求用于使极耳易于弯曲的柔软性,因而通过退火来进行调 质。一般而言,对调质后的纯铜系的铜条进行分切加工时,与未调质的合金系的铜条相比伸 长变大,更加容易产生毛刺。
[0066] 如果在铜分切材的侧面的端部产生毛刺,则在例如以后的工序中或在适用于各种 用途后,有时部分毛刺会脱落。例如如果毛刺从作为层压型Li离子二次电池的极耳而组装 的铜分切材上脱落,则会在电池内部作为导电性异物起作用,有时会使发电要素短路。
[0067] 此外,在电池的用途中,由于从位于极耳上的铜分切材的端部突出的毛刺与铝层 压膜的铝层的接触、异常接近,有时会产生短路。
[0068] 此外,在层压型Li离子二次电池的用途中,例如将确保在组装到电池中时的密封 性(气密性)的树脂胶带等树脂部件粘贴到铜分切材上。但是,如果有从端部突出的毛刺,则 在树脂部件的粘贴等时树脂产生的流动性受阻,使得树脂在铜分切材周围不能充分遍布, 有时气密性会受损。
[0069] 此外,例如在形成含镍的镀敷层时,受到因毛刺导致的阻碍,有时会不能均匀地形 成镀敷层或者形成后毛刺与镀敷层一起脱落。
[0070] 此外,形成的镀敷层有时产生特别是在铜分切材的侧面形成的剪切面、破断面上 的剥离。特别是破断面与其他面相比表面为粗糙状态,镀敷的前处理非常困难。因此,认为 容易产生镀敷层的剥离。
[0071] 作为针对层压型Li离子二次电池中的气密性下降的对策,可考虑例如在热封机 的密封夹具的形状方面想办法、根据极耳的厚度而增厚树脂部件。但是,仅靠这些仍不能成 为充分的对策。此外,如果树脂部件增厚,则热封时对树脂部件施加的热的温度分布管理、 树脂部件的行为管理会变困难。例如上述专利文献2中,在粘贴于极耳的热封部分的树脂 胶带的材质、尺寸、构成方面想办法,对上述温度分布管理等费尽了心思。此外,除了气密性 以外,如上所述,还需要针对毛刺与其他部件的接触、因毛刺脱落引起的短路等的对策。
[0072] 这里,本发明人等考虑了对这样的铜分切材的侧面本身实施加工。例如上述的专 利文献1中,公开了有关使用具有规定形状的金属辊对金属带的端部的毛刺、棱角进行碾 压的方法。但是,部分极耳虽说有大型化的倾向,可是其使用的铜分切材原本就非常薄,例 如厚度为〇. 1_左右。此外,如上所述,铜分切材多为经退火达到规定伸长率而软化后的状 态。所以,如果将这样的铜分切材以专利文献1的方法进行处理,则例如发生铜分切材的宽 度方向的边缘会波动的波动现象,非常难以适用该方法。
[0073] 本发明人等基于这样的困难性,对于抑制由分切加工产生的毛刺的影响、镀敷层 不会剥离的铜条的侧面形状以及用于获得该形状的方法等,反复进行了认真研究。
[0074] 本发明是基于发明人等发现的这些见解的发明。
[0075] 本发明的一个实施方式
[0076] 本发明的一个实施方式涉及的铜条是对铜分切材的侧面实施了加工的铜条,其特 征在于,具有相对于该铜条的上下表面垂直的第1面、与前述上下表面中的一个面和前述 第1面相接的第2面、以及与前述上下表面中的另一个面和前述第1面相接的第3面,前述 第1面的厚度小于〇. 1mm,该铜条的上下表面、第1面、第2面和第3面形成有含镍的镀敷 层。
[0077] (1)铜条的制造方法
[0078] 首先,对于本发明的一个实施方式涉及的铜条的制造方法,使用图1?5来说明。 图1是本实施方式涉及的铜条的制造中所使用的铜分切材10的立体图。图2是显示本实施 方式涉及的铜条的制造中所使用的铜分切材10的宽度方向的侧面l〇s的放大剖面图。图3 是显示本实施方式涉及的铜条的制造中所使用的侧面成型装置100的构成单元的简图。图 4是本实施方式涉及的铜条的制造中所使用的顶注方式的镀敷装置200的概略构成图。图 5 (a)是本实施方式涉及的铜条20的立体图,(b)为(a)的A-A剖面图。
[0079] 铜分切材准备工序
