CN116745873A - 铝电解电容器用电极材料及其制造方法 - Google Patents

铝电解电容器用电极材料及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够显示出电容器所要求的高静电容量且抑制了等效串联电阻(ESR)的铝电解电容器用电极材料及其制造方法。本发明提供一种铝电解电容器用电极材料，其为在基材的至少一面具有铝合金粉末的烧结体的铝电解电容器用电极材料，其特征在于，所述基材为铝箔基材或铝合金箔基材，所述铝合金粉末含有2～499质量ppm的Fe。

Description

铝电解电容器用电极材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及铝电解电容器用电极材料及其制造方法。
背景技术
铝电解电容器由于廉价且能够得到高容量，因此在能源领域被广泛使用。通常使用铝箔作为铝电解电容器用电极材料。
铝箔能够通过进行蚀刻处理而形成蚀坑(etching pit)，从而增大表面积。而且，通过对其表面实施阳极氧化处理而形成氧化覆膜，其作为电介质发挥功能。因此，通过对铝箔进行蚀刻处理，并以与使用电压相应的各种电压在其表面形成阳极氧化覆膜，能够制造适合于用途的各种电解电容器用铝阳极用电极箔。
通过蚀刻处理形成的蚀坑被处理成对应于阳极氧化处理的化成电压的形状。具体而言，在中高压用的电容器用途中，需要形成厚的氧化覆膜。因此，以不使这样的厚氧化覆膜填埋蚀坑的方式，在中高压阳极用铝箔上主要进行直流蚀刻，由此使蚀坑形状成为隧道式，处理成对应于电压的粗细。此外，在低压用电容器用途中，需要细小的蚀坑，主要通过交流蚀刻形成海绵状的蚀坑。此外，阴极用箔也同样通过蚀刻扩大表面积。
专利文献1中提出了一种铝电解电容器用电极材料，其特征在于，由铝及铝合金中的至少一种的烧结体构成。上述电极材料具有比现有的形成有蚀坑的铝箔更大的表面积，能够使使用了上述电极材料的电容器的静电容量增大。
然而，近年来，要求铝电解电容器具有更大的静电容量，且要求铝电解电容器用电极材料具有更大的表面积。对于该要求，若通过进一步增厚烧结层的厚度进行应对，则构成烧结体的粉末与铝箔等基材的烧结及粉末彼此之间的烧结过度推进，粉末与粉末的间距变窄，而且会在一部分形成与外部孤立的空孔等，因此存在无法得到充分的表面积、无法得到每单位体积的静电容量优异的铝电解电容器用电极材料的问题。
此外，近年来，要求铝电解电容器用电极材料的等效串联电阻(ESR)较低。若铝电解电容器用电极材料的ESR较高，则存在所制造的电容器的充放电效率下降、无法制造高附加价值的产品的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-98279号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种能够显示出电容器所要求的高静电容量且抑制了等效串联电阻(ESR)的铝电解电容器用电极材料及其制造方法。
解决技术问题的技术手段
本申请的发明人进行了认真研究，结果发现，通过着眼于构成烧结体的铝合金粉末中含有的元素特别是铁(Fe)，并将其含量设为特定的范围，能够控制构成烧结体的粉末与基材的烧结及粉末彼此之间的烧结的烧结速度，能够使铝电解电容器用电极材料的每单位体积的表面积增大，能够提高铝电解电容器的静电容量。此外发现，通过设为上述构成，能够抑制等效串联电阻(ESR)。发现通过实现ESR的抑制，能够提高使用该铝电解电容器用电极材料制造的电容器的充放电效率，能够制造高附加价值的产品，从而完成了本发明。
即，本发明涉及下述的铝电解电容器用电极材料及其制造方法。
1.一种铝电解电容器用电极材料，其为在基材的至少一面具有铝合金粉末的烧结体的铝电解电容器用电极材料，其特征在于，
所述基材为铝箔基材或铝合金箔基材，
所述铝合金粉末含有2～499质量ppm的Fe。
2.根据项1所述的铝电解电容器用电极材料，其中，所述铝合金粉末为含有2～400质量ppm的Fe、剩余部分由Al及不可避免的杂质组成的铝合金粉末。
