JP6762888B2 - 電極ホルダおよび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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Description
本発明は、化成の際にアルミニウム電極を保持する電極ホルダ、およびアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法に関するものである。
アルミニウム電解コンデンサの製造工程において、陽極用の電極を製造する際には、多孔層を備えたアルミニウム電極に対して化成液中で陽極酸化（化成）を行う。アルミニウム電極としては、アルミニウム箔に対してエッチングを行って表面積を拡大したエッチド箔（特許文献１、２参照）や、アルミニウム製の芯材の表面に焼結層を形成した多孔体（特許文献３参照）を例示することができる。
しかしながら、特許文献１、２、３に記載のアルミニウム電極において、エッチング層や焼結層等の多孔質層を２００μｍ以上の厚さに形成した場合、化成工程では、化成皮膜の成長に伴って多孔質層が変形することが原因で多孔質層が剥離しやすくなるという問題点がある。特に多孔質層の厚さを５００μｍ以上とすると、上記の剥離が発生しやすい。
以上の問題点に鑑みて、本発明は、多孔質層を２００μｍ以上の厚さに形成した場合でも、化成中の多孔質層の剥離を抑制することができる電極ホルダおよびアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、厚さが２００μｍ以上の多孔質層が少なくとも一方面に形成されたアルミニウム電極を化成液中で化成する際に前記アルミニウム電極を保持する電極ホルダであって、前記アルミニウム電極の前記一方面に重なる絶縁性の第１支持板部と、前記アルミニウム電極の前記一方面とは反対側の他方面に重なる絶縁性の第２支持板部と、前記第１支持板部と前記第２支持板部とを連結させる連結部と、を有し、前記第１支持板部において前記多孔質層に接する状態で重なる部分が多孔性部材からなることを特徴とする。
本発明に係る電極ホルダは、厚さが２００μｍ以上の多孔質層が少なくとも一方面に形成されたアルミニウム電極を化成する際、アルミニウム電極を両面側から保持する。ここで、電極ホルダは、第１支持板部において多孔質層に重なる部分が多孔性部材からなり、かかる多孔性部材では、化成液等が通過可能である。従って、第１支持板部の多孔性部材がアルミニウム電極の多孔質層に対して重なっていても、多孔質層への化成が可能である。また、第１支持板部の多孔性部材は、多孔質層に接する状態で重なっているため、化成皮膜の成長に伴って多孔質層が変形しようとしたときでも、かかる変形が第１支持板部の多孔性部材によって抑制される。従って、化成中に多孔質層が剥離することを抑制することができる。それ故、多孔質層を２００μｍ以上の厚さに形成した場合でも、化成中の多孔質層の剥離を抑制することができる。
本発明において、前記第１支持板部および前記第２支持板部は、セラミック製、あるいは絶縁膜によって被覆された金属製である態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１支持板部および第２支持板部を無機材料によって構成した場合でも、アルミニウム電極に通電して化成を行う際、第１支持板部および第２支持板部において余計な電極反応が発生しない。また、第１支持板部および第２支持板部が無機材料であるので、アルミニウム電極を保持した状態のまま、各種薬品での処理や熱処理等を行うことができる。
本発明において、前記アルミニウム電極では、互いに離間する複数個所に前記多孔質層が形成されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、アルミニウム電極のうち、アルミニウム電解コンデンサ用電極等として利用されている部分が、互いに離間する領域に設けられているため、化成皮膜の成長に伴って多孔質層が変形しようとしたときでも、その力が分散する。このため、多孔質層を２００μｍ以上の厚さに形成した場合でも、化成中の多孔質層の剥離をより抑制することができる。
本発明において、前記第１支持板部には、互いに離間する複数個所に前記多孔性部材が設けられている態様を採用することができる。
本発明において、前記アルミニウム電極では、前記一方面に加えて、前記他方面にも厚さが２００μｍ以上の多孔質層が形成されており、前記第２支持板部において前記他方面側の前記多孔質層に接する状態で重なる部分が多孔性部材からなる態様を採用することができる。
本発明において、前記多孔質層の厚さが５００μｍ以上である態様を採用することができる。かかる態様によれば、化成皮膜の成長に伴う多孔質層の変形が発生しやすいが、本発明を適用すれば、その場合でも、化成中の多孔質層の剥離を抑制することができる。
本発明において、前記アルミニウム電極は、アルミニウム芯材に対してアルミニウム粉体の焼結層が前記多孔質層として積層されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、表面積が大きいため、静電容量が高い等の利点がある。この場合、表面積が大きい分、化成皮膜の成長に伴う多孔質層の変形が発生しやすいが、本発明を適用すれば、その場合でも、化成中の多孔質層の剥離を抑制することができる。
本発明において、前記第１支持板部および前記第２支持板部が複数対、連結部材によって連結されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、１つの電極ホルダによって複数のアルミニウム電極を保持した状態で化成を行うことができる。
本発明において、前記多孔性部材は、複数の貫通穴が形成されたシート状または板状の部材からなる態様を採用することができる。
帆発明において、前記多孔性部材は、複数の繊維が絡まり合ったシート状または板状の部材からなる態様を採用することができる。