[0080] 首先,准备图1所示的铜分切材10。铜分切材10是通过将例如宽幅且长条状的铜 制薄片(原版)利用分切机等装置以规定的窄幅沿着长度方向进行剪切的分切加工来制造 的。
[0081] 铜分切材10的厚度例如为0· 1mm以上0· 5mm以下。这样,在铜分切材10的厚度 为0. 1_以上时,从成本的观点考虑一般使用轧制材料,但也可以使用电解材料。此外,在 上述的极耳等用途中,一般使用纯度99. 99%以上的纯铜。
[0082] 此外,对铜分切材10实施了调整例如其硬度、伸长率等特性的退火等的调质处 理。这样的调质处理一般在分切加工前的铜制薄片的状态下实施。通过这样的调质处理, 铜分切材10例如软化而成为硬度降低的状态,此外,如果是纯铜系的铜分切材10,则例如 伸长率、即伸长的容许量为35%以上。
[0083] 通过分切加工而成为窄幅的长条状的铜分切材10在宽度方向的断面为大致矩形 状,侧面10s的各个端部10c为大致方形。但是,通过分切加工,铜分切材10的侧面10s受 到了以下所述的规定的变形。
[0084] 如图2所示,铜分切材10的宽度方向的侧面10s的至少一方或两方是通过分切加 工被剪切所产生的侧面l〇s,朝向纸面,从上方向下方被剪切。在被剪切而产生的侧面10s 上,从上方开始依次产生了塌边(夕' >)、剪切面、破断面以及毛刺。
[0085] "塌边"是由于剪切力使铜制薄片的上表面被下压而带有圆形的部位。在铜分切材 10的侧面l〇s的上侧的端部10c的长度方向的大致整个区域内,产生了这样的塌边。
[0086] "剪切面"是由于剪切力而与剪切方向平行地产生偏移的同时,铜制薄片被切断而 产生的面。铜分切材10的侧面10s的大体中央部一带形成了这样的剪切面。剪切面多为 粗糙的表面状态。
[0087] "破断面"是由于剪切力导致铜制薄片完全被切断而产生的面。铜分切材10的侧 面10S的下方一带形成了这样的破断面。破断面多为比剪切面更粗糙的表面状态。
[0088] "毛刺"是在由于剪切力使铜制薄片完全被切断时将铜制薄片的下面侧向下方拉 长而产生的部位。毛刺或者具有锐利的前端部分,或者形成了比较容易脱落的状态。在铜 分切材10的下侧的端部10C,在长度方向的一部分或者大体整个区域上,突出有这样的毛 刺。
[0089] 这样,在毛刺从侧面的下侧的端部突出的状态下,如果将铜分切材作为铜条适用 于各种用途,则会产生各种弊端。虽说铜分切材非常薄,而且通过例如调质处理进行软化而 成为易于伸长的状态,可还是难以如上述专利文献1那样采用碾压端部、毛刺的方法。
[0090] 因此,到目前为止,采用例如难以产生毛刺的分切加工条件的优化;将尽管如此还 是产生了的毛刺使用辊等轻轻弄平,通过全数检查等来检测未能完全除去的毛刺,将有毛 刺的产品废弃等方法。由此导致成本的增大、工作量的繁杂化。
[0091] 这里,在本实施方式中,如下设定:所述铜条是通过以下所示的方法,将毛刺的至 少一部分通过研磨而除去,并对侧面具有剪切面和破断面的铜分切材的侧面实施了加工的 铜条,所述铜条具有相对于该铜条的上下表面垂直的第1面、以及与前述上下表面中的一 个面和前述侧面相接的经研磨的第2面,第1面的厚度小于0. 1mm。
[0092] 破断面除去工序
[0093] 本实施方式中,使用图3所示的侧面成型装置100,来除去铜分切材10的侧面10s 的破断面的至少一部分。由此,除去从破断面的下方、下侧的端部10c突出的毛刺。具体而 言,至少对产生了毛刺的下侧的端部l〇c进行倒角(面取>9 )从而将毛刺与破断面一起除去。 在以下的构成中,对将铜分切材10的侧面l〇s的各个端部10c全部进行倒角的情形进行说 明。具体而言,如图5 (b)所示,进行研磨加工,以形成相对于主表面20m (铜分切材10的 表面)垂直的第1面20s、与主表面20m和第1面20s相接且在产生毛刺的一侧(下侧)形成 的第2面201c、以及与主表面20m和第1面20s相接且在产生塌边的一侧(上侧)形成的第 3 面 202c。
