JP2007059726A - 電極箔の製造方法及び電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電極箔切断時に発生したバリを容易に除去することができる電極箔の製造方法及び当該電極箔を用いた電解コンデンサの製造方法を提供する。
【解決手段】電極箔を切断した後に巻回し所定幅の電極箔ロールを形成する工程と、前記電極箔ロールの状態で電極箔の切断端面を研磨処理する工程とを含むことを特徴とする。また、電極箔を切断した後に巻回し所定幅の電極箔ロールを形成する工程と、前記電極箔ロールの状態で電極箔の切断端面を研磨処理する工程と、前記電極箔を陽極箔又は陰極箔の少なくとも一方に用い、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して対向させ巻回する工程とを含むことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、切断バリを容易に除去できる電極箔の製造方法及び該電極箔を用いた電解コンデンサに関する。

図５は従来のコンデンサ用電極箔の切断工程を示す斜視図である。これは、電解コンデンサ用に加工された長幅電極箔ロール（16）をスリッター（40）により所定幅で複数に切断して個々の電解コンデンサ製造用の大きさのロール状電極箔（11）を形成する。スリッター（40）は、所定間隔で幅の狭い複数の回転刃物を同軸に固定されている上刃物（41）と、該上刃物（41）が嵌まり込む位置に同様の間隔で複数の回転刃物が同軸に固定された下刃物（42）との組み合わせで構成される。前記上刃物（41）と下刃物（42）の間を電極箔を通過させることにより電極箔を切断する。前記電極箔は、切断時に電極箔の端にバリが発生する（例えば特許文献１参照）。

上記電極箔を用いた電解コンデンサの製造は、上記電極箔を絶縁性を有するセパレータを介して対向配置し巻回したコンデンサ素子に電解液を含浸して、有底筒状のケースに収納して封口することにより完成する（例えば特許文献２参照）。
特開２０００−１８２９０１号公報 特開平１１−０１２２７７号公報 特開昭５９−４５２１２号公報

上記のように、バリが発生した電極箔をそのまま電解コンデンサに用いると、バリがセパレータに食い込み、酷い場合は突き破ってしまいショート不良を引き起こしてしまう。

上記問題点を解消するために、電極箔をレーザ光によって電極箔を切断する方法（例えば特許文献３参照）や、レーザ光を照射して溝を形成し、該溝に沿って電極箔を切断する方法（例えば特許文献１参照）が提案されている。

ところが、上記の方法は、レーザ光を正確に調整する必要がある。特に、特許文献１に記載の方法においてはレーザ光の強度調整も難しく、正確に溝を設けたとしても当該溝から逸れずにスリッターにより電極箔を切断する必要がある。また、レーザ光を用いる場合はロール状では処理することができないため、ロール状の電極箔を他のロールに巻き取りながら切断する搬送工程中にレーザ光を配置する必要がある。そのため、高度な精度が必要になるとともに、装置又は工程も煩雑になってしまうという問題がある。

そこで本発明は上記問題点に鑑みて、電極箔切断時に発生したバリを容易に除去することができる電極箔の製造方法及び当該電極箔を用いた電解コンデンサの製造方法を提供する。

本発明の請求項１に記載の電極箔の製造方法は、電極箔を切断した後に巻回し所定幅の電極箔ロールを形成する工程と、前記電極箔ロールの状態で電極箔の切断端面を研磨処理する工程とを含むことを特徴とする。

本発明の請求項２に記載の電極箔の製造方法は、請求項１の発明において、前記研磨処理が、研磨剤を噴射させて研磨を行うブラスト処理であることを特徴とする。

本発明の請求項３に記載の電解コンデンサの製造方法は、電極箔を切断した後に巻回し所定幅の電極箔ロールを形成する工程と、
前記電極箔ロールの状態で電極箔の切断端面を研磨処理する工程と、前記電極箔を陽極箔又は陰極箔の少なくとも一方に用い、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して対向させ巻回する工程とを含むことを特徴とする。

本発明の請求項４に記載の電解コンデンサの製造方法は、請求項３の発明において前記研磨処理が、研磨剤を噴射させて研磨を行うブラスト処理であることを特徴とする。

本発明の電極箔の製造方法によれば、電極箔切断時に発生したバリや、バリ先端の鋭い尖りを容易に除去することが可能になる。これにより、前記電極箔を用いた電解コンデンサにおいて、ショート不良を防止することができる。

本件発明は、弁作用金属（タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン）からなる電極箔を機械的手段により切断した後に巻回し、ロール状態において、切断端面を物理的に研磨を行う。ここで電極箔については、エッチング、化成処理等の電解コンデンサ用の処理を切断工程前に行っても、切断工程後に行ってもよい。

前記機械的手段による切断とは、例えば金属製の回転刃などが挙げられるがこれに限られず、機械的に切断することによりバリが発生するものであれば含まれ、レーザ光による切断は含まれない。

前記物理的研磨とは、鑢やレーザ光などによる研磨方法が挙げられるが、広範囲をまとめて処理できるサンドブラストとウォータブラストや研磨剤を噴射して行う ブラスト処理が特に好ましい。

以下に本願発明の電極箔及び当該箔を用いた電解コンデンサの実施例を図を参照して説明する。
（実施例）
先ず、従来と同様に図５に示すように電解コンデンサ用に加工された長幅電極箔ロール（16）を、搬送して所定間隔で複数の回転刃が上下に形成されたスリッター（40）を通過させることにより、電極箔を切断する。切断された電極箔は交互に上下方向に分けて巻回され複数のロール状電極箔（11）を形成する。

