JP6337999B2 - 電極箔、巻回形コンデンサ、電極箔の製造方法、及び巻回形コンデンサの製造方法 - Google Patents
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Description
図1に示す電極箔1は、巻回形コンデンサの陽極箔、誘電体皮膜5が形成された陰極箔又は両方に用いられる。巻回形コンデンサの代表例としては電解コンデンサであり、電解コンデンサとしては、電解質が液体であり、陽極箔に誘電体皮膜を形成した非固体電解コンデンサ、電解質が固体であり、陽極箔に誘電体皮膜を形成した固体電解コンデンサ、電解質として、液体と固体を備えたハイブリッド形電解コンデンサ、及び陽極箔と陰極箔の双方に誘電体皮膜を形成した両極性電解コンデンサが挙げられる。
図2は、この電極箔1を用いた巻回形コンデンサのコンデンサ素子6を示す模式図であり、アルミニウム電解コンデンサによる例示である。コンデンサ素子6において、陽極箔である電極箔1と陰極箔7とは、紙や合成繊維等のセパレータ8を介在させて重ね合わせられる。セパレータ8は、その一端が電極箔1及び陰極箔7の一端よりも飛び出すように重ね合わせておく。そして、飛び出したセパレータ8を先に巻き始めて巻芯部9を作成し、続けて其の巻芯部9を巻軸にして、電極箔1と陰極箔7とセパレータ8の層を巻回していく。
この実施形態を示す電極箔1を次のように作成した。まず、基材として厚みが110μm、幅が10mm、長さが55mm、純度99.9重量%以上のアルミニウム箔を用いた。そして、このアルミニウム箔の両面に拡面部3を形成した。具体的には、アルミニウム箔を、液温25℃及び約8重量%の塩酸を主たる電解質とする酸性水溶液に浸し、エッチング処理を行った。エッチング処理では、交流10Hz及び電流密度0.14A/cm2の電流を基材に約20分間印加し、アルミニウム箔の両面を拡面化した。
実施例1と同一の基材を用い、実施例1と同一のエッチング処理及び化成処理を行った。分断部4の形成処理については、φ6mmの丸棒を用いた他は同一条件である。エッチング処理、分断部4の形成処理、及び化成処理の順番も実施例1と同じく、この順番で行った。
実施例1及び2と同一の基材を用い、実施例1と同一のエッチング処理及び化成処理を行った。分断部4の形成処理についてφ13mmの丸棒を用いた他は、実施例1及び2と同一条件である。この結果、実施例3の電極箔1は、分断部4において、割れにより形成されている他、分断部4の平均ピッチは950μmで、10mm範囲当たりの個数は10個であった。
実施例1乃至3と同一の基材を用い、実施例1乃至3と同一のエッチング処理及び化成処理を行った。分断部4の形成処理についてφ16mmの丸棒を用いた他は、実施例1乃至3と同一条件である。この結果、実施例3の電極箔1は、分断部4において、割れにより形成されている他、分断部4の平均ピッチは2100μmで、10mm範囲当たりの個数は4個であった。
実施例1乃至4と同一のエッチング処理及び化成処理を行った。分断部4の形成処理についてφ22mmの丸棒を用いた他は、実施例1乃至4と同一条件である。この結果、実施例3の電極箔1は、分断部4において、割れにより形成されている他、分断部4の平均ピッチ3100μmで、10mm範囲当たりの個数は3個であった。
実施例1乃至5と同一の基材を用い、実施例1乃至5と同一のエッチング処理及び化成処理を行った。但し、分断部4の形成処理を省いており、分断部4は未形成である。この結果、図6に示すように、実施例1乃至5と同じく、比較例1の電極箔は、芯部2の両面に各々拡面部3を備え、各拡面部3は、誘電体皮膜5を備え、誘電体皮膜5を備えた拡面部3の厚さは各々厚さ36μmとなり、芯部2の厚さは38μmとなっていた。
これら実施例1乃至5の電極箔1、及び比較例1の電極箔に対してエリクセン試験を行った。エリクセン試験では、内径33mmを有するダイスとしわ押えで、実施例1乃至5の電極箔1及び比較例1の電極箔を10kNで挟み込み、たがね状を有するポンチで押し込んだ。たがね状のポンチは、幅30mmで、先端部が断面視φ4mmの球面である。電極箔1の帯長手方向に直交させるようにして、ポンチのたがね部位を押し込んだ。ポンチの押し込み速度は0.5mm/minとした。
