JP2004076059A - 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔で高容量、高強度のものを得る。
【解決手段】Ｓｉ：０．１５〜０．２５％（重量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．３５〜０．７０％、Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなり、且つＦｅ／Ｓｉ：１．５〜３．０であることを特徴とする電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔とする。
【効果】高容量、高強度の電解コンデンサ陰極用箔が得られる。
【選択図】 なし
【解決手段】Ｓｉ：０．１５〜０．２５％（重量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．３５〜０．７０％、Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなり、且つＦｅ／Ｓｉ：１．５〜３．０であることを特徴とする電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔とする。
【効果】高容量、高強度の電解コンデンサ陰極用箔が得られる。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電解コンデンサとして使用した場合に高い静電容量と高い機械的強度を持つアルミニウム合金箔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、特公昭４４−２５０１６のように低純度Ａｌ箔にＣｕを添加させたＡｌ合金や、特開昭５１−９７５１８のようにＦｅ量を低く規制した合金が提案されているが、静電容量、強度は十分なものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
Ｆｅ、Ｍｎ量共に多くし、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物を適度に分散させることで従来材以上の静電容量、強度が得られる合金、製造方法を提供する。
【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の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔のうち、請求項１記載の発明は、Ｓｉ：０．１５〜０．２５％（重量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．３５〜０．７０％、Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなり、且つ、Ｆｅ／Ｓｉ：１．５〜３．０であることを特徴とする。
【０００５】
請求項２記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の発明は、請求項１記載の発明において、さらに、Ｍｇ：０．００１〜２．０％、Ｚｎ：０．００１〜０．５％の１種又は２種を含有することを特徴とする。
【０００６】
請求項３記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法の発明は、請求項１又は２記載の合金を熱間圧延後、中間焼鈍まで圧延率８０〜９５％の冷間圧延を行い、３００〜５００℃の中間焼鈍を行い、最終冷間圧延を行うことを特徴とする。
【０００７】
以下に本発明で限定する事項について説明する。
Ｓｉ：０．１５〜０．２５％
ＳｉはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の過剰析出を抑制する作用があるが、０．１５％未満ではその作用が十分発揮されず好ましくない。０．２５％を越えると純度低下による過溶解が生じ好ましくない。
【０００８】
Ｆｅ：０．３５〜０．７０％
Ｆｅは強度向上及び低純度化に最も影響の大きい元素である。０．３５％未満では強度向上への寄与が不十分、且つコストメリットがなく好ましくない。０．７０％を越えると純度低下による過溶解を生じ好ましくない。
【０００９】
Ｃｕ：０．１０〜０．５０％
Ｃｕはマトリックス中に固溶し易く、マトリックスの腐食電位を高め、化学溶解を促進し、拡面率に寄与するために添加する。０．１０％未満では後述するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物とマトリックスとの電位差が大きくなり局部溶解が起こり好ましくない。０．５０％を越えると化学溶解が進行し過ぎ、過溶解を引き起こす。
【００１０】
Ｍｎ：０．２〜２．０％
ＭｎはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物を形成し、マトリックスとの電位差を作り、ピットの起点となる作用があるので添加する。０．２％未満ではＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の分散析出が少なく、満足なエッチング形態が得られない。２．０％を越える場合は析出分散した化合物の粒度が大きくなりすぎ、粗大且つ不均一なエッチング形態となる。
【００１１】
Ｆｅ／Ｓｉ：１．５〜３．０
