JP2960117B2 - 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 - Google Patents
電解コンデンサ電極用アルミニウム箔Info
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- JP2960117B2 JP2960117B2 JP16708890A JP16708890A JP2960117B2 JP 2960117 B2 JP2960117 B2 JP 2960117B2 JP 16708890 A JP16708890 A JP 16708890A JP 16708890 A JP16708890 A JP 16708890A JP 2960117 B2 JP2960117 B2 JP 2960117B2
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- aluminum foil
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- electrolytic capacitor
- etching
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は電解コンデンサ電極用アルミニウム箔、と
くに中高圧用の陽極材料として用いられるアルミニウム
箔に関する。
くに中高圧用の陽極材料として用いられるアルミニウム
箔に関する。
従来の技術 電解コンデサ電極用アルミニウム箔は、その実効表面
積を拡大して単位面積当りの静電容量を増大するため、
一般に電気的あるいは電気化学的なエッチング処理が施
される。そしてこの拡面率を上げるために、エッチング
処理により箔表面に形成されるエッチングピットの密度
を増大することについて、従来から多くの研究がなされ
てきた。なかでも、エッチングピットの密度は、アルミ
ニウム箔の表面部の組成、組織に大きく影響されること
の知見から、特公昭62−42370号公報に見られるよう
に、表層部に、Pb、Bi、Inの群から選ばれた１種以上の
元素を高濃度に含有せしめるものとする技術の有用性が
提案されている。そしてかゝるアルミニウム箔の製造
は、その一例として、アルミニウム箔の表面にPb、In及
びBiの少なくとも１種を化合物の状態で付与し、これら
金属の融点以上の温度で熱拡散処理し、必要ならば常法
に従って焼鈍を行うものとすることが提案されている。
積を拡大して単位面積当りの静電容量を増大するため、
一般に電気的あるいは電気化学的なエッチング処理が施
される。そしてこの拡面率を上げるために、エッチング
処理により箔表面に形成されるエッチングピットの密度
を増大することについて、従来から多くの研究がなされ
てきた。なかでも、エッチングピットの密度は、アルミ
ニウム箔の表面部の組成、組織に大きく影響されること
の知見から、特公昭62−42370号公報に見られるよう
に、表層部に、Pb、Bi、Inの群から選ばれた１種以上の
元素を高濃度に含有せしめるものとする技術の有用性が
提案されている。そしてかゝるアルミニウム箔の製造
は、その一例として、アルミニウム箔の表面にPb、In及
びBiの少なくとも１種を化合物の状態で付与し、これら
金属の融点以上の温度で熱拡散処理し、必要ならば常法
に従って焼鈍を行うものとすることが提案されている。
発明が解決しようとする課題 この発明は、上記のような従来技術の背景の中で、ア
ルミニウム箔の表面に高濃度に含有せしめて拡面率の増
大に有効に寄与せしめうる上記以外の元素を探索し、そ
の分布状態と分布量との関係から、最も拡面率の拡大に
有効な範囲を見出すことにより、静電容量の増大をはか
りうる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を提供する
ことを目的とする。
ルミニウム箔の表面に高濃度に含有せしめて拡面率の増
大に有効に寄与せしめうる上記以外の元素を探索し、そ
の分布状態と分布量との関係から、最も拡面率の拡大に
有効な範囲を見出すことにより、静電容量の増大をはか
りうる電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を提供する
ことを目的とする。
課題を解決するための手段 この発明は、上記拡面率の増大に有効に作用する元素
として、包晶系金属であるTi、ＶおよびZrのうちの少な
