JP4395029B2 - アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の製造装置に関するものであり、特に、ピンホール、箔割れ、箔切れ等の低減に有効なアルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の製造装置に関するものである。

一般的なアルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の製造は、前処理、化成、減極処理、再化成、乾燥の順で行われる。化成工程においてはエッチング箔がロール状で提供され、その箔をロールから引き出しつつ処理した後、乾燥して巻取る構造となっている（例えば、非特許文献１参照）。
また、化成、再化成工程では、化成槽内において、走行ローラにより一対の電極板の間を通過させて酸化皮膜を形成している。上記の化成処理を行う化成槽の概要を示すと、図１のようになる。
永田伊佐也著「電解液陰極アルミニウム電解コンデンサ（アルミニウム乾式電解コンデンサ増補改訂版）」 日本蓄電器工業株式会社出版、１９９７年２月２４日、第２版第１刷、ｐ.３２８〜３３１

アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の製造装置において重要なことは、優れた酸化皮膜をアルミニウム表面に形成することであるが、そのためには、箔にピンホールや割れが発生せず、化成途中で切断することなく、無事に巻取ることができる性能が求められる。しかしながら、従来の製造装置の電極構造では、その要求に十分応えることができなかった。

すなわち、従来の製造装置においては、酸化皮膜を形成すると同時に、アルミニウムイオンが溶出するが、２４時間連続運転で化成を行うと、やがてこのアルミニウムイオンが化成液中での飽和量を超えて水酸化アルミニウムとなり、化成液が白濁する。そして、化成液中に浮遊していた水酸化アルミニウムが電極板に析出する。
この析出した水酸化アルミニウムが走行ローラ上に落下して、箔とローラの間に挟まり、箔にピンホールや割れが発生し、ついには切断を引き起こすという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するものであり、エッチングされたアルミニウム箔を、化成液の入った化成槽内で、走行ローラに当接させて移送し、一対の電極板の間を通過させて陽極酸化皮膜を形成するアルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の製造装置において、
電極板に析出した水酸化アルミニウムが走行ローラ上に落下するのを防止する受け部を設け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の製造装置である。

また、上記受け部の形状が山形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製造装置である。

さらに、上記の山形の内側角度が８０〜１６０°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製造装置である。

アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の製造装置の電極板に、析出した水酸化アルミニウムが走行ローラ上に落下するのを防止する受け部を設け、析出した水酸化アルミニウムが走行ローラ上へ落下することを防止し、化成槽底部へ落下する構造にした。
これによって、水酸化アルミニウムが箔と走行ローラの間に挟まり、箔にピンホールや割れが発生し、箔切断を引き起こすことを防止することができ、箔切断に伴う修復工数を低減し、外観特性に優れた陽極箔を製造することが可能となった。
さらに、山形とすることで、水酸化アルミニウムが受け部の傾斜にそって化成槽の底に落ちやすくなった。

以下、本発明を図面に基づき、詳細に説明する。
図１は、一般的なアルミニウム電解コンデンサ用化成箔を製造する際の説明図であり、エッチングされたアルミニウム箔が走行ローラに当接されて、化成液の入った化成槽内の電極板間を移動し化成される。この化成工程中に、水酸化アルミニウムが電極面に析出し落下する。

そこで、電極から剥がれ落ちた水酸化アルミニウムが箔と走行ローラの間に挟まらないように、図３に示す山形の受け部８を、図２に示す設置箇所７に設けた。該受け部の材質はポリプロピレン樹脂等、加工し易く、耐熱性・耐酸性のある材質を用いた。

〔実施例１〜８〕
上記受け部の山形の内側角度は７０〜１７０°とし、かつ、山形の底辺は走行ローラと略平行に位置するようにした。
面積比２０倍にエッチング処理された陽極アルミニウム箔を供試材とし、前処理、化成、減極処理、再化成、乾燥、巻き取りの順で処理を行う大形化成設備を使用して化成を行った。
化成電圧は５００Ｖとし、定電圧化成を４段階に分けて実施した。また、化成液はホウ酸アンモニウム水溶液を使用した。