Ｆｅ／Ｓｉ：１．５〜３．０が好ましいのはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物が適度に分散し均一なエッチング形態になるためである。１．５未満ではＦｅに対するＳｉの割合が高く、析出を抑制するのでＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の析出が不十分で、適度な起点が得られないので好ましくない。３．０を越えると析出を抑制する作用が小さくなるのでＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の析出が多く、局部溶解を生じさせる為好ましくない。好ましくは２．０〜２．５である。
【００１２】
Ｍｇ：０．００１〜２．０％、Ｚｎ：０．００１〜０．５％
機械的強度向上のために添加する。共に０．００１％未満では効果が薄い。Ｍｇは２．０％を越えると局部溶解を引き起こすので好ましくない。Ｚｎは０．５％を越えるとＭｇ同様、局部溶解を引き起こすので好ましくない。
【００１３】
中間焼鈍までの冷間圧延率８０〜９５％
後の中間焼鈍でＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の析出を引き起こす駆動力であり、８０％未満では十分な析出が得られない。９５％を越えると最終箔厚までの冷延率が不十分となり、強度が確保できない。
【００１４】
中間焼鈍３００〜５００℃
Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物を析出させるためであり、３００℃未満では効果が薄い。５００℃を越えると析出したＦｅが再固溶し、十分な析出状態が確保できなくなる。なお、処理はバッチ式でも連続焼鈍炉でもよいが、連続焼鈍炉で行った方が強度が高くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を説明する。
本発明では、常法により溶解、鋳造、熱間圧延を行い、中間焼鈍まで圧延率８０〜９５％の冷間圧延を行い、３００〜５００℃の中間焼鈍を行い、最終冷間圧延を行うのが好ましい。
上記工程を終えて得られたアルミニウム箔には、表面の粗面化処理、所定の化成処理が行われる。
なお、粗面化処理、化成処理条件については本発明は特に限定されるものではなく、例えば常法により行うことができる。
【００１６】
【実施例】
表１に示す組成の合金を溶解鋳造し、熱間圧延で板厚７ｍｍに仕上げた。続いて冷間圧延を表１の板厚まで行った。そして連続焼鈍炉で表１の温度で中間焼鈍を行った。ついで最終板厚０．０４ｍｍまで冷延した。次に液温８０℃の０．５Ｍ硫酸と１．０Ｍ塩酸の混酸中で６０秒浸漬させた後、８５℃のアジピン酸アンモニウム溶液中で３Ｖ化成後、静電容量を測定した。静電容量は従来例１を１００としたときの相対比較で行った。また、強度の指標として最終冷延後の引張り強さを測定し、従来例１を１００としたときの相対比較で表わした。
【００１７】
【表１】
【００１８】
表１から明らかなように本発明材は比較材、従来材より静電容量、引張強さ共に優れることがわかる。比較例１は中間焼鈍までの冷延率が低い、比較例２は中間焼鈍温度が低いため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の分散析出が少なく、静電容量が低い。比較例３はＺｎが多すぎ、比較例４はＣｕが多すぎ、比較例５はＭｎが多すぎ、比較例６はＦｅ／Ｓｉが高すぎて静電容量が低い。比較例７は中間焼鈍までの冷延率が高すぎて最終冷延率が低いので引張強さが低い。従来例１はＦｅ／Ｓｉが低すぎて実施例より静電容量が低い。従来例２はＦｅが少ないので引張強さが低い。
【００１９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の合金、製造方法によれば高容量、高強度の電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔が得られる。
【発明の属する技術分野】
本発明は電解コンデンサとして使用した場合に高い静電容量と高い機械的強度を持つアルミニウム合金箔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては、特公昭４４−２５０１６のように低純度Ａｌ箔にＣｕを添加させたＡｌ合金や、特開昭５１−９７５１８のようにＦｅ量を低く規制した合金が提案されているが、静電容量、強度は十分なものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
Ｆｅ、Ｍｎ量共に多くし、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物を適度に分散させることで従来材以上の静電容量、強度が得られる合金、製造方法を提供する。
【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の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔のうち、請求項１記載の発明は、Ｓｉ：０．１５〜０．２５％（重量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．３５〜０．７０％、Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなり、且つ、Ｆｅ／Ｓｉ：１．５〜３．０であることを特徴とする。
【０００５】
請求項２記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の発明は、請求項１記載の発明において、さらに、Ｍｇ：０．００１〜２．０％、Ｚｎ：０．００１〜０．５％の１種又は２種を含有することを特徴とする。
【０００６】
請求項３記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法の発明は、請求項１又は２記載の合金を熱間圧延後、中間焼鈍まで圧延率８０〜９５％の冷間圧延を行い、３００〜５００℃の中間焼鈍を行い、最終冷間圧延を行うことを特徴とする。