3.根据项1或2所述的铝电解电容器用电极材料，其中，所述铝合金粉末的平均粒径D50为1.5μm以上15μm以下。
4.根据项1～3中任一项所述的铝电解电容器用电极材料，其中，所述基材为Al纯度为99.99质量％以上的铝箔基材，厚度为10μm以上80μm以下。
5.根据项1～4中任一项所述的铝电解电容器用电极材料，其中，在所述基材的两面形成有所述烧结体，所述烧结体的总厚度为50μm以上2000μm以下。
6.一种铝电解电容器用电极材料的制造方法，其特征在于，包括：
(1)在基材的至少一面形成含有铝合金粉末的糊料组合物的覆膜的第一工序；及
(2)以560℃以上660℃以下的温度对所述覆膜进行烧结的第二工序，
所述基材为铝箔基材或铝合金箔基材，
所述铝合金粉末含有2～499质量ppm的Fe。
7.根据项6所述的制造方法，其中，所述铝合金粉末的平均粒径D50为1.5μm以上15μm以下。
8.根据项6或7所述的制造方法，其在所述第二工序之后进一步具有阳极氧化处理工序，所述阳极氧化处理工序中的电压为250V以上800V以下。
发明效果
本发明的铝电解电容器用电极材料能够显示出电容器所要求的高静电容量，且抑制了等效串联电阻(ESR)。
附图说明
图1为使用由比较例1-2制造的电极材料进行背面观察，并使用SEM(扫描型电子显微镜)拍摄得到的图像。
图2为使用由实施例1-1制造的电极材料进行背面观察，并使用SEM(扫描型电子显微镜)拍摄得到的图像。
图3为使用由实施例1-5制造的电极材料进行背面观察，并使用SEM(扫描型电子显微镜)拍摄得到的图像。
具体实施方式
1.铝电解电容器用电极材料
本发明的铝电解电容器用电极材料为在基材的至少一面具有铝合金粉末的烧结体的铝电解电容器用电极材料，其中，所述基材为铝箔基材或铝合金箔基材，所述铝合金粉末含有2～499质量ppm的Fe。
本发明的铝电解电容器用电极材料(以下也仅记作“电极材料”)的基材为铝箔基材或铝合金箔基材、铝合金粉末(以下也仅记作“粉末”)为含有2～499质量ppm的Fe的合金的粉末，因此能够控制构成烧结体的粉末与基材的烧结、及粉末彼此之间的烧结的烧结速度，能够增大铝电解电容器用电极材料的每单位体积的表面积，故而能够提高铝电解电容器的静电容量。此外，通过设为上述构成，等效串联电阻(以下也仅记作“ESR”)得以抑制，能够提高使用铝电解电容器用电极材料制造的电容器的充放电效率，并能够制造高附加价值的产品。
以下，对本发明的电极材料进行详细说明。
(烧结体)
本发明的电极材料在基材的至少一面具有铝合金粉末的烧结体。
烧结体形成于基材的至少一面即可，也可以形成于两面。从进一步提高电极材料的静电容量的角度出发，优选形成于两面。
烧结体优选为通过边维持上述粉末之间的空隙边进行烧结、接合从而具有三维网状结构的多孔质烧结体。通过具有该结构，烧结体的表面积增大，能够得到可制造显示出高静电容量的铝电解电容器(以下也仅记作“电容器”)的电极材料。
铝合金粉末含有2～499质量ppm的Fe。若铝合金粉末为上述范围外，则无法控制构成烧结体的粉末与基材的烧结、及粉末彼此之间的烧结的烧结速度，产生过量的颈缩(necking)，从烧结体的基材侧的面连通至与基材为相反侧的面的孔减少，烧结体内的孤立的孔增加，因此无法增大烧结后的表面积。Fe的含量若为2ppm以上，则越少就越优选，但也可以为5ppm以上，还可以为8ppm以上。此外，Fe的含量优选为400质量ppm以下，更优选为190质量ppm以下。此外，Fe的含量优选为2～400质量ppm。若Fe的含量为上述范围内，则可进一步抑制过度的烧结，作为电容器电极时的静电容量进一步增大，且ESR进一步降低。
铝合金粉末优选为含有2～400质量ppm的Fe、剩余部分由Al及不可避免的杂质组成的铝合金粉末。以下，对铝含量及不可避免的杂质进行说明。
铝合金粉末的铝含量优选为99.80质量％以上，更优选为99.85质量％以上，进一步优选为99.99质量％以上。
