JP2003115420A - アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔およびその化成方法 - Google Patents

アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔およびその化成方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高容量で低漏れ電流のアルミニウム電解コン
デンサ用陽極箔を提供する。 【解決手段】 エッチングされたアルミニウム箔を高温
純水中に浸漬処理する工程と、シュウ酸チタン酸等のチ
タン錯イオンを含む水溶液に浸漬する工程と、電解液中
で陽極酸化処理しチタンとアルミニウムとを含む複合酸
化皮膜を形成する工程とを有することを特徴とし、水和
皮膜にチタン錯イオンを吸着させた後、陽極酸化処理す
ることで、高容量で低漏れ電流となるアルミニウム電解
コンデンサ用陽極箔が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム電解
コンデンサ用陽極箔（以下、陽極箔と称す）およびその
化成方法に関するものであり、特に静電容量の高容量化
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンデンサに使用される陽極箔は、エッ
チングされたアルミニウム箔を高温純水中で水和皮膜処
理した後、ホウ酸アンモニウム等のバリヤー皮膜生成溶
液中で陽極酸化処理する化成方法により得られていた。
また、一般的な陽極酸化処理としては、所定の化成電圧
まで到達した後、加熱処理や酸浸漬処理などのいわゆる
デポラリゼーション処理により、漏れ電流の原因となる
酸化皮膜中のボイド、クラックなどを露呈させ、更に修
復化成を繰り返すことにより、所望の陽極酸化皮膜を生
成させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】携帯電話やノ−ト型パ
ソコンなどに代表される昨今の電気・電子機器の小型化
・軽量化の進行により、アルミニウム電解コンデンサも
小型化・高容量化が要求されている。それに伴い陽極箔
においてもさらなる高容量化が強く要求されている。し
かしながら従来の技術では、市場の要求に対しては不十
分であった。すなわち、より高い静電容量を得るために
は、陽極酸化皮膜の結晶化度を高めて耐電圧当たりの陽
極酸化皮膜の膜厚を薄くしなければならないが、結晶化
によるボイドやクラックが増大し、修復化成で修復しき
れなかったボイドやクラックが漏れ電流増加を引き起こ
すという問題があった。このため、上記のようなアルミ
ニウム陽極酸化皮膜を使用する方法では、漏れ電流を増
加させることなく、静電容量を増加させることに限界が
あった。そこで、アルミニウムより誘電率の高い弁金属
をアルミニウム箔表面に形成後、陽極酸化することで複
合酸化皮膜を形成し、高容量箔を得る方法が提案されて
いるが、該方法においても漏れ電流が高くなるという問
題があった。例えば、特開２０００−２８６１６４号公
報では、チタン-オキシカルボン酸錯体水溶液をアルミ
ニウム箔に付着させた後、焼成することで、アルミニウ
ム箔表面にチタン酸化物皮膜を形成する方法が記載され
ているが、陽極酸化工程の前に焼成を行うため漏れ電流
が高くなる問題があった。本発明は、高容量化を図りな
がら低漏れ電流となる陽極箔を提供しようとするもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明はアルミニウム箔表面に水和皮膜を形成後、
該水和皮膜にチタン錯イオンを吸着させた後、陽極酸化
を行い、アルミニウムより誘電率の高いチタンとアルミ
ニウムとの複合酸化皮膜を形成することで、高容量化と
低漏れ電流となる陽極箔を得ようとするものである。す
なわち、エッチングされたアルミニウム箔に、チタン錯
イオンを付着させた水和皮膜を形成後、陽極酸化処理に
よりチタンとアルミニウムとを含む複合陽極酸化皮膜を
形成したことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ
用陽極箔である。
【０００５】また、エッチングされたアルミニウム箔を
高温純水中に浸漬処理する工程と、チタン錯イオンを含
む水溶液に浸漬する工程と、電解液中で陽極酸化処理し
チタンとアルミニウムとを含む複合酸化皮膜を形成する
工程とを有することを特徴とするアルミニウム電解コン
デンサ用電極箔の化成方法である。
【０００６】そして、上記チタン錯イオンが、シュウ酸
チタン酸イオン、乳酸チタン酸イオン、クエン酸チタン
酸イオン、酒石酸チタン酸イオン、サリチル酸チタン酸
イオンであることを特徴とするアルミニウム電解コンデ
ンサ用陽極箔の化成方法である。
【０００７】なお、上記の陽極酸化処理用電解液として
はホウ酸アンモニウムの他、リン酸、アジピン酸、シュ
ウ酸、硫酸、セバシン酸またはそれらのアンモニウム塩
の溶液を挙げることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】エッチングされたアルミニウム箔
を高温純水中に浸漬処理してベーマイト皮膜を形成し、
次にチタン錯イオンを含む水溶液に浸漬してベーマイト
皮膜にチタン錯イオンを吸着させた後に、ホウ酸アンモ
ニウム等の電解液中で陽極酸化処理することにより、酸