【０００７】
以下に本発明で限定する事項について説明する。
Ｓｉ：０．１５〜０．２５％
ＳｉはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の過剰析出を抑制する作用があるが、０．１５％未満ではその作用が十分発揮されず好ましくない。０．２５％を越えると純度低下による過溶解が生じ好ましくない。
【０００８】
Ｆｅ：０．３５〜０．７０％
Ｆｅは強度向上及び低純度化に最も影響の大きい元素である。０．３５％未満では強度向上への寄与が不十分、且つコストメリットがなく好ましくない。０．７０％を越えると純度低下による過溶解を生じ好ましくない。
【０００９】
Ｃｕ：０．１０〜０．５０％
Ｃｕはマトリックス中に固溶し易く、マトリックスの腐食電位を高め、化学溶解を促進し、拡面率に寄与するために添加する。０．１０％未満では後述するＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物とマトリックスとの電位差が大きくなり局部溶解が起こり好ましくない。０．５０％を越えると化学溶解が進行し過ぎ、過溶解を引き起こす。
【００１０】
Ｍｎ：０．２〜２．０％
ＭｎはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物を形成し、マトリックスとの電位差を作り、ピットの起点となる作用があるので添加する。０．２％未満ではＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の分散析出が少なく、満足なエッチング形態が得られない。２．０％を越える場合は析出分散した化合物の粒度が大きくなりすぎ、粗大且つ不均一なエッチング形態となる。
【００１１】
Ｆｅ／Ｓｉ：１．５〜３．０
Ｆｅ／Ｓｉ：１．５〜３．０が好ましいのはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物が適度に分散し均一なエッチング形態になるためである。１．５未満ではＦｅに対するＳｉの割合が高く、析出を抑制するのでＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の析出が不十分で、適度な起点が得られないので好ましくない。３．０を越えると析出を抑制する作用が小さくなるのでＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の析出が多く、局部溶解を生じさせる為好ましくない。好ましくは２．０〜２．５である。
【００１２】
Ｍｇ：０．００１〜２．０％、Ｚｎ：０．００１〜０．５％
機械的強度向上のために添加する。共に０．００１％未満では効果が薄い。Ｍｇは２．０％を越えると局部溶解を引き起こすので好ましくない。Ｚｎは０．５％を越えるとＭｇ同様、局部溶解を引き起こすので好ましくない。
【００１３】
中間焼鈍までの冷間圧延率８０〜９５％
後の中間焼鈍でＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の析出を引き起こす駆動力であり、８０％未満では十分な析出が得られない。９５％を越えると最終箔厚までの冷延率が不十分となり、強度が確保できない。
【００１４】
中間焼鈍３００〜５００℃
Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物を析出させるためであり、３００℃未満では効果が薄い。５００℃を越えると析出したＦｅが再固溶し、十分な析出状態が確保できなくなる。なお、処理はバッチ式でも連続焼鈍炉でもよいが、連続焼鈍炉で行った方が強度が高くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を説明する。
本発明では、常法により溶解、鋳造、熱間圧延を行い、中間焼鈍まで圧延率８０〜９５％の冷間圧延を行い、３００〜５００℃の中間焼鈍を行い、最終冷間圧延を行うのが好ましい。
上記工程を終えて得られたアルミニウム箔には、表面の粗面化処理、所定の化成処理が行われる。
なお、粗面化処理、化成処理条件については本発明は特に限定されるものではなく、例えば常法により行うことができる。
【００１６】
【実施例】
表１に示す組成の合金を溶解鋳造し、熱間圧延で板厚７ｍｍに仕上げた。続いて冷間圧延を表１の板厚まで行った。そして連続焼鈍炉で表１の温度で中間焼鈍を行った。ついで最終板厚０．０４ｍｍまで冷延した。次に液温８０℃の０．５Ｍ硫酸と１．０Ｍ塩酸の混酸中で６０秒浸漬させた後、８５℃のアジピン酸アンモニウム溶液中で３Ｖ化成後、静電容量を測定した。静電容量は従来例１を１００としたときの相対比較で行った。また、強度の指標として最終冷延後の引張り強さを測定し、従来例１を１００としたときの相対比較で表わした。
【００１７】
【表１】
表１から明らかなように本発明材は比較材、従来材より静電容量、引張強さ共に優れることがわかる。比較例１は中間焼鈍までの冷延率が低い、比較例２は中間焼鈍温度が低いため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物の分散析出が少なく、静電容量が低い。比較例３はＺｎが多すぎ、比較例４はＣｕが多すぎ、比較例５はＭｎが多すぎ、比較例６はＦｅ／Ｓｉが高すぎて静電容量が低い。比較例７は中間焼鈍までの冷延率が高すぎて最終冷延率が低いので引張強さが低い。従来例１はＦｅ／Ｓｉが低すぎて実施例より静電容量が低い。従来例２はＦｅが少ないので引張強さが低い。
