JP2000077275A - アルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法 - Google Patents
アルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法Info
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Abstract
防ぎ、給電槽での電力量を削減し、給電量を増加するこ
とができるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 第1化成工程と、アルカリ金属イオンを
添加した水溶液中に浸漬する浸漬処理工程と、直流電源
7の陽極に接続した給電電極5と給電液6を有する給電
槽3より給電する工程と、第1化成工程よりも高い電圧
で化成する第2化成工程を有し、粗面化したアルミニウ
ム箔11を連続走行させながら化成することにより、第
1化成電圧が高くても化成皮膜の抵抗を小さくできるた
め、給電槽3内の電流密度の均一化ができ、給電槽3の
浴電圧が低下し、水素脆性を防止でき、給電槽3の給電
量増加ができる。
Description
されるアルミ電解コンデンサの電極箔を製造する際に利
用されるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法に関
するものである。
製造工程の中で、化成工程に用いる給電手段として、エ
ッチング処理によって粗面化させたアルミニウム箔を給
電ローラに接触させて給電する手段が用いられていた
が、この方法では給電ローラの表面にアルミニウム粉な
どが付着したり、給電電流量を増加すると給電ローラと
アルミニウム箔の間で火花放電を生じるという問題点が
あった。
で給電する方法が用いられていた。例えば、特開平3−
81292号公報には、高温の純水中での浸漬処理によ
り疑似ベーマイトを形成する工程−10〜100Vの範
囲の化成電圧を印加する第1化成工程−給電槽−第2化
成工程の順にアルミニウム箔を走行させて化成する技術
が記載されている。しかしながら、給電電極を配設した
給電槽で給電すると、電極板−アルミニウム箔間で局部
的に電流が集中し、この部分が水素脆性によりアルミニ
ウム箔が歪んだり、端部が裂けたりするため、これらを
防止するための具体的な手段として、実開昭62−20
997号公報および実開昭62−18029号公報には
電気的な絶縁性遮蔽板を設置する化成装置も記載されて
いる。
来の給電電極を配設した給電槽を使用する化成法では、
給電槽からの給電量が増加すると第1化成工程の電圧範
囲を規定もしくは絶縁性遮蔽板を設置しても、電流集中
によるアルミニウム箔の歪みまたは端部の裂けを生じた
りする問題があった。また、第1化成工程の化成電圧が
高ければ高いほど形成された化成皮膜の抵抗が高くな
り、これが給電槽の浴電圧を上昇させるとともに電流集
中による水素脆性の現象が著しくなったり、給電槽での
電力使用量が高くなるという問題があった。
で、第1化成工程の電圧に係わらず、また給電槽内に絶
縁性遮蔽板がなくてもアルミニウム箔の水素脆性を防
ぎ、給電槽での電力使用量を削減することができ、さら
に給電槽での給電量を増加することができるアルミ電解
コンデンサ用電極箔の製造方法を提供することを目的と
するものである。
に本発明によるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方
法は、第1化成工程と、アルカリ金属化合物を添加した
水溶液中で浸漬する浸漬処理工程と、直流電源の陽極に
接続した給電電極が配設された給電槽の給電液中で給電
する給電工程と、上記第1化成工程の電圧よりも高い電
圧で化成する第2化成工程からなる製造方法としたもの
である。
ニウム箔の表面に形成された誘電体酸化皮膜は多くの皮
膜欠陥を有したままアルカリ金属イオンを含む水溶液中
で浸漬され、アルカリ金属イオンがアルミニウム箔の表
面に付着した状態で給電槽内の給電液に浸漬され、給電
槽内でアルミニウム箔が陰極として作動するため、正電
荷を有しているアルカリ金属イオンが給電槽内の給電液
中に分散せずにアルミニウム箔の表面に集まり、局部的
にアルカリ性となり化成皮膜を溶解する。特に、化成皮
膜欠陥部分においては欠陥が暴露され、暴露された欠陥
内に給電液が浸透し、皮膜抵抗が小さくなる。
膜の抵抗を小さくすることができるため、給電槽内の電
流密度の均一化ができ、給電槽の浴電圧が低下する。ま
た、発生した水素も暴露された欠陥部から給電液側に放
出されるために水素脆性の発生が防止でき、給電槽の給
電量増加ができる。すなわち、第1化成電圧の制限がな
くなり、絶縁性遮蔽板の設置も不要となり、電力量削減
と生産性向上ができるものである。
は、アルミニウム箔の表面に誘電体酸化皮膜を形成する
第1化成工程と、続いてこのアルミニウム箔をアルカリ
金属化合物を添加した水溶液中に浸漬する浸漬処理工程
と、続いてこのアルミニウム箔に直流電源の陽極に接続
した給電電極が配設された給電槽の給電液中で給電する
給電工程と、続いてこのアルミニウム箔の表面に上記第