ついで、図１に示すようにロール状電極箔（11）の一つをワーク台（12）上に固定して配置し、噴射ノズル（14）から、アルミナ系ブラスト剤（15）を噴射圧力０．２〜０．３ＭＰａで噴射し、ロール状電極箔（11）の片面を研磨処理する。この時ブラスト剤（15）が満遍なく当たるように噴射ノズル（14）を稼動させながら研磨処理を行った。その後、ロール状電極箔（11）を反転させて裏返しにして、再びワーク台（12）に固定し、上記と同様に反対面も研磨処理を行い、切断端面に形成されたバリを除去した。

その後、図３に示すように上記研磨処理を行った電極箔を陽極箔（４）（厚さ９０μｍ、４７Ｖ化成）および陰極箔（５）（厚さ４０μｍ）として用い、セパレータ（６）（ニッポン高度紙工業製ＭＲ５Ｄ２−４０、厚さ４０μｍ、密度０．５ｇ／ｃｍ^３）を介して対向配置して陽極箔（４）と陰極箔（５）にリード線（21）付きタブ端子（25）を接続して巻回し、巻止テープ（26）で固定することによりコンデンサ素子（２）を作製した。その後、図４に示すように有底筒状のアルミ製ケース（３）に電解液及びコンデンサ素子（２）を収納しゴム製の封口部材（30）を配置しケース(３)の上端部をカールして封口部材（30）を固定し、ケース(３)の上面に、プラスチック製の座板（31）を取り付けた。そしてコンデンサ素子（２）から延びたリード線（21）（21）を封口部材（30）及び座板（31）を貫通した後、横向きに折曲し電解コンデンサを完成させた。 （比較例）
電極箔をスリッター（40）を通過させることにより、電極箔を切断した後、研磨処理を行わない以外は実施例と同様に電解コンデンサを完成させた。

上記実施例及び比較例の電解コンデンサを各３万個づつ作製し、ショート不良数をそれぞれ測定した。その結果を表１に示す。また、実施例のようにブラスト処理を行った電極箔と比較例のようにブラスト処理を行っていないもののバリの寸法を１５個づつ測定した。その結果を表２に示す。

更に、実施例、比較例のバリ形状を顕微鏡で観察したところ、比較例ではバリ先端が鋭く尖っているのが確認されたが、実施例では尖ったバリ先端部が折り取られ鋭い尖りは消滅していることが確認された。

上記表２および顕微鏡観察の結果から分かるように、電極箔の切断端面にブラスト処理を行うことにより、バリの寸法を大幅に減少させると共に、鋭い尖りを除去することができた。そのため、表１に示すように電解コンデンサ完成品としてのショート不良を大幅に減少させることができた。

上記実施例においては噴射ノズルのみを稼動させて研磨を行ったが、ワーク台側又は噴射ノズルと同時にワーク台を動かしたり回転させたりすることにより電極箔の切断端面を満遍なく研磨することができる。また、実施例においては、電極箔をワーク台に固定して片面づつ研磨を行ったが、図２に示すようにロール状の電極箔の中心又は外周を固定部材により固定し、切断端面の両側から同時に研磨することにより、更に短時間で効率良く研磨処理を行うことができる。

本発明を用いることにより、従来電極箔の巻取り工程中に行う必要があったバリの除去又は防止工程を、切断後のロール状電極箔で容易且つ短時間に処理することができショート不良数を減少することができると共に、生産性を向上させることができる。ショート不良防止の効果は、低ＥＳＲ（等価直列抵抗）品などに用いられるセパレータ密度が０．５（ｇ／ｃｍ^３）以下のものに特に有効である。

上記実施例の説明は、発明を説明するものであって、特許請求の範囲に記載の発明を特定し、或いは範囲を減縮して解すべきではなく、本発明の各部構成は実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

実施例における電極箔をロール状態で研磨する工程の斜視図である。 その他の実施例における電極箔をロール状態で研磨する工程の斜視図である。 実施例におけるコンデンサ素子の斜視図である。 実施例における固体電解コンデンサの断面正面図である。 電極箔を所定の幅に切断する工程の斜視図である。

符号の説明

（１） 電解コンデンサ
（２） コンデンサ素子
（３） ケース
（４） 陽極箔
（５） 陰極箔
・ セパレータ
（11） ロール状電極箔
（12） ワーク台
（13） 固定部材
（14） 噴射ノズル
（15） ブラスト剤
（16） 長幅電極箔ロール
（21） リード線
（25） タブ端子
（26） 巻止テープ
（30） 封口部材
（31） 座板
（40）スリッター
（41） 上刃物
（42） 下刃物

Claims (5)

1. 電極箔を切断した後に巻回し所定幅の電極箔ロールを形成する工程と、
   前記電極箔ロールの状態で電極箔の切断端面を研磨処理する工程とを含むことを特徴とする電極箔の製造方法。
2. 前記研磨処理が、研磨剤を噴射させて研磨を行うブラスト処理であることを特徴とする請求項１に記載の電極箔の製造方法。
3. 電極箔を切断した後に巻回し所定幅の電極箔ロールを形成する工程と、
   前記電極箔ロールの状態で電極箔の切断端面を研磨処理する工程と、前記電極箔を陽極箔又は陰極箔の少なくとも一方に用い、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して対向させ巻回する工程とを含むことを特徴とする電解コンデンサの製造方法。
4. 前記研磨処理が、研磨剤を噴射させて研磨を行うブラスト処理であることを特徴とする請求項３に記載の電解コンデンサの製造方法。
5. 前記セパレータ密度が０．５ｇ／ｃｍ^３以下であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電解コンデンサの製造方法。
   

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