実施例1の電極箔1と比較例1の電極箔を実際に巻回し、コンデンサ素子6を作成した。巻回した実施例1の電極箔1と比較例1の電極箔は、共に、幅が5.6mm、長さが125mmの寸法を有していた。結果を図8に示す。図8は、巻回された実施例1の電極箔1と比較例1の電極箔の写真である。図8の(a)に示すように、比較例1の電極箔を巻回すると、巻芯部9付近については各所で多数の折れ曲がりが発生していることがわかる。また、巻芯部9から離れて曲率が大きくなった中層付近でも、各所で多数の折れ曲がりが発生していることがわかる。更に、コンデンサ素子6の外周面付近でも、一部に折れ曲がりが発生していることがわかる。
実施例1の電極箔1と比較例1の電極箔を陽極箔として用いて巻回し、コンデンサ素子6を作成した。実施例1の電極箔1と比較例1の電極箔は、共に、幅が5.6mm、長さが125mmの寸法を有していた。陰極箔7にはアルミニウム箔を用いた。陰極箔7には、拡面部3を形成し、誘電体皮膜5は形成しなかった。セパレータにはセルロース繊維を用いた。
2 芯部
3 拡面部
4 分断部
5 誘電体皮膜
6 コンデンサ素子
7 陰極箔
8 セパレータ
9 巻芯部
Claims (8)
- 帯状の箔により成り、
前記箔の表面に形成された拡面部と、
前記箔のうち、前記拡面部を除いた残部である芯部と、
前記拡面部に帯の幅方向に延在し、前記拡面部を分断する複数の分断部と、
前記拡面部の表面、又は前記拡面部と前記分断部の表面に形成された誘電体皮膜と、
を備え、
前記分断部は、前記箔を平坦にした状態で溝幅が0を含む50μm以下であり、
前記0は、前記箔を平坦にした状態で、当該分断部の界面が少なくとも部分的に接している状態であること、
を特徴とする電極箔。 - 前記分断部は、
前記箔を完全に横断し、又は部分的に横断するように延在すること、
を特徴とする請求項1記載の電極箔。 - 前記分断部は、
帯長手方向の10mmの範囲に4箇所以上設けられていること、
を特徴とする請求項1又は2記載の電極箔。 - 前記分断部は、
平均ピッチが1.0mm以下の間隔を空けて設けられていること、
を特徴とする請求項1又は2記載の電極箔。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の電極箔を巻回して備えること、
を特徴とする巻回形コンデンサ。 - 前記電極箔を巻回して成るコンデンサ素子を備え、
前記コンデンサ素子は、巻回中心に巻芯部を有し、
前記電極箔は、前記巻芯部に巻回され、
前記分断部は、少なくとも、前記巻芯部への巻き始めを含む所定半径内の巻回中心側に形成されていること、
を特徴とする請求項5記載の巻回形コンデンサ。 - 帯状の箔の表面に拡面部を形成するステップと、
前記拡面部を分断し、且つ前記箔を平坦にした状態で溝幅が0を含む50μm以下である複数の分断部を、前記箔の帯の幅方向に延在させるステップと、
前記箔を化成処理し、前記拡面部の表面、又は前記拡面部と前記分断部の表面に誘電体皮膜を形成するステップと、
を有し、
前記0は、前記箔を平坦にした状態で、前記分断部の界面が少なくとも部分的に接している状態であること、
を特徴とする電極箔の製造方法。 - 請求項7記載の製造方法で得られた前記電極箔を巻回することでコンデンサ素子を形成する素子形成ステップと、
前記コンデンサ素子に電解質を形成する電解質形成ステップと、
前記コンデンサ素子をエージングするエージングステップと、
を有し、
前記電解質形成ステップにより前記電解質を形成した後に前記エージングステップを行い、又は前記エージングステップの後に前記電解質形成ステップによって前記エージングされたコンデンサ素子に前記電解質を形成すること、
を特徴とする巻回形コンデンサの製造方法。
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