1化成工程の電圧よりも高い電圧を印加して誘電体酸化
皮膜を形成する第2化成工程からなり、表面を粗面化し
たアルミニウム箔を連続走行させながら化成するように
したアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法というも
のであり、この製造方法により、第1化成工程でアルミ
ニウム箔の表面に形成された誘電体酸化皮膜は多くの皮
膜欠陥を有したままアルカリ金属イオンを含む水溶液中
で浸漬され、アルカリ金属イオンがアルミニウム箔の表
面に付着した状態で給電槽内の給電液に浸漬され、給電
槽内でアルミニウム箔が陰極として作動するため、正電
荷を有しているアルカリ金属イオンが給電槽内の給電液
中に分散せずにアルミニウム箔の表面に集まり、局部的
にアルカリ性となり化成皮膜を溶解する。特に、化成皮
膜欠陥部分においては欠陥が暴露され、暴露された欠陥
内に給電液が浸透し、皮膜抵抗が小さくなる。
膜の抵抗を小さくすることができるため、給電槽内の電
流密度の均一化ができ給電槽の浴電圧が低下する。ま
た、発生した水素も暴露された欠陥部から給電液側に放
出されるために水素脆性の発生が防止でき給電槽の給電
量増加ができる。すなわち、第1化成電圧の制限がなく
なり絶縁性遮蔽板の設置も不要となり、電力量削減と生
産性向上ができるという作用を有する。
の発明において、浸漬処理工程で水溶液中に添加するア
ルカリ金属化合物がLi,Na,K,Rb,Csのいず
れかの化合物であるとしたものであり、請求項1に記載
の発明による作用と同じ作用を有する。
の発明において、浸漬処理工程で水溶液中に添加するア
ルカリ金属化合物の濃度が0.1ppm以上であるとし
たものであり、0.1ppm未満では効果が現れないも
のである。
の表面に誘電体酸化皮膜を形成する第1化成工程と、続
いてこのアルミニウム箔に直流電源の陽極に接続した給
電電極が配設された給電槽のアルカリ金属化合物を添加
した給電液中で給電する給電工程と、続いてこのアルミ
ニウム箔の表面に上記第1化成工程の電圧よりも高い電
圧を印加して誘電体酸化皮膜を形成する第2化成工程か
らなり、表面を粗面化したアルミニウム箔を連続走行さ
せながら化成するようにしたアルミ電解コンデンサ用電
極箔の製造方法というものであり、この製造方法によ
り、第1化成工程でアルミニウム箔の表面に形成された
誘電体酸化皮膜は多くの皮膜欠陥を有したまま給電槽内
の給電液に浸漬され、給電槽内でアルミニウム箔が陰極
として作動するため、正電荷を有しているアルカリ金属
イオンがアルミニウム箔の表面に集まり、局部的にアル
カリ性となり化成皮膜を溶解する。特に、化成皮膜欠陥
部分においては欠陥が暴露され、暴露された欠陥内に電
解液が浸透し、皮膜抵抗が小さくなる。この結果、第1
化成電圧が高くても化成皮膜の抵抗を小さくすることが
できるため、給電槽内の電流密度の均一化ができ給電槽
の浴電圧が低下する。また、発生した水素も暴露された
欠陥部から給電液側に放出されるために水素脆性の発生
が防止でき給電槽の給電量増加ができる。すなわち、第
1化成電圧の制限がなくなり絶縁性遮蔽板の設置も不要
となり、電力量削減と生産性向上ができるという作用を
有する。
の発明において、給電工程で給電液中に添加するアルカ
リ金属化合物がLi,Na,K,Rb,Csのいずれか
の化合物であるとしたものであり、請求項4に記載の発
明による作用と同じ作用を有する。
の発明において、給電工程で水溶液中に添加するアルカ
リ金属化合物の濃度が0.1ppm以上であるとしたも
のであり、0.1ppm未満では効果が現れないもので
ある。
を用いて説明する。
解コンデンサ用電極箔の製造方法を説明するための製造
装置の概念図であり、図1〜図4において、1は第1化
成工程を行うための第1化成槽、2はアルカリ金属を添
加した水溶液が充填された浸漬処理工程を行うための浸
漬槽、3は給電工程を行うための給電槽、4は第2化成
工程を行うための第2化成槽、5は給電槽3に配設され
た給電電極、6は給電槽3に充填された給電液、7は給
電電極5が接続された直流電源である。
を浸漬槽2に添加する例を、また図3、図4はアルカリ
金属化合物を給電槽3に添加する例を示したものであ
り、さらに図1、図3はアルミニウム箔11を給電ロー
ラに接触させて給電する方法を、図2、図4は給電槽3
に充填された給電液6にアルミニウム箔11を浸漬して
給電する方法を示したものである。
たアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法について、
図5を用いて説明する。まず図5(a)に示すように、
第1化成工程でアルミニウム箔11の表面に誘電体酸化
皮膜12が形成され、この誘電体酸化皮膜12中に皮膜
欠陥13が存在する。次に、図5(b)に示すように、
浸漬槽2(または給電槽3)において添加したアルカリ
金属イオン14としてのナトリウムイオンがアルミニウ
ム箔11の表面に形成された誘電体酸化皮膜12の表面
に付着し、給電槽3において陰極として作動しているア
ルミニウム箔11の誘電体酸化皮膜12の表面にナトリ
ウムイオン14が近づき、誘電体酸化皮膜12の近傍は