铝合金粉末可以含有选自硅(Si)、铜(Cu)、锰(Mn)、镁(Mg)、铬(Cr)、锌(Zn)、钛(Ti)、钒(V)、镓(Ga)、镍(Ni)、硼(B)、锆(Zr)等中的一种以上的元素作为不可避免的杂质。形成铝合金粉末的铝合金中的这些元素的含量优选为100质量ppm以下，更优选为50质量ppm以下。通过使铝合金粉末中的上述元素的含量在上述范围内，铝电解电容器用电极材料的静电容量进一步升高。
上述铝合金粉末可以单独使用一种，也可以混合使用两种以上。
铝合金粉末的平均粒径D50优选为1.5μm以上，更优选为2.0μm以上。此外，平均粒径D50优选为15μm以下，更优选为5μm以下。若平均粒径在上述范围内，则电极材料的静电容量进一步升高。
在本说明书中，烧结体中的铝合金粉末的平均粒径D50能够通过使用扫描型电子显微镜观察烧结体的剖面而测定。具体而言，若对上述粉末进行烧结而形成烧结体，则烧结后的上述粉末的一部分呈熔融或粉末彼此相连的状态，可将具有大致圆形的形状的部分近似地视为颗粒。其中，在上述剖面的观察中，将具有大致圆形的形状的颗粒的各自的最大直径(长径)作为该颗粒的粒径，测定任意50个颗粒的粒径，将这些粒径的算数平均作为烧结后的所述粉末的平均粒径D50。利用上述方法得到的粉末的粒径与烧结前的粒径相比几乎没有变化。
另外，由于利用上述测定方法测定的烧结体中的粉末的平均粒径D50与烧结前的粉末的平均粒径D50相比几乎没有变化而大致相同，因此能够将烧结前的粉末的平均粒径D50的测定值作为烧结体中的粉末的平均粒径D50。在本说明书中，上述烧结前的粉末的平均粒径D50能够通过以下方式进行测定：使用Microtrac MT3300EXII(Microtrac公司制造)，利用激光衍射散射法湿法测定以体积基准测定粒度分布，计算D50值。
烧结体的总厚度优选为50μm以上2000μm以下。若烧结体的总厚度为50μm以上，则电极材料的静电容量进一步升高。若总厚度为2000μm，则易于形成烧结体。烧结体的总厚度更优选为70μm以上，进一步优选为100μm以上，特别优选为300μm以上。此外，烧结体的总厚度更优选为900μm以下，进一步优选为500μm以下，特别优选为300μm以下。另外，在本说明书中，当本发明的电极材料在铝箔基材的两面具有烧结体时，烧结体的总厚度是指，形成于各个面的烧结体的厚度的总厚度。当本发明的电极材料仅在铝箔基材的一面具有烧结体时，一面的烧结体的厚度为总厚度。
(基材)
本发明的电极材料具有基材。在本发明中，基材为铝箔基材或铝合金箔基材。
作为形成铝箔基材的铝箔，优选使用由纯铝构成的铝箔。
由纯铝构成的铝箔的铝含量优选为99.80质量％以上，更优选为99.85质量％以上，进一步优选为99.99质量％以上。
形成铝合金箔基材的铝合金箔中使用的铝合金也可以为在必要范围内在铝中添加有选自由硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镁(Mg)、铬(Cr)、锌(Zn)、钛(Ti)、钒(V)、镓(Ga)、镍(Ni)及硼(B)组成的组中的至少一种金属元素的铝合金，还可以为在不可避免的杂质中含有上述元素的铝合金。铝合金中的这些元素的含量优选为100质量ppm以下，更优选为50质量ppm以下。通过使铝合金中的上述元素的含量为上述范围，铝电解电容器用电极材料的静电容量进一步升高。
从进一步提高电极材料的强度的角度出发，基材的厚度优选为10μm以上，更优选为15μm以上，进一步优选为20μm以上。此外，从进一步提高制成电容器用电极材料时的每单位体积的容量的角度出发，铝箔基材的厚度优选为80μm以下，更优选为60μm以下，进一步优选为40μm以下。
(阳极氧化覆膜)
本发明的电极材料也可以在上述烧结体的表面进一步具有阳极氧化覆膜。通过在烧结体的表面具有阳极氧化覆膜，该阳极氧化覆膜作为电介质发挥功能，由此能够将本发明的电极材料有效地用作铝电解电容器用电极材料。
阳极氧化覆膜能够通过对烧结体的表面进行阳极氧化而制作。上述阳极氧化覆膜具有作为电介质覆膜的功能。
阳极氧化覆膜的厚度优选为0.2μm以上1.1μm以下，更优选为0.3μm以上1.05μm以下。