くともいずれか１種以上を選択するものである。
として、包晶系金属であるTi、ＶおよびZrのうちの少な
くともいずれか１種以上を選択するものである。
而して、この発明は、アルミニウム純度が99.9％以上
で、箔の全体中にTi、ＶおよびZrのうちの少なくとも１
種以上の元素を総量で0.5〜30ppm含有し、かつ表面から
厚さ0.1μｍまでの表層部に上記元素をそれらの合計含
有量が該表層部を除く箔内部の含有量の1.5〜100倍の範
囲に含有してなることを特徴とする電解コンデンサ電極
用アルミニウム箔を要旨とする。
で、箔の全体中にTi、ＶおよびZrのうちの少なくとも１
種以上の元素を総量で0.5〜30ppm含有し、かつ表面から
厚さ0.1μｍまでの表層部に上記元素をそれらの合計含
有量が該表層部を除く箔内部の含有量の1.5〜100倍の範
囲に含有してなることを特徴とする電解コンデンサ電極
用アルミニウム箔を要旨とする。
この発明において、アルミニウム箔の全体としてのア
ルミニウム純度に99.9％以上を必要とし、かつ箔の全体
中のTi、ＶおよびZrの総含有量が0.5〜30ppmに限定され
るのは、上記未満の純度でかつ上記元素の含有量が30pp
mを超えるときは、電解エッチング時にエッチングピッ
トの成長が多くの不純物の存在によって阻害され、均一
な深いトンネル状ピットを形成できず、従って静電容量
の高いアルミニウム箔を得ることができないためであ
る。また、上記Ti、ＶおよびZrの含有量が0.5ppm未満で
は、エッチングピットが少ないものとなって十分な静電
容量の向上効果を得ることができない。好ましくはアル
ミニウム純度99.98％以上で、Ti、ＶおよびZrの少なく
とも１種以上の含有量を１〜20ppm程度としたものを用
いるのが良い。
ルミニウム純度に99.9％以上を必要とし、かつ箔の全体
中のTi、ＶおよびZrの総含有量が0.5〜30ppmに限定され
るのは、上記未満の純度でかつ上記元素の含有量が30pp
mを超えるときは、電解エッチング時にエッチングピッ
トの成長が多くの不純物の存在によって阻害され、均一
な深いトンネル状ピットを形成できず、従って静電容量
の高いアルミニウム箔を得ることができないためであ
る。また、上記Ti、ＶおよびZrの含有量が0.5ppm未満で
は、エッチングピットが少ないものとなって十分な静電
容量の向上効果を得ることができない。好ましくはアル
ミニウム純度99.98％以上で、Ti、ＶおよびZrの少なく
とも１種以上の含有量を１〜20ppm程度としたものを用
いるのが良い。
アルミニウム箔の表面から0.1μｍの厚さの範囲内にT
i、ＶおよびZrのうちの少なくとも１種以上の元素を高
濃度に含有せしめるものとすることは、静電容量の増大
効果を得るための主要素をなすものであり、この効果が
得られる理由は、上記高濃度の含有によって箔表面の酸
化皮膜が微細な欠陥部を無数に有するものとなり、エッ
チングの初期の段階で上記欠陥部がエッチングの開始点
となり、多数のエッチングピットが形成され、以降箔内
面にトンネル状に深く進行するため、より大きな拡面率
が得られることによるものと考えられる。従って、表層
部の厚さ0.1μｍは、必ずしもその数値自体に作用効果
上の臨界意義を有するものではなく、その厚み範囲内の
表層部においてTi、ＶおよびZrの少なくとも１種以上の
合計濃度が該表層部を除く箔内部のそれらの含有量の1.
5〜100倍であるべきものとする点にその限定意義を有す
るものである。従ってまた、上記元素は上記表層部に均
一に分布していることを要するものではなく、むしろ更
にその表面部に高濃度に偏在することが好ましいもので
ある。
i、ＶおよびZrのうちの少なくとも１種以上の元素を高
濃度に含有せしめるものとすることは、静電容量の増大
効果を得るための主要素をなすものであり、この効果が
得られる理由は、上記高濃度の含有によって箔表面の酸
化皮膜が微細な欠陥部を無数に有するものとなり、エッ
チングの初期の段階で上記欠陥部がエッチングの開始点
となり、多数のエッチングピットが形成され、以降箔内
面にトンネル状に深く進行するため、より大きな拡面率
が得られることによるものと考えられる。従って、表層
部の厚さ0.1μｍは、必ずしもその数値自体に作用効果
上の臨界意義を有するものではなく、その厚み範囲内の
表層部においてTi、ＶおよびZrの少なくとも１種以上の
合計濃度が該表層部を除く箔内部のそれらの含有量の1.