局部的にアルカリ性となり、図5(c)に示すように誘
電体酸化皮膜12を溶解する。特に皮膜欠陥13の部分
においては欠陥が暴露され、暴露された欠陥15内に給
電液6が浸透する。これと並行して給電電極5から給電
液6を介して正電荷がアルミニウム箔11に給電され
る。
用電極箔の製造方法と従来のアルミ電解コンデンサ用電
極箔の製造方法により得られたそれぞれのアルミ電解コ
ンデンサ用電極箔の特性を(表1)に比較して示す。
の形態によるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法
により得られたアルミ電解コンデンサ用電極箔は、給電
槽3の浴電圧低減および水素脆性防止の点で優れた効果
が得られる。
たは給電槽3にアルカリ金属イオンとしてのナトリウム
イオンを0.1ppm以上添加することにより、誘電体
酸化皮膜12の抵抗を小さくでき、浴電圧を低減し、水
素脆性の防止と給電量増加ができる。なお、この効果
は、他のアルカリ金属イオンであるLi,K,Rb,C
sでも同様に得られるものであり、アルカリ金属イオン
は電流給電中はアルミニウム箔11の表面に電気的に固
定されるので、給電電極5の材料を問わず、同様の効果
が得られるものである。
リ金属化合物を浸漬槽2または給電槽3に添加すること
により容易に実現できるものであり、アルカリ金属イオ
ンは給電槽3中では電気的にアルミニウム箔11の表面
近傍に固定されるため、このアルカリ金属イオンを給電
槽3に直接添加する方法においても給電液6中に分散し
ないが、アルカリ金属イオンを浸漬槽2に添加する方法
が給電液6に対するアルカリ金属イオンの影響は小さ
い。なお、アルカリ金属イオンの濃度上限は給電液6の
導電率とpH、および給電槽3の給電電極5の寿命によ
り決定されるものである。
と、アルカリ金属イオンを添加した水溶液を有する浸漬
槽中で浸漬する浸漬処理工程と、直流電源の陽極に接続
した給電電極と給電液を有する給電槽より給電する給電
工程と、第1化成工程の電圧よりも高い電圧で化成する
第2化成工程を有し、粗面化したアルミニウム箔を連続
走行させながら化成することにより、給電槽内の化成皮
膜の抵抗を小さくするとともに給電槽内に流れる電流密
度の均一化ができるため、給電槽の浴電圧が低下し、水
素脆性の防止と給電槽の給電量を増加することができる
優れたアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法を実現
できるものである。
デンサ用電極箔の製造方法を説明するための製造装置の
概念図
た誘電体酸化皮膜の概略図 (b)同給電槽内においてナトリウムイオンが誘電体酸
化皮膜表面に近づいていく過程の概略図 (c)同ナトリウムイオンが誘電体酸化皮膜の欠陥部を
溶解し、欠陥を暴露する過程の概略図
Claims (6)
- 【請求項1】 アルミニウム箔の表面に誘電体酸化皮膜
を形成する第1化成工程と、続いてこのアルミニウム箔
をアルカリ金属化合物を添加した水溶液中に浸漬する浸
漬処理工程と、続いてこのアルミニウム箔に直流電源の
陽極に接続した給電電極が配設された給電槽の給電液中
で給電する給電工程と、続いてこのアルミニウム箔の表
面に上記第1化成工程の電圧よりも高い電圧を印加して
誘電体酸化皮膜を形成する第2化成工程からなり、表面
を粗面化したアルミニウム箔を連続走行させながら化成
するようにしたアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方
法。 - 【請求項2】 浸漬処理工程で水溶液中に添加するアル
カリ金属化合物がLi,Na,K,Rb,Csのいずれ
かの化合物である請求項1に記載のアルミ電解コンデン
サ用電極箔の製造方法。 - 【請求項3】 浸漬処理工程で水溶液中に添加するアル
カリ金属化合物の濃度が0.1ppm以上である請求項
1に記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。 - 【請求項4】 アルミニウム箔の表面に誘電体酸化皮膜
を形成する第1化成工程と、続いてこのアルミニウム箔
に直流電源の陽極に接続した給電電極が配設された給電
槽のアルカリ金属イオンを添加した給電液中で給電する
給電工程と、続いてこのアルミニウム箔の表面に上記第
1化成工程の電圧よりも高い電圧を印加して誘電体酸化
皮膜を形成する第2化成工程からなり、表面を粗面化し
たアルミニウム箔を連続走行させながら化成するように
したアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。 - 【請求項5】 給電工程で給電液中に添加するアルカリ
金属化合物がLi,Na,K,Rb,Csのいずれかの
化合物である請求項4に記載のアルミ電解コンデンサ用
電極箔の製造方法。 - 【請求項6】 給電工程で給電液中に添加するアルカリ
金属化合物の濃度が0.1ppm以上である請求項4に
記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
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