阳极氧化覆膜的覆膜耐受电压优选为250V以上800V以下，更优选为300V以上800V以下。阳极氧化覆膜的覆膜耐受电压能够通过以日本电子工业协会标准RC-2364A为依据的测定方法进行测定。
2.铝电解电容器用电极材料的制造方法
本发明的铝电解电容器用电极材料的制造方法包括：
(1)在基材的至少一面形成含有铝合金粉末的糊料组合物的覆膜的第一工序；及
(2)以560℃以上660℃以下的温度对所述覆膜进行烧结的第二工序，
所述基材为铝箔基材或铝合金箔基材，
所述铝合金粉末含有2～499质量ppm的Fe。
以下，进行详细说明。
(第一工序)
第一工序为(1)在基材的至少一面形成含有铝合金粉末的糊料组合物的覆膜的工序。
作为用于制造电极材料的原料的铝合金粉末含有2～499质量ppm的Fe。若铝合金粉末为上述范围外，则无法控制构成烧结体的粉末与基材的烧结、及粉末彼此之间的烧结的烧结速度，产生过量的颈缩，从烧结体的基材侧的面连通至与基材为相反侧的面的孔减少，烧结体内的孤立的孔增加，因此无法增大烧结后的表面积。Fe的含量若为2ppm以上，则越少就越优选，但也可以为5ppm以上，还可以为8ppm以上。此外，Fe的含量优选为400质量ppm以下，更优选为190质量ppm以下。若Fe的含量为上述范围内，则可进一步抑制过度的烧结，作为电容器电极时的静电容量进一步增大，且ESR进一步降低。
以下，对铝含量及不可避免的杂质进行说明。
铝合金粉末的铝含量优选为99.80质量％以上，更优选为99.85质量％以上，进一步优选为99.99质量％以上。
铝合金粉末可以含有选自硅(Si)、铜(Cu)、锰(Mn)、镁(Mg)、铬(Cr)、锌(Zn)、钛(Ti)、钒(V)、镓(Ga)、镍(Ni)、硼(B)、锆(Zr)等中的一种以上的元素作为不可避免的杂质。形成铝合金粉末的铝合金中的这些元素的含量优选为100质量ppm以下，更优选为50质量ppm以下。通过使铝合金粉末中的上述元素的含量在上述范围内，铝电解电容器用电极材料的静电容量进一步升高。
上述铝合金粉末可以单独使用一种，也可以混合使用组成或平均粒径不同的两种以上的铝合金粉末。
上述粉末可以单独使用一种，也可以混合使用两种以上，例如对铝合金粉末与化合物颗粒或树脂颗粒等进行混合等。
铝合金粉末的平均粒径D50优选为1.5μm以上，更优选为2.0μm以上。此外，平均粒径D50优选为15μm以下，更优选为5μm以下。若平均粒径在上述范围内，则电极材料的静电容量进一步升高。
另外，铝合金粉末的平均粒径D50能够通过以下方式进行测定：使用MicrotracMT3300EXII(Microtrac公司制造)，利用激光衍射散射法湿法测定以体积基准测定粒度分布，计算D50值。
铝合金粉末的形状没有特别限定，能够适当使用球状、不定形状、鳞片状、纤维状等中的任意一种形状，在工业生产中特别优选由球状颗粒构成的粉末。
铝合金粉末能够使用利用公知方法制造的粉末。作为上述方法，例如可列举出雾化法、熔融纺丝法、旋转圆盘法、旋转电极法、快速凝固法等，在工业生产中，优选雾化法，特别优选气体雾化法。即，优选使用通过对预先调整了Fe含量的铝合金熔融金属进行雾化而得到的粉末。
糊料组合物可以含有树脂粘结剂。对于树脂粘结剂，能够广泛采用公知的树脂粘结剂，例如能够适当使用羧基改性聚烯烃树脂、乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、乙烯醇树脂、缩丁醛树脂、氟乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、脲醛树脂、酚醛树脂、丙烯腈树脂、纤维素树脂、石蜡、聚乙烯蜡等合成树脂；以及蜡、焦油、动物胶、漆、松脂、蜂蜡等天然树脂或蜡。根据分子量、树脂的种类等，这些树脂粘结剂有在加热时挥发的树脂粘结剂与其残渣通过热分解而同铝粉末一起残留的树脂粘结剂，能够根据所需的静电容量等电学特性区分使用。