[0094] 如图3所示,在侧面成型装置100中,在装置内的最上游侧和最下游侧分别具备送 出部101和驱动辊109r。由此,构成为例如将在卷芯等上被卷成线圈状的铜分切材10从最 上游侧的送出部101搬送到最下游侧的驱动辊109i。在驱动辊109i的更下游侧,可以串联 地连接有(串列化)例如镀敷装置200 (参照图4)。在侧面成型装置100的大致中段,设有 倒角单元l〇3c、105c等,构成为对铜分切材10的侧面10s的端部10c进行倒角。例如侧面 成型装置100的各部分通过由CPU等构成的计算机等控制部110被控制。
[0095] 以下,对使用侧面成型装置100的破断面除去工序进行说明。
[0096] 首先,从送出部101向装置内送出铜分切材10。在送出部101的下游侧,设有例如 具有与搬送方向相反侧的驱动力的制动辊102r,能够对铜条20施加适度的张力。调整为: 使制动辊l〇2r与最下游侧的驱动辊109r -起工作,施加铜分切材10不产生永久伸长程度 的规定张力,同时以规定速度在装置内搬送。还可以在送出部101、驱动辊l〇9i的下游侧等 必要部位进一步设置未图示的存储(accumulate)部,使铜分切材10减速、停止来实现搬送 速度差的微调。利用存储部,还可以在使装置运转的状态下进行材料交换等。此外,还可以 根据必要设置辅助台等。
[0097] 将通过了制动辊1021的铜分切材10搬送到倒角单元103c,进一步通过根据需要 设置的辅助辊l〇4i,搬送到倒角单元105c。
[0098] 倒角单元103c配置在相对于搬送中的铜分切材10略上方的位置,具有1组以上 的以横跨铜分切材10的宽度方向的方式配置的旋转磨石、旋转砂纸等研磨材。由此,对铜 分切材10的上侧的两端部l〇c进行研磨。
[0099] 倒角单元105c配置在相对于搬送中的铜分切材10略下方的位置,具有1组以上 的以横跨铜分切材10的宽度方向的方式配置的旋转磨石、旋转砂纸等研磨材。由此,对铜 分切材10的下侧的两端部l〇c进行研磨。
[0100] 在这样对铜分切材10的各个端部10c进行研磨时,控制施加到铜分切材10上的 荷重、铜分切材10的研磨量。这样的控制通过调整例如倒角单元103c、105c的位置、研磨 材的倒角角度、旋转速度、组合数等来进行。
[0101] 具体而言,固定各倒角单元l〇3c、105c所具备的研磨材,以使成为规定的倒角角 度,例如相对于作为铜分切材10主表面的上下面各为45°以下,并使倒角单元103c、105c 与铜分切材10的长度方向平行地运转。各1组的研磨材的荷重根据铜分切材10的厚度来 调整。此时,例如为500重量克(gf:也称为克重)以下的荷重。由于铜分切材10变厚等而 使研磨量增加时,优选不增加荷重而是通过增加例如研磨材的组合数来应对。由此,能够抑 制铜分切材10变形或者位置偏移。
[0102] 这样,各倒角单元103c、105c具有进行如上所述的调整的功能。或者,还可以通过 具有这样功能的控制部110来控制。
[0103] 通过上述方式,铜分切材10的侧面10s的破断面、毛刺的至少一部分被除去,形成 第2面201c。此外,剪切面、塌边的至少一部分也被除去。
[0104] 另外,在相对于主表面垂直地研磨铜分切材10的侧面10s来形成第1面20s时, 追加例如将倒角角度相对于主表面固定为90°的未图示的倒角单元,由此更确实地除去剪 切面、破断面。
[0105] 此外,这些倒角单元中的研磨可以以干式来进行,或者还可以以湿式(在施加水、 冷却液(冷却剂)的同时使用了耐水性的研磨材、研磨单元)来进行。
[0106] 使利用各倒角单元103c、105c对端部进行了倒角的铜分切材10,通过根据需要设 置的辅助辊l〇6i后,搬送到精加工单元107,进而搬送到洗涤单元108。