化チタンと酸化アルミニウムの複合酸化皮膜を形成する
ことができるので、誘電率が増加することにより膜厚当
たりの静電容量が高い酸化皮膜が得られる。また、陽極
酸化処理工程の前に熱処理工程がないので、漏れ電流を
悪化させることなく高容量の陽極箔が得られる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明について実施例に基づき具体的
に説明する。面積比３０倍にエッチング処理された電解
コンデンサ陽極用アルミニウム箔を供試材とし以下の方
法にて化成処理を行った。 （実施例）アルミニウムエッチング箔を、液温９０℃の
純水中で１０分間浸漬し、水和皮膜を生成させる。次に
水和皮膜を形成したエッチング箔を、０．３０ｍｏｌ／
Ｌのシュウ酸チタン酸カリウム水溶液、２５〜９０℃に
１０分間浸漬し水和皮膜にチタン錯イオンを吸着させた
後純水洗浄する。次に比抵抗１０００Ω・ｃｍ、ｐＨ
４．５に調整したホウ酸アンモニウム水溶液、８５℃中
で５００Ｖを印加し、同電圧を６０分間保持する。さら
に、加熱処理と酸浸漬処理のいわゆるデポラリゼーショ
ン処理により、酸化皮膜中のボイド、クラックなどを露
呈させ、上記ホウ酸アンモニウム水溶液で修復化成を数
回行った。 （従来例）アルミニウムエッチング箔を、液温９０℃の
純水中で１０分間浸漬し、水和皮膜を生成させる。次に
比抵抗１０００Ω・ｃｍ、ｐＨ４．５に調整したホウ酸
アンモニウム水溶液、８５℃中で５００Ｖを印加し、同
電圧を６０分間保持する。その後、実施例同様デポラリ
ゼーション処理と修復化成を行った。 （比較例）アルミニウムエッチング箔を、液温９０℃の
０．３０ｍｏｌ／Ｌシュウ酸チタン酸カリウム水溶液中
で１０分間浸漬し、その後は従来例と同様の化成を行っ
た。
【００１０】上記の実施例、従来例、比較例による化成
済み陽極アルミニウム箔について、静電容量と４００Ｖ
での漏れ電流を測定した結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１より、比較例は高容量を得られるが漏
れ電流が高いという問題があるのに対し、本発明による
実施例では、水和皮膜を形成後、チタン錯イオンを吸着
させてから陽極酸化したことにより、高容量ながら漏れ
電流は従来例と同等であり優れた特性が得られている。
なお、シュウ酸チタン酸カリウム水溶液の温度は、検討
した全ての温度で従来例より容量アップの効果が見られ
るが、最も好ましい温度範囲は、５０〜８０℃である。
【００１３】次に、シュウ酸チタン酸カリウム水溶液の
濃度について検討し、表２の結果を得た。シュウ酸チタ
ン酸カリウム水溶液の温度は７０℃とし、その他の条件
は上記実施例と同様に処理した。
【００１４】
【表２】
【００１５】表２より、シュウ酸チタン酸カリウム水溶
液の濃度が、０．００１５ｍｏｌ／Ｌでは容量アップ効
果が少なく、０．６５ｍｏｌ／Ｌでは容量アップ効果が
飽和状態である。よって、シュウ酸チタン酸カリウム水
溶液の濃度は、０．００３０〜０．５０ｍｏｌ／Ｌの範
囲が好ましい。
【００１６】実施例ではチタン錯イオンとして、シュウ
酸チタン酸を用いたが、本発明は実施例に限定されるも
のではなく、乳酸チタン酸、クエン酸チタン酸、酒石酸
チタン酸、サリチル酸チタン酸でも実施例と同等の効果
があった。また、カリウム塩だけでなく、アンモニウム
塩、ナトリウム塩であっても、実施例と同等の効果が得
られることは言うまでもない。
【００１７】
【発明の効果】上記のとおり、本発明による水和皮膜形
成後、チタン錯イオンを吸着させた後、陽極酸化する電
解コンデンサ用電極箔の化成方法によれば、漏れ電流を
増加させることなく高容量の陽極箔を製造することがで
き、電解コンデンサを小型化、高容量化することができ
るので、その実用的価値は大なるものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エッチングされたアルミニウム箔に、チ
    タン錯イオンを付着させた水和皮膜を形成後、陽極酸化
    処理によりチタンとアルミニウムとを含む複合陽極酸化
    皮膜を形成したことを特徴とするアルミニウム電解コン
    デンサ用陽極箔。
  2. 【請求項２】 エッチングされたアルミニウム箔を高温
    純水中に浸漬処理する工程と、チタン錯イオンを含む水
    溶液に浸漬する工程と、電解液中で陽極酸化処理しチタ
    ンとアルミニウムとを含む複合酸化皮膜を形成する工程
    とを有することを特徴とするアルミニウム電解コンデン
    サ用陽極箔の化成方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のチタン錯イオンが、シュ
    ウ酸チタン酸イオン、乳酸チタン酸イオン、クエン酸チ
    タン酸イオン、酒石酸チタン酸イオン、サリチル酸チタ
    ン酸イオンであることを特徴とするアルミニウム電解コ
    ンデンサ用陽極箔の化成方法。
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CN113201774A (zh) * 2021-05-06 2021-08-03 新疆工程学院 长寿命铝电解电容器用化成箔及其制备工艺

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