在糊料组合物100质量％中，糊料组合物中的树脂粘结剂的含量优选设为0.5质量％以上10质量％以下，更优选设为0.75质量％以上5质量％以下。通过使糊料组合物中的树脂粘结剂量为0.5质量％以上，能够提高基材与未烧结层叠体的密合强度。另一方面，通过使树脂粘结剂量为10质量％以下，在烧结工序及脱脂工序中容易脱脂，能够抑制因树脂粘结剂残留而产生的不良情况。
除此以外，也可以根据需要适当地在糊料组合物中含有溶剂、烧结助剂、表面活性剂等。溶剂、烧结助剂、表面活性剂等均可使用公知或市售的物质。由此，能够高效地形成覆膜。
作为溶剂，能够广泛采用公知的溶剂。例如，能够使用水；甲苯、醇类、酮类、酯类等有机溶剂。
作为烧结助剂，能够广泛使用公知的烧结助剂。例如，能够使用铝氟化物、钾氟化物等。
作为表面活性剂，能够广泛使用公知的表面活性剂。例如，能够使用甜菜碱类、磺基甜菜碱类、烷基甜菜碱类等表面活性剂。
在使上述的糊料组合物附着于基材的一面或两面而形成糊料组合物的覆膜时，覆膜的总厚度优选设为50μm以上2000μm以下。此外，覆膜的总厚度更优选为70μm以上，进一步优选为100μm以上，特别优选为300μm以上。此外，覆膜的总厚度更优选为900μm以下，进一步优选为500μm以下，特别优选为300μm以下。另外，在本说明书中，当在第一工序中将覆膜形成于基材的两面时，覆膜的总厚度是指，形成在各个面上的覆膜的厚度的总厚度。当在第一工序中仅在基材的一面形成覆膜时，一面的覆膜的厚度为总厚度。
作为在基材上形成覆膜的形成方法没有特别限定，例如能够使用模涂、凹版涂布、直接涂布、辊涂、刷涂、喷涂、浸涂等涂布方法形成糊料组合物，除此以外还能够利用丝网印刷等公知的印刷方法形成糊料组合物。
作为基材，使用与在上述的铝电解电容器用电极材料中说明的铝箔基材或铝合金箔基材相同的基材即可。
此外，优选根据需要以20℃以上300℃以下的范围内的温度将附着在基材上的覆膜与基材一同干燥1分钟以上30分钟以下。
(第二工序)
第二工序为(2)以560℃以上660℃以下的温度对所述覆膜进行烧结的工序。
覆膜中的粉末通过第二工序被烧结，在基材上形成烧结体。烧结温度为560℃以上660℃以下。若烧结温度小于560℃，则烧结不推进，无法得到所需的静电容量。若烧结温度大于660℃，则粉末熔融，在用作电解电容器的电极材料时，无法得到充分的容量。烧结温度优选为570℃以上且小于650℃，更优选为580℃以上且小于620℃。
烧结时间还受到烧结温度等的影响，通常能够在5～24小时左右的范围内适当确定。烧结气氛没有特别限制，例如可以为真空气氛、非活性气体气氛、氧化性气体气氛(大气)、还原性气氛等中的任意一种气氛，特别优选设为真空气氛或还原性气氛。此外，关于压力条件，可以为常压、减压或加压中的任意一种。
(脱脂工序)
本发明的制造方法优选以使覆膜中的树脂粘结剂汽化为目的而在第二工序之前进行脱脂工序。作为脱脂工序，例如可列举出在氧化性气体气氛(大气)中以200℃以上500℃以下加热1小时以上20小时以下的工序。通过使加热温度的下限或加热时间的下限在上述范围内，能够使覆膜中的树脂粘结剂进一步汽化，抑制覆膜中的树脂粘结剂的残留。此外，通过使加热温度的上限或加热时间的上限在上述范围内，能够抑制覆膜中的铝合金粉末的烧结的过度推进，并使作为电解电容器的电极材料使用时的容量进一步变得充分。
(阳极氧化处理工序)
本发明的制造方法也可以在第二工序之后进一步具有作为第三工序的阳极氧化处理工序。通过具有阳极氧化处理工序，在烧结体的表面形成阳极氧化覆膜，该阳极氧化覆膜作为电介质发挥功能，能够将电极材料有效地用作铝电解电容器用电极材料。
阳极氧化处理条件没有特别限定，通常在浓度为0.01摩尔以上5摩尔以下、温度为30℃以上100℃以下的硼酸水溶液或己二酸铵水溶液中，对已经过第一工序及第二工序的电极材料施加5分钟以上的10mA/cm2以上400mA/cm2以下的电流即可。在生产线下，通常一边用一个或多个辊输送电极材料一边进行如上所述的阳极氧化处理。
