JP2017017101A - アルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記有機酸は、下記一般式
HOOC−R−COOH
但し、上記一般式において、Rの主鎖は炭素数が6以上のアルキル鎖
で表され、前記水溶液は、70℃で測定した比抵抗が、0.4Ωm以上であることを特徴とする。
図1は、本発明を適用したアルミニウム電極の断面構造を示す説明図であり、図1(a)、(b)は、アルミニウム電極の断面を電子顕微鏡により120倍に拡大して撮影した写真、およびアルミニウム電極の芯材付近を電子顕微鏡により600倍に拡大して撮影した写真である。図2は、本発明を適用したアルミニウム電極の表面を電子顕微鏡により拡大して撮影した写真である。なお、図2には、多孔性アルミニウム電極の表面を1000倍で拡大した写真と、3000倍で拡大した写真とを示してある。
本発明を適用した多孔性アルミニウム電極10の製造方法は、まず、第1工程においてアルミニウム芯材20の表面に、鉄含有量が好ましくは1000重量ppm未満のアルミニウム粉体を含む組成物からなる皮膜を形成する。アルミニウム粉体は、アトマイズ法、メルトスピニング法、回転円盤法、回転電極法、その他の急冷凝固法等により製造されたものである。これらの方法のうち、工業的生産にはアトマイズ法、特にガスアトマイズ法が好ましく、アトマイズ法では、溶湯をアトマイズすることにより粉体を得る。
いても良い。これらはいずれも公知または市販のものを使用することができる。本形態では、樹脂バインダおよび溶剤の少なくとも1種を含有させてペースト状組成物として用いることが好ましい。これにより効率よく皮膜を形成することができる。樹脂バインダとしては、例えば、カルボキシ変性ポリオレフィン樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩酢ビ共重合樹脂、ビニルアルコール樹脂、ブチラール樹脂、フッ化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、アクリロニトリル樹脂、ニトロセルロース樹脂等が好適に使用できる。これらのバインダは、それぞれ分子量、樹脂の種類等により、加熱時に揮発するものと、熱分解によりその残渣がアルミニウム粉末とともに残存するものとがあり、静電特性等の要求に応じて使い分けすることができる。前記組成物を調製する際、溶媒を添加するが、かかる溶媒としては、水、エタノール、トルエン、ケトン類、エステル類等を単独あるいは混合して用いることができる。
本形態の化成済みのアルミニウム電極10(アルミニウム電解コンデンサ用電極)を用いてアルミニウム電解コンデンサを製造するには、例えば、化成済みのアルミニウム電極10(アルミニウム電解コンデンサ用電極)からなる陽極箔と、陰極箔とをセパレータを介在させて巻回してコンデンサ素子を形成する。次に、コンデンサ素子を電解液(ペースト)に含浸する。しかる後には、電解液を含んだコンデンサ素子を外装ケースに収納し、封口体でケースを封口する。
固体電解質層の表面に陰極層を形成し、しかる後に、樹脂等により外装する。その際、陽極に電気的接続する陽極端子と陰極層に電気的接続する陰極端子とを設ける。
図3は、本発明を適用したアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法を示す説明図であり、図3(a)、(b)は、第1実施形態の化成方法を示す説明図、および第2実施形態の化成方法を示す説明図である。
HOOC−R−COOH
但し、上記一般式において、Rの主鎖は炭素数が6以上のアルキル鎖
で表される。従って、有機酸は、オクタン二酸(スベリン酸)、デカン二酸(セバシン酸)、ドデカン二酸であり、かかる有機酸、あるいはそのアンモニウム塩等の水溶液を化成液として用いる。ここで、Rの主鎖は炭素数6以上のアルキル鎖であり、側鎖に炭素数1以上のアルキル基、炭素数1以上のアルコキシ基、炭素数1以上のカルボキシル基、または水酸基を含んでもよく、2つ以上の側鎖同士が結合して環を形成してもよい。
は2分〜10分である。液中デポラリゼーション処理ST31では、20重量%〜30重量%リン酸の水溶液中において、液温が60℃〜70℃の条件で皮膜耐電圧に応じて5分〜15分、アルミニウム電極10を浸漬することが好ましい。液中デポラリゼーション処理ST31では、アルミニウム電極10に電圧を印加しない。
次に、本発明の実施例を説明する。まず、表1に示す各種のアルミニウム電極10、および表2に示す化成液A〜Hを準備する。次に、アルミニウム電極10を表3に示す条件で化成を行ってアルミニウム電解コンデンサ用電極を作製した。また、表3に示す条件で化成を行ったアルミニウム電極10(アルミニウム電解コンデンサ用電極)に対して、皮膜耐電圧、静電容量(CV積値)、および漏れ電流を測定し、それらの結果を表4に示す。なお、化成電圧は300Vまたは600Vであり、皮膜耐電圧や静電容量の測定は、JEITA規格に準じる形で行った。また、アルミニウム粉体の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布計により測定した。
水溶液を用いており、有機酸またはその塩を含む水溶液を用いていない。このため、静電容量(CV積)が低い。
20・・アルミニウム芯材
30・・多孔質層
35・・空隙
ST10・・化成工程
ST11・・第1化成処理
ST12・・第2化成処理
ST20・・純水ボイル工程
Claims (5)
- アルミニウム電極に対して、有機酸あるいはその塩を含む水溶液中で化成を行う第1化成処理を有するアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法であって、
前記有機酸は、下記一般式
HOOC−R−COOH
但し、上記一般式において、Rの主鎖は炭素数が6以上のアルキル鎖
で表され、
前記水溶液は、70℃で測定した比抵抗が、0.4Ωm以上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電極の製造方法。 - 前記水溶液は、70℃で測定した比抵抗が、0.4Ωmから500Ωmであることを特徴とする請求項1に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。
- 前記第1化成処理の後、無機酸あるいはその塩を含む水溶液化成液中で化成を行う第2化成処理を有することを特徴とする請求項1または2に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。
- 前記第1化成処理の前に、前記アルミニウム電極を純水中でボイルする純水ボイル工程を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。
- 前記アルミニウム電極は、平均粒径1μmから10μmのアルミニウム粉体を焼結して成る多孔質層がアルミニウム芯材の表面に50μmから3000μmの厚さで積層された多孔性アルミニウム電極であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。
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