【００１９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の合金、製造方法によれば高容量、高強度の電解コンデンサ陰極用アルミニウム箔が得られる。
Claims (3)
- Ｓｉ：０．１５〜０．２５％（重量％、以下同じ）、Ｆｅ：０．３５〜０．７０％、Ｃｕ：０．１０〜０．５０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなり、且つ、Ｆｅ／Ｓｉ：１．５〜３．０であることを特徴とする電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
- さらに、Ｍｇ：０．００１〜２．０％、Ｚｎ：０．００１〜０．５％の１種又は２種を含有することを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。
- 請求項１又は２記載の合金を熱間圧延後、中間焼鈍まで圧延率８０〜９５％の冷間圧延を行い、３００〜５００℃の中間焼鈍を行い、最終冷間圧延を行うことを特徴とする電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔の製造方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006033216A1 (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-30 | Seiko Epson Corporation | 層厚規制部材の再取り付け方法、現像装置、画像形成装置、画像形成システム、及び、現像装置の再生方法 |
| JP2012038518A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Kobe Steel Ltd | 電池集電体用アルミニウム合金硬質箔 |
| JP2014055359A (ja) * | 2013-10-30 | 2014-03-27 | Kobe Steel Ltd | 電池集電体用アルミニウム合金硬質箔の製造方法 |
| CN104213001A (zh) * | 2014-09-08 | 2014-12-17 | 广西南南铝加工有限公司 | 阴极箔用低锰铝合金及其制备方法 |
| CN105603263A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-25 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 连续铸轧8×××铝合金冷成形铝箔的制造方法 |
| CN111270108A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-12 | 江苏鼎胜新能源材料股份有限公司 | 一种新合金高强度pcb铝基板铝材及其制备方法 |
| CN115233045A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-10-25 | 厦门厦顺铝箔有限公司 | 一种高锰超高强度电池用铝箔及生产工艺 |
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2002
- 2002-08-13 JP JP2002235803A patent/JP3895232B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| WO2006033216A1 (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-30 | Seiko Epson Corporation | 層厚規制部材の再取り付け方法、現像装置、画像形成装置、画像形成システム、及び、現像装置の再生方法 |
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| JP2014055359A (ja) * | 2013-10-30 | 2014-03-27 | Kobe Steel Ltd | 電池集電体用アルミニウム合金硬質箔の製造方法 |
| CN104213001A (zh) * | 2014-09-08 | 2014-12-17 | 广西南南铝加工有限公司 | 阴极箔用低锰铝合金及其制备方法 |
| CN105603263A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-25 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 连续铸轧8×××铝合金冷成形铝箔的制造方法 |
| CN111270108A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-12 | 江苏鼎胜新能源材料股份有限公司 | 一种新合金高强度pcb铝基板铝材及其制备方法 |
| CN115233045A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-10-25 | 厦门厦顺铝箔有限公司 | 一种高锰超高强度电池用铝箔及生产工艺 |
| CN115233045B (zh) * | 2022-08-05 | 2023-10-13 | 厦门厦顺铝箔有限公司 | 一种高锰超高强度电池用铝箔的生产工艺 |
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|---|---|
| JP3895232B2 (ja) | 2007-03-22 |
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