此外，关于上述阳极氧化处理工序中的电压，优选选自250V以上800V以下。优选设为与作为铝电解电容器电极使用时的铝电解电容器的工作电压相应的处理电压。使用本发明的铝电解电容器用电极材料制造的铝电解电容器在高电压下的静电容量特别优异，因此阳极氧化处理工序中的电压更优选为400V以上，进一步优选为550V以上。
根据本发明的电极材料的制造方法，能够不进行蚀刻处理而得到优异的电极材料。通过不包含蚀刻工序，无需对蚀刻中使用的盐酸等进行处理，可更进一步降低环境上、经济上的负担。
(电解电容器的制造方法)
使用本发明的电极材料，能够制造电解电容器。作为制造上述电解电容器的方法，例如可列举出以下的方法。即，将本发明的电极材料用作阳极箔，隔着隔膜将该阳极箔与阴极箔层叠并卷绕从而形成电容器元件。使该电容器元件含浸电解液，将含有电解液的电容器元件收纳在外装壳体中，使用封口体对外装壳体进行封口。
以上，对本发明的实施方案进行了说明，但本发明不受这些实例的任何限定，其当然可在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式实施。
实施例
以下示出实施例及比较例，并对本发明进行更详细的说明。然而，本发明并不受实施例限定。
(实施例1、比较例1)
(第一工序)
准备表1所示的铁含量不同的平均粒径(D50)为3μm的铝合金粉末(TOYO ALUMINIUMK.K.制造，JIS A1080)，以用于比较例1-1、比较例1-2、实施例1-1～实施例1-5。另外，使用Microtrac MT3300EXII(Microtrac公司制造)，利用激光衍射散射法湿法测定以体积基准测定粒度分布，计算铝合金粉末的平均粒径D50。
接着，将乙基纤维素类粘结剂树脂以达到5质量％的方式添加至作为溶剂的乙酸丁酯中，制备粘结剂树脂溶液。对60质量份的粘结剂树脂溶液中加入100质量份的铝合金粉末，进行混炼而制备糊料组合物。使用逗号直接涂布机(comma direct coater)在厚度为30μm的铝箔(铝99.99质量％)的一面涂布所得到的糊料组合物，使其以50μm的厚度附着于铝箔的一面，使其干燥而形成覆膜。此外，同样地在铝箔的相反侧涂布糊料组合物，使其以50μm的厚度附着于铝箔的一面，使其干燥而形成覆膜。由此，在铝箔的两面形成覆膜。接着，以100℃使其干燥1.5分钟，得到未烧结层叠体。
(第二工序)
在空气气氛中，以300℃对第一工序中得到的未烧结层叠体进行2小时加热处理，然后在氩气气氛中以635℃加热7小时而对组合物进行烧结，在铝箔基材上形成烧结体，制造电极材料。使用千分尺测定烧结后的烧结体的平均厚度，每个面为50μm。
另外，烧结体中的粉末的平均粒径D50与上述烧结前的粉末的平均粒径D50相比几乎没有变化而大致相同，因此将上述烧结前的铝粉末的平均粒径D50作为烧结体中的铝粉末的平均粒径D50。
(第三工序)
进一步对所制造的电极材料实施阳极氧化处理。阳极氧化处理按照日本电子工业协会标准RC-2364A在化成电压为250～800V的条件下实施。
(实施例2～7、比较例2～7)
将粉末变更为下述表所示的粉末，将烧结体的厚度变更为表1所示的厚度。此外，在实施例7及比较例7中，在基材的一面形成烧结体。除此以外，以与实施例1及比较例1相同的方式制造电极材料，实施阳极氧化处理。
使用通过上述方式制造的实施例1～7及比较例1～7的实施了阳极氧化处理的电极材料，进行下述评价。
(静电容量评价试验)
按照日本电子工业协会标准RC-2364A，实施使用各实施例及比较例的电极材料时的静电容量评价试验。将化成电压设为250V、400V、550V、800V的各电压。
(ESR测定)
将各实施例及比较例的电极材料裁切成50mm×20mm的大小，将其与对电极(SUS304制)一同浸渍在液温为20℃的硼酸铵水溶液(80g的硼酸铵、1000g的纯水)中，使用LCZ meter(NF electronic instruments公司，产品型号：2321LCZ)进行测定。将测定频率设为120Hz及100kHz这两点，采用各频率的初期值作为ESR。
将结果示于表1～表7。