[0107] 在精加工单元107中,例如对铜分切材10施加水等,同时利用在铜分切材10的上 下位置配置的旋转抛光轮(回転〃 7 )、比上述更细的研磨材等对铜分切材10的包括侧面 10s的表面进行研磨。由此,使得通过例如倒角而形成的角部变得光滑。在洗涤单元108 中,例如以0. 2 M Pa左右的压力以阵雨状喷上纯水来对铜分切材10进行洗涤。
[0108] 通过上述方式,完成除去铜分切材10的破断面的工序。
[0109] 镀敷层形成工序
[0110] 接下来,使用图4所示的镀敷装置200,在通过上述的破断面除去工序实施了倒角 加工的铜分切材10的表面(上下表面、第1面、第2面和第3面)上形成例如镍(Ni)等的镀 敷层,从而得到在铜分切材10的大体整个表面上形成了镀敷层的全面镀敷铜条。
[0111] 如图4所示,镀敷装置200构成为:在装置内的最上游侧(串列化时为侧面成型装 置100侧)和最下游侧分别具备送出部201和卷绕部209,搬送被卷绕成例如线圈状的铜分 切材10。构成为:在镀敷装置200中设置以Ni镀敷槽206为代表的、将例如铜分切材10 浸渍来进行各处理的顶注方式(垂直方式)的多个处理槽,在实施了倒角加工的铜分切材10 的表面形成镀敷层。例如镀敷装置200的各部分通过由CPU等构成的计算机等控制部210 被控制。
[0112] 以下,对使用了镀敷装置200的镀敷层形成工序进行说明。
[0113] 首先,将铜分切材10从送出部201送出至装置内,依次搬送至脱脂槽202、化学研 磨槽203、酸洗槽204、铜镀敷槽205。
[0114] 在脱脂槽202中,进行例如碱脱脂或电解脱脂等,弄掉铜分切材10表面的油分、污 渍。在化学研磨槽203中,使用例如过氧化氢系的液体对铜分切材10的表面进行化学研 磨。由此能够得到良好的表面品质,能够提高最终产品所要求的镀敷层的品质。在酸洗槽 204中,利用例如10%硫酸水溶液进行酸洗。在铜镀敷槽205中,进行短时间的铜镀敷处理 (预镀铜处理),形成非常薄的铜镀敷层。
[0115] 在形成铜镀敷层作为基底之后,将铜分切材10搬送至Ni镀敷槽206。需说明的 是,图示中省略了各镀敷槽205、206具备的进行废液回收的回收槽、在各镀敷槽205、206之 间配置的进行水洗等的处理槽。
[0116] Ni镀敷槽206中,在铜分切材10的表面形成例如作为镀敷层的未图示的Ni镀敷 层。Ni镀敷层在例如铜分切材10的各主表面(上下表面)的宽度方向的中央部形成为Ιμ-- 以上的厚度。由此,成为抑制在形成镀敷层时在镀敷层中产生的针孔的影响的充分厚度。但 是,根据最终产品的用途,所要求的表面的光泽度、Ni镀敷层的厚度不相同。因此,可以改 变Ni镀敷槽206的规格。
[0117] 但是,在兼顾Ni镀敷槽前后的处理的条件下大幅改变铜分切材10的搬送速度是 困难的。在将镀敷装置200与侧面成型装置100串列化时,还要兼顾侧面成型装置100。因 此,在Ni镀敷层的厚度等大范围变动时,优选预先将Ni镀敷槽206的尺寸(Ni镀敷槽206 中的搬送距离)设为可变。
[0118] 然后,将形成了 Ni镀敷层的铜分切材10搬送至洗涤槽207,进一步搬送至干燥机 208。
[0119] 在洗涤槽207中,例如以0. 2 M Pa左右的压力以阵雨状喷上纯水来对铜分切材10 进行洗涤。在干燥机208中,以规定温度使铜分切材10干燥规定时间。
[0120] 之后,在卷绕部209卷绕铜分切材10,完成镀敷层形成工序。
[0121] 需说明的是,通过将侧面成型装置100与镀敷装置200串联地连接而串列化,能够 在由侧面成型装置100洗涤后以将铜分切材10润湿了的状态直接连续地搬送到镀敷装置 200。这样,例如未对铜分切材10进行干燥而搬送至下一处理,因此能够在抑制铜分切材10 的表面发生氧化等质变的同时形成镀敷层。