5〜100倍であるべきものとする点にその限定意義を有す
るものである。従ってまた、上記元素は上記表層部に均
一に分布していることを要するものではなく、むしろ更
にその表面部に高濃度に偏在することが好ましいもので
ある。
表層部におけるTi、ＶおよびZrの少なくとも１種以上
の元素の含有量が該表層部を除く箔内部における含有量
の1.5倍未満では、エッチングピットの密度が不十分な
ものとなり、十分な静電容量の増大効果を得ることがで
きない。一方、該元素の表層部含有量が箔内部の含有量
の100倍を超えると、アルミニウム箔表面の耐食性が著
しく低下し、箔表面の全面溶解につながり、かえって表
面積が小さいものとなる。上記表層部におけるTi、Ｖお
よびZrの少なくとも１種以上の元素の合計含有量の最も
好ましい範囲は、表層部を除く箔内部の含有量に対し、
概ね２〜50倍である。
の元素の含有量が該表層部を除く箔内部における含有量
の1.5倍未満では、エッチングピットの密度が不十分な
ものとなり、十分な静電容量の増大効果を得ることがで
きない。一方、該元素の表層部含有量が箔内部の含有量
の100倍を超えると、アルミニウム箔表面の耐食性が著
しく低下し、箔表面の全面溶解につながり、かえって表
面積が小さいものとなる。上記表層部におけるTi、Ｖお
よびZrの少なくとも１種以上の元素の合計含有量の最も
好ましい範囲は、表層部を除く箔内部の含有量に対し、
概ね２〜50倍である。
上記の如く表層部にTi、ＶおよびZrのうちの少なくと
も１種以上の元素を高濃度に含有するアルミニウム箔の
製造は、アルミニウム地金を溶解する段階で所要量の上
記元素を添加し、鋳造後、常法に従って熱間圧延、冷間
圧延、箔圧延、要すればその間に更に中間焼鈍を行って
製箔し、この箔を例えば460〜580℃で１〜24時間、好ま
しくは475〜540℃で２〜５時間の加熱処理を施すことに
よって製造することができる。地金中に添加した上記元
素は、上記加熱処理によって表層部に濃化し、上記添加
量との関係においてこの発明の規定範囲に表層部に集中
的に含有せしめたものとすることができる。
も１種以上の元素を高濃度に含有するアルミニウム箔の
製造は、アルミニウム地金を溶解する段階で所要量の上
記元素を添加し、鋳造後、常法に従って熱間圧延、冷間
圧延、箔圧延、要すればその間に更に中間焼鈍を行って
製箔し、この箔を例えば460〜580℃で１〜24時間、好ま
しくは475〜540℃で２〜５時間の加熱処理を施すことに
よって製造することができる。地金中に添加した上記元
素は、上記加熱処理によって表層部に濃化し、上記添加
量との関係においてこの発明の規定範囲に表層部に集中
的に含有せしめたものとすることができる。
もっとも、この発明に係るアルミニウム箔の製造は、
上記に限定されるものではなく、Ti、ＶおよびZrをいず
れも添加しないアルミニウム箔の表面に別途それらの元
素の１種以上をイオンスパッタリング、蒸着、あるいは
それらの元素を含む液中に浸漬する等の方法で適宜厚み
の皮膜として付与し、然るのち熱処理を行うことによっ
て表層部に拡散せしめるものとしても良い。更には、上
記両手段を併用するものとしても良い。
上記に限定されるものではなく、Ti、ＶおよびZrをいず
れも添加しないアルミニウム箔の表面に別途それらの元
素の１種以上をイオンスパッタリング、蒸着、あるいは
それらの元素を含む液中に浸漬する等の方法で適宜厚み
の皮膜として付与し、然るのち熱処理を行うことによっ
て表層部に拡散せしめるものとしても良い。更には、上
記両手段を併用するものとしても良い。
発明の効果 この発明に係る電解コンデンサの電極用アルミニウム
箔は、エッチング性に優れ、エッチング処理により極め
て大きな拡面率を得ることができると共に、該エッチン
グ時において箔表面の全面溶解を抑制しうる。
箔は、エッチング性に優れ、エッチング処理により極め
て大きな拡面率を得ることができると共に、該エッチン
グ時において箔表面の全面溶解を抑制しうる。
従って、大きな静電容量を有し、電気的特性に優れる
と共に、強度にも優れたものとなしうる。
と共に、強度にも優れたものとなしうる。
実施例 純度99.99％の純アルミニウム地金（Si:0.002％、Fe:
0.002％）にTi、ＶおよびZrのうちの１種または２種の
元素を第１表に示す各種の含有量となるように添加し、
溶解鋳造、熱間圧延、冷間圧延、箔圧延、中間焼鈍、箔
圧延を順次実施して厚さ0.1mmのアルミニウム箔に製造
した。そして、このアルミニウム箔の表面に、上記元素
をイオンスパッタリングにより所定量付与したものと、
付与しないそのまゝのものとを各種作製した。次いで、
これらのアルミニウム箔に、真空下で485℃×３時間の
最終焼鈍処理を施し、電解コンデンサ電極材としての各
種供試料を得た。
0.002％）にTi、ＶおよびZrのうちの１種または２種の
元素を第１表に示す各種の含有量となるように添加し、
溶解鋳造、熱間圧延、冷間圧延、箔圧延、中間焼鈍、箔
圧延を順次実施して厚さ0.1mmのアルミニウム箔に製造
した。そして、このアルミニウム箔の表面に、上記元素
をイオンスパッタリングにより所定量付与したものと、
付与しないそのまゝのものとを各種作製した。次いで、
これらのアルミニウム箔に、真空下で485℃×３時間の
最終焼鈍処理を施し、電解コンデンサ電極材としての各
種供試料を得た。
これらの各種供試料は、表面から0.1μｍの表層部に
おける上記元素の含有量が、該表層部を除いた箔内部に
おけるそれらの含有量との比較において第１表に併記す
る倍率を有するものとした。