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由表1～7的结果可知，相较于比较例1～7，Fe含量在2～499质量ppm的范围内的实施例1～7能够显示出高静电容量、且抑制了等效串联电阻(ESR)。
测定实施例1及比较例1的烧结后且阳极氧化处理前的电极材料的孔隙率。孔隙率的测定利用以下的方法进行测定。
(孔隙率测定)
从电极材料及所使用的基材中切取15cm×5.5cm的试样，按照下述公式进行计算。
孔隙率(％)＝{1-〔电极材料的质量(g)-基材的质量(g)〕/〔[电极材料的厚度(cm)×试样面积(cm2)×铝的比重(2.70g/cm3)]-基材的质量(g)〕}×100
另外，在上述公式中，电极材料的厚度为使用千分尺对切取的试样的四个角与中央部共计5个点进行测定而得到的平均值。
将结果示于表8。
[表8]
由表8的结果可知，Fe含量在2～499质量ppm的范围内的实施例1-1～1-5处于孔隙率维持在46％以上的状态，但Fe含量为500质量ppm以上的比较例1-1及1-2的孔隙率为40％以下。综上确认到了，由于实施例1的电极材料的表面积大于比较例1的电极材料，因此能够显示出电容器所要求的静电容量。
(背面观察)
使用比较例1-2、实施例1-1及实施例1-5中制造的实施了阳极氧化处理的电极材料，利用下述方法进行背面观察。另外，以550V的条件进行用于背面观察的电极材料的阳极氧化处理。
使用溴-甲醇溶液溶解、去除实施了阳极氧化处理的电极材料的金属铝部分(铝箔及铝合金粉末)。接着，仅回收化成覆膜(烧结体)，在进行水洗、干燥后，使用电子显微镜(SEM)从曾存在有基材的这一侧进行观察。
图1中示出比较例1-2的背面观察结果的SEM照片，图2中示出实施例1-1的背面观察结果的SEM照片，图3中示出实施例1-5的背面观察结果的SEM照片。图1～图3所示的SEM照片为化成覆膜的SEM照片，空孔部分相当于曾存在有金属铝(铝合金粉末)的部分。由图1可知，在比较例1-1中，观察面不平坦，即铝合金粉末与基材过度地进行烧结。此外，由图2及图3可知，在实施例1-1及实施例1-5中，观察面变得平坦，适度地控制了铝合金粉末与基材的烧结。

Claims (8)

1.一种铝电解电容器用电极材料，其为在基材的至少一面具有铝合金粉末的烧结体的铝电解电容器用电极材料，其特征在于，
所述基材为铝箔基材或铝合金箔基材，
所述铝合金粉末含有2～499质量ppm的Fe。
2.根据权利要求1所述的铝电解电容器用电极材料，其中，所述铝合金粉末为含有2～400质量ppm的Fe、剩余部分由Al及不可避免的杂质组成的铝合金粉末。
3.根据权利要求1或2所述的铝电解电容器用电极材料，其中，所述铝合金粉末的平均粒径D50为1.5μm以上15μm以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的铝电解电容器用电极材料，其中，所述基材为Al纯度为99.99质量％以上的铝箔基材，厚度为10μm以上80μm以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的铝电解电容器用电极材料，其中，在所述基材的两面形成有所述烧结体，所述烧结体的总厚度为50μm以上2000μm以下。
6.一种铝电解电容器用电极材料的制造方法，其特征在于，包括：
(1)在基材的至少一面形成含有铝合金粉末的糊料组合物的覆膜的第一工序；及
(2)以560℃以上660℃以下的温度对所述覆膜进行烧结的第二工序，
所述基材为铝箔基材或铝合金箔基材，
所述铝合金粉末含有2～499质量ppm的Fe。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，所述铝合金粉末的平均粒径D50为1.5μm以上15μm以下。
8.根据权利要求6或7所述的制造方法，其在所述第二工序之后进一步具有阳极氧化处理工序，所述阳极氧化处理工序中的电压为250V以上800V以下。
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