[0122] 通过以上方式,能够制造图5所示的本实施方式涉及的铜条20。
[0123] 在本实施方式中,通过破断面除去工序,将铜分切材10的毛刺的至少一部分除去 而形成了第2面201c,因此能够抑制上述那样的镀敷层厚度、品质变得不均一。此外,在适 用于镀敷层形成工序后的各种工序、各种用途后,能够抑制毛刺突出部分的镀敷层因摩擦 等而损伤或剥离。
[0124] 由此,能够抑制铜条20露出而被腐蚀性外部气体腐蚀。在将铜条20适用于例如层 压型Li离子二次电池的带树脂的极耳等时,还能够抑制因电解质液所引起的腐蚀。因此, 能够抑制极耳的热封部分的气密性受损而导致通气。
[0125] 本实施方式中,通过上述破断面除去工序,除去了具有粗糙表面状态的破断面、剪 切面的至少一部分,由此也更容易得到对镀敷层的上述各种效果。
[0126] (2)铜条的构成
[0127] 如上所制造的长条状铜条20,如图5所示,由铜分切材构成,通过对铜分切材10的 侧面l〇s的各端部10c进行倒角,从而在宽度方向的两侧具备第1面20s、第2面201c、第 3面202c。铜条20的各主表面(上下表面)20m与第2面201c或者与第3面202c所成的 角度Θ为例如45°以下。此外,第2面201c、第3面202c的断面形状为例如0.05R以上 或0. 05C以上。
[0128] 此外,铜条20在宽度方向的两侧具备相对于铜条20的各主表面20m大体垂直的 第1面20s。该第1面20s相对于主表面20m垂直,其厚度小于0. 1mm。这是通过使倒角角 度相对于主表面20m为90°进行研磨而形成的。
[0129] 由此,在本实施方式涉及的铜条20中,因分切加工而产生的破断面、毛刺的至少 一部分通过对铜分切材10的侧面l〇s的端部10c的倒角而被除去。此外,剪切面、塌边的 至少一部分通过对铜分切材10的侧面l〇s的端部10c的倒角而被除去。
[0130] 此外,铜条20的厚度为例如0. 1mm以上0. 5mm以下。此外,铜条20的第1面20s 的厚度方向的宽度例如小于〇. 1_。此外,在纯铜系的铜条20的情形等,通过例如对倒角加 工前的铜分切材10实施退火,伸长的容许量(伸长率)有时为例如35%以上。
[0131] 此外,在包括除去了破断面的第2面201c的铜条20的表面形成有Ni等的镀敷层。 镀敷层的厚度在铜条20的主表面20m的宽度方向的中央部为例如1 μ m以上。
[0132] (3)铜条的应用例
[0133] 如上构成的本实施方式涉及的铜条2,如上所述,适用于各种用途中。这里,作为这 样的用途的一例,对适用于图6所示的层压型锂(Li)离子二次电池50的情形进行说明。
[0134] 如图6所示,层压型Li离子二次电池50具有如下结构:在例如作为包装的2片 铝层压膜51之间,收容并封入了包括正极52c、负极52a和电解质52e的层叠体、即发电要 素52。图中,电解质52e被描绘成电解质聚合物等的膜状部件,但也可以封入电解质液。此 夕卜,重合的2片铝层压膜51形成了例如从外侧开始聚苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂层、铝 层、聚丙烯(PP)树脂层的3层结构等。通过对重合的铝层压膜51的周缘部实施热封,软化 的双方的聚丙烯树脂层彼此熔合,形成密封部51。由此,发电要素52、电解质液被封入到2 片铝层压膜51之内。
[0135] 此外,在正极52c上接合有正极用的带树脂的极耳40c,在负极52a上接合有负极 用的带树脂的极耳40a。这些带树脂的极耳40c、40a以从2片铝层压膜51之间被引出的状 态被热封。此时,带树脂的极耳40c、40a所具备的树脂胶带32c、32a被配置在与密封部51s 重合的位置。通过例如使构成该树脂胶带32c、32a的聚丙烯树脂等在热封时软化,从而与 铝层压膜51所具备的聚丙烯树脂层熔合。由此能够确保利用铝层压膜51将带树脂的极耳 40c、40a热封的部分的密封性(气密性)。