おける上記元素の含有量が、該表層部を除いた箔内部に
おけるそれらの含有量との比較において第１表に併記す
る倍率を有するものとした。
次いで、上記の各種アルミニウム箔を、液温85℃の5w
t％塩酸及び20wt％硫酸を含むエッチング液で、電流密
度20A/dm2の直流電流を通じて１分30秒間の第１段エッ
チングを施したのち、液温85℃の5wt％塩酸及び0.2wt％
蓚酸を含むエッチング液で、電流密度5A/dm2の直流電流
により９分間の第２段エッチングを施した。
t％塩酸及び20wt％硫酸を含むエッチング液で、電流密
度20A/dm2の直流電流を通じて１分30秒間の第１段エッ
チングを施したのち、液温85℃の5wt％塩酸及び0.2wt％
蓚酸を含むエッチング液で、電流密度5A/dm2の直流電流
により９分間の第２段エッチングを施した。
そして、上記エッチド箔を380Vに化成したのち、それ
ぞれの静電容量を測定し、比較例16の試料の静電容量を
100％とした場合との対比において、他の各種試料の静
電容量比を求めた。その結果を第１表に併記する。
ぞれの静電容量を測定し、比較例16の試料の静電容量を
100％とした場合との対比において、他の各種試料の静
電容量比を求めた。その結果を第１表に併記する。
上記第１表の結果から分かるように、表層部にTi、Ｖ
およびZrのうちの１種以上の元素を本発明の規定量の範
囲で含有する電極箔は、表層部に実質的にそれを含まな
い箔及び表層部に過多にそれらの元素を含有する箔に較
べ、静電容量の増大効果を有し、併せて強度に優れるも
のである。
およびZrのうちの１種以上の元素を本発明の規定量の範
囲で含有する電極箔は、表層部に実質的にそれを含まな
い箔及び表層部に過多にそれらの元素を含有する箔に較
べ、静電容量の増大効果を有し、併せて強度に優れるも
のである。
フロントページの続き (72)発明者 梅津 正蔵 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/04 H01G 9/045
Claims (1)
- 【請求項１】アルミニウム純度が99.9％以上で、箔の全
体中にTi、ＶおよびZrのうちの少なくとも１種以上の元
素を総量で0.5〜30ppm含有し、かつ表面から厚さ0.1μ
ｍまでの表層部に上記元素をそれらの合計含有量が該表
層部を除く箔内部の含有量の1.5〜100倍の範囲に含有し
てなることを特徴とする電解コンデンサ電極用アルミニ
ウム箔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16708890A JP2960117B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16708890A JP2960117B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462822A JPH0462822A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2960117B2 true JP2960117B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=15843196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16708890A Expired - Lifetime JP2960117B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2960117B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1160132B (it) * | 1983-12-14 | 1987-03-04 | Tubi Italia Spa | Procedimento per la preparazione di comchiglie tubolari destinate ad impianti per la colata continua di acciaio |
| JP4497595B2 (ja) * | 1999-09-29 | 2010-07-07 | 東洋アルミニウム株式会社 | 電解コンデンサ用アルミニウム合金箔 |
| JP3689323B2 (ja) * | 2000-09-20 | 2005-08-31 | 昭和電工株式会社 | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材 |
| CN102597286B (zh) * | 2009-10-30 | 2014-10-15 | 松下电器产业株式会社 | 电极箔及使用该电极箔的电容器 |
| EP3522190A4 (en) * | 2016-09-30 | 2019-10-30 | Nippon Chemi-Con Corporation | ELECTRODE SHEET AND ELECTROLYTIC CAPACITOR |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP16708890A patent/JP2960117B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462822A (ja) | 1992-02-27 |
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