〔実施例９〕
上記受け部の内側角度を１８０°（水平）としたもの（図５）を使用し、上記実施例と同じ仕様のエッチング箔を使用し、上記実施例と同様の化成処理を行った。

（従来例）
上記受け部を設けない電極（図１）を使用し、上記実施例と同じ仕様のエッチング箔を使用し、上記実施例と同様の化成処理を行った。

上記の実施例１〜９、従来例による化成設備を使用し、２４時間連続運転で、１ヶ月間継続し、ピンホール、箔割れの発生数（箔ロール１本当たりに換算）、および１ヶ月当たりの箔切断回数を調査した。その結果を表１に示す。

表１より明らかなように、本発明による実施例２〜７では、受け部の山形の内側角度を８０〜１６０°としているので、化成中に析出した水酸化アルミニウムが、走行ローラ上に落下するのが防止され、化成槽底部に落下するために、ピンホールや箔割れの発生数が低減し、かつ、箔切断回数も抑えられ、箔外観特性上優れた陽極箔が得られ、かつ歩留が向上し、箔切断に伴う修復工数も低減する。
ただし、受け部山形の内側角度を１７０°まで広げた実施例８では、水酸化アルミニウムの化成槽底部への落下が十分に行われず、ピンホールや箔割れの発生数の減少効果、箔切断回数の低減効果が小さくなる。
そして、受け部山形の内側角度を１８０°（水平）とした実施例９では、箔ピンホールや箔割れの発生数の減少効果がさらに小さくなり、長時間連続稼動すると、受け部に溜まった水酸化アルミニウムがローラ上へ落下してしまうことがあり、箔切断回数が増加している。
ただし、受け部山形の内側角度を７０°の鋭角とすると（実施例１）、化成中に析出した水酸化アルミニウムが、化成槽底部に落下しやすくなるが、受け部の下の面積が増加するため、当該部分で折出する水酸化アルミニウムが走行ローラ上に落下してしまうという問題がある。
よって、受け部山形の内側角度は８０〜１６０°の範囲が適当である。
一方、上記の受け部を設けない従来例では、化成中に析出した水酸化アルミニウムが、走行ローラ上に落下し、箔とローラとの間に挟まり、箔ピンホールや箔割れの発生数、箔切断回数が大きくなっている。

また、上記の受け部を設ける構成は、図１の一段化成に限られるものではなく、多段化成にも適用することができる。
さらに、１枚の電極板に設ける受け部の数は、複数であってもよく、その形状が同一でなくても、本発明の効果が得られることはいうまでもない。

アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の製造設備（化成槽）の説明図である。 図１の製造設備（化成槽）において、水酸化アルミニウムの受け部を設置する箇所を表示した図である。 本発明の実施例による山形の水酸化アルミニウムの受け部を設けた電極構造であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は斜視図である。 従来例による水酸化アルミニウムの受け部がない電極構造であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の比較例による、水平（平板）の水酸化アルミニウムの受け部を設置した電極構造であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ エッチング箔
２ 走行ローラ
３ 電極板
４ 化成槽
５ 化成液
６ 直流電源
７ 水酸化アルミニウムの受け部設置箇所
８ 水酸化アルミニウムの受け部
９ 電極板・電極ローラの支持部

Claims (3)

1. エッチングされたアルミニウム箔を、化成液の入った化成槽内で、走行ローラに当接させて移送し、一対の電極板の間を通過させて陽極酸化皮膜を形成するアルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の製造装置において、
   電極板に析出した水酸化アルミニウムが走行ローラ上に落下するのを防止する受け部を設け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の製造装置。
2. 請求項１記載の受け部の形状が山形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製造装置。
3. 請求項２記載の山形の内側角度が８０〜１６０°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製造装置。

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