[0136] 正极用的带树脂的极耳40c由例如铝条片41c和树脂胶带32c构成,该树脂胶带 32c是在铝条片41c的宽度方向上以规定宽度覆盖该铝条片41c的带状的树脂部件。负极 用的带树脂的极耳40a由例如铜条片41a和树脂胶带32a构成,该树脂胶带32a是在铜条 片41a的宽度方向上以规定宽度覆盖该铜条片41a的带状的树脂部件。该铜条片41a使用 本实施方式的铜条20。另外,各树脂胶带32c、32a,如上所述,使用例如聚丙烯树脂等聚烯 烃系树脂。
[0137] 将本实施方式涉及的铜条20适用于负极用的带树脂的极耳40a的步骤如下所示。
[0138] 即,在长条状的铜条20上以规定的间隔粘贴多个在铜条20的宽度方向以规定宽 度覆盖该铜条20的带状树脂胶带32a。此时,在图6所示的例子中,按照从上下方向夹住铜 条20的方式安装有2片树脂胶带32a。由此,得到具备长条状的铜条20和多个树脂胶带 32a的带树脂的极耳的连续体。
[0139] 然后,裁断长条状铜条20,形成具备一个以上树脂胶带32a的短条状的铜条片 41a。由此,得到具备铜条片41a和树脂胶带32a的上述带树脂的极耳40a。
[0140] 本实施方式中,通过上述破断面除去工序而除去了铜分切材10的毛刺的至少一 部分,因此能够抑制在例如毛刺眼看就要半脱落的状态下粘贴树脂胶带32a,能够抑制将带 树脂的极耳40a热封的部分的气密性受损。因而,能够抑制因热封导致的气密性受损而通 气,能够抑制电解质液、因电池充放电而产生的反应生成物等漏出至电池外。
[0141] 此外,能够抑制毛刺在电池内部脱落。因而,能够抑制例如脱落的毛刺作为导电性 异物起作用而使发电要素52短路。
[0142] 此外,如果毛刺以哪怕0. 03mm左右突出,则深深进入到树脂胶带的厚度方向而与 铝层压膜的铝层异常接近或接触而引起短路的可能性高。本实施方式中,能够抑制与铝层 压膜51的铝层的异常接近、接触,能够降低短路的风险。
[0143] 此外认为,在热封铝层压膜51时,带树脂的极耳40a的树脂胶带32a软化,遍及铜 条片41a的整个圆周方向,从而提高了气密性。本实施方式中,由于除去了突出毛刺的至少 一部分,因此难以抑制树脂胶带32a的这种热流动,软化的树脂充分地在铜条片41a的侧面 迂回移动,从而也可以期待提高气密性的效果。
[0144] 本实施方式中,通过上述的破断面除去工序,与带棱角的(角張c & )端部一起, 除去了具有粗糙表面状态的破断面、剪切面的至少一部分,由此,也更容易得到上述的各种 效果。此外认为,通过使铜条20的第1面20s的厚度方向的宽度为规定值以下,也能够促 进这样的效果。
[0145] (4)本实施方式的效果
[0146] 根据本实施方式,发挥以下所示的1个或多个效果。
[0147] (a)根据本实施方式,除去了由分切加工所产生的破断面、毛刺的至少一部分。由 此,能够抑制铜条20在适用于各种用途时的弊端。
[0148] 具体而言,能够减少毛刺的脱落。从而,通过抑制例如适用于层压型Li离子二次 电池50后毛刺在电池内部的脱落,能够抑制发电要素52短路。
[0149] 此外,能够减少因突出的毛刺与铝层压膜51的铝层之间的异常接近、接触等而导 致的极耳与电池包装间的短路的发生。
[0150] 此外,在铜条20上粘贴树脂胶带32而成为带树脂的极耳40时,与树脂胶带32的 密合性增大,能够提高带树脂的极耳40的热封部分的气密性。
[0151] 此外,难以阻碍因树脂胶带32的软化引起的树脂的流动性,能够进一步提高带树 脂的极耳40的热封部分的气密性。因而,即使使用薄的树脂胶带32时,也能够得到良好的 气密性。因此,能够提高热封时的作业性、热封的稳定性。
[0152] 此外,在形成Ni等的镀敷层时使用电镀的情况下,由于除去了电场易于集中的端 部的毛刺、带棱角的部分,因此能够提高镀敷层的厚度、品质的均一性。此外,即使在形成镀 敷层后,也能够抑制镀敷层因摩擦等而损伤或剥离。
[0153] (b)此外,根据本实施方式,不仅除去了例如破断面、毛刺,还除去了因分切加工而 产生的剪切面的至少一部分。由此,上述的效果进一步提高。
[0154] (c)此外,根据本实施方式,对铜分切材10的侧面10s的端部10c进行倒角。由 此,将带棱角的端部l〇c自身除去,上述效果进一步提高。
[0155] (d)此外,根据本实施方式,铜条20的第1面20s的厚度方向的宽度小于0. 1mm。 由此,在热封时,能够进一步促进软化的树脂在铜条片41a的侧面的迂回移动。
[0156] (e)此外,由于使铜条20的第1面20s的厚度方向的宽度小于0. 1mm,从而即使在 铜条20变厚的情形下,也容易粘贴树脂胶带32,能够通过实质上与针对0. 1mm以下的铜条 同等的操作来粘贴树脂胶带32。
[0157] 作为其效果的确认,准备0· 2mmt的铜条20的第1面20s的厚度方向的宽度小于 0· 05臟、0· 05臟以上?小于0· 10mm、0. 10mm以上?小于0· 15mm、0. 15臟以上的样品各5个, 改变由聚丙烯构成的树脂胶带32的厚度并在其上进行粘贴,确认此时是否有在铜条20的 第1面20s的附近产生的空孔。将其结果示于表1。由此可知,为了防止产生空孔,使用铜 条20的第1面20s的厚度以上的树脂胶带32是有效的。这表明,减薄铜条20的第1面 20s的厚度对于减薄树脂胶带32的厚度是有效的,相对于树脂胶带32的厚度,铜条20的第 1面20s的厚度越薄,越具有相对于空孔的余裕(margin)。
[0158] 表1空孔的产生数(个)
[0159]
【权利要求】
1. 一种铜条,其是对铜分切材的侧面实施了加工的铜条,其特征在于,具有: 相对于该铜条的上下表面垂直的第1面、 与所述上下表面中的一个面和所述第1面相接的第2面、以及 与所述上下表面中的另一个面和所述第1面相接的第3面, 所述第1面的厚度小于〇· 1mm, 该铜条的上下表面、第1面、第2面和第3面形成有镀敷层。
2. 如权利要求1所述的铜条,其特征在于,所述第1面和第2面通过研磨而成型。
3. 如权利要求1或2所述的铜条,其特征在于,所述第3面通过研磨而成型。
4. 如权利要求1所述的铜条,其特征在于,该铜条从上表面至下表面的厚度为0. 1mm以 上0· 5謹以下。
5. 如权利要求1?3中任一项所述的铜条,其特征在于,通过对所述铜分切材实施退 火,使得伸长的容许量为35%以上。
6. 如权利要求1?4中任一项所述的铜条,其特征在于,在锂离子二次电池的极耳中使 用。
7. -种铜条的制造方法,其特征在于,具有: 准备通过分切加工被剪切的铜条的工序; 对所述铜条的端面进行加工,成型相对于该铜条的上下表面垂直的第1面的工序; 对所述铜条的端面进行加工,成型与所述上下表面中的一个面和所述第1面相接的第 2面的工序;以及 在该铜条的上下表面、第1面、第2面、以及与所述上下表面中的另一个面和所述第1 面相接的第3面上形成镀敷层的工序, 在成形所述第1面的工序中,成型为厚度小于〇. 1mm。
8. 如权利要求7所述的铜条的制造方法,其特征在于,所述第1面和第2面通过研磨而 成型。
9. 如权利要求7或8所述的铜条的制造方法,进一步包括通过研磨来成型所述第3面 的工序。
【文档编号】H01M2/26GK104100831SQ201410105865
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2013年4月11日
【发明者】今井升, 盐泽康之, 小田木辉幸 申请人:株式会社Sh铜业