本発明に係る電極ホルダを用いたアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法では、前記電極ホルダによって前記アルミニウム電極を保持した状態で前記アルミニウム電極を前記化成液中で化成する化成工程を行うことを特徴とする。
本発明に係る電極ホルダは、厚さが２００μｍ以上の多孔質層が少なくとも一方面に形成されたアルミニウム電極を化成する際、アルミニウム電極を両面側から保持する。ここ
で、電極ホルダは、第１支持板部において多孔質層に重なる部分が多孔性部材からなり、かかる多孔性部材では、化成液等が通過可能である。従って、第１支持板部の多孔性部材がアルミニウム電極の多孔質層に対して重なっていても、多孔質層への化成が可能である。また、第１支持板部の多孔性部材は、多孔質層に接する状態で重なっているため、化成皮膜の成長に伴って多孔質層が変形しようとしたときでも、かかる変形が第１支持板部の多孔性部材によって抑制される。従って、化成中に多孔質層が剥離することを抑制することができる。それ故、多孔質層を２００μｍ以上の厚さに形成した場合でも、化成中の多孔質層の剥離を抑制することができる。
で、電極ホルダは、第１支持板部において多孔質層に重なる部分が多孔性部材からなり、かかる多孔性部材では、化成液等が通過可能である。従って、第１支持板部の多孔性部材がアルミニウム電極の多孔質層に対して重なっていても、多孔質層への化成が可能である。また、第１支持板部の多孔性部材は、多孔質層に接する状態で重なっているため、化成皮膜の成長に伴って多孔質層が変形しようとしたときでも、かかる変形が第１支持板部の多孔性部材によって抑制される。従って、化成中に多孔質層が剥離することを抑制することができる。それ故、多孔質層を２００μｍ以上の厚さに形成した場合でも、化成中の多孔質層の剥離を抑制することができる。
［実施の形態１］
（アルミニウム電解コンデンサ用電極）
本発明では、アルミニウム電解コンデンサ用電極を製造するにあたって、アルミニウム電極の表面に化成を行ってアルミニウム電解コンデンサ用電極を製造する。アルミニウム電極としては、アルミニウム箔をエッチングしたエッチド箔、アルミニウム粉体を焼結してなる多孔質層がアルミニウム芯材の両面に積層された多孔性アルミニウム電極等を用いることができる。エッチド箔は、少なくとも一方面にトンネル状のピットが形成された多孔質層を備えている。多孔性アルミニウム電極は、例えば、厚さが１０μｍ〜５０μｍのアルミニウム芯材の少なくとも一方面に、アルミニウム粉体を焼結してなる層（焼結層）からなる多孔質層を有しており、多孔質層において、アルミニウム粉体は、互いに空隙を維持しながら焼結されている。
（アルミニウム電解コンデンサ用電極）
本発明では、アルミニウム電解コンデンサ用電極を製造するにあたって、アルミニウム電極の表面に化成を行ってアルミニウム電解コンデンサ用電極を製造する。アルミニウム電極としては、アルミニウム箔をエッチングしたエッチド箔、アルミニウム粉体を焼結してなる多孔質層がアルミニウム芯材の両面に積層された多孔性アルミニウム電極等を用いることができる。エッチド箔は、少なくとも一方面にトンネル状のピットが形成された多孔質層を備えている。多孔性アルミニウム電極は、例えば、厚さが１０μｍ〜５０μｍのアルミニウム芯材の少なくとも一方面に、アルミニウム粉体を焼結してなる層（焼結層）からなる多孔質層を有しており、多孔質層において、アルミニウム粉体は、互いに空隙を維持しながら焼結されている。
このように構成したアルミニウム電極において、多孔質層は、アルミニウム電極の材料面積当たりの静電容量を高める機能を担っており、多孔質層が厚い程、高い静電容量を得ることができる。従って、アルミニウム電極は、両面（一方面および他方面）に多孔質層を有している。本形態において、エッチド箔は、片面当たり、厚さが２００μｍ以上の多孔質層、例えば、２００μｍ〜５００μｍの多孔質層（エッチング層）を備えている。また、多孔性アルミニウム電極は、片面当たり、厚さが２００μｍ以上の多孔質層、例えば、２００μｍ〜５０００μｍの多孔質層（焼結層）を備えている。
（アルミニウム電解コンデンサの構成）
本形態の化成済みのアルミニウム電極（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（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。
本形態の化成済みのアルミニウム電極（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（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。
また、電解液に代えて固体電解質を用いる場合、化成済みのアルミニウム電極（アルミニウム電解コンデンサ用電極）からなる陽極箔の表面に固体電解質層を形成した後、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。この場合、陽極箔が複数枚積層されることがある。
（アルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法）
図１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化成工程を模式的に示す説明図である。本形態のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法では、アルミニウム電極を化成液中で化成を行う化成工程を行う。その際、２００ｖ以上の化成電圧で化成を行って中高圧用のアルミニウム電解コンデンサ用電極を形成する場合には、アルミニウム電極を温度が７０℃以上の純水と接触させてアルミニウム電極に水和皮膜を形成する水和工程を行った後、化成工程を行う。
図１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化成工程を模式的に示す説明図である。本形態のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法では、アルミニウム電極を化成液中で化成を行う化成工程を行う。その際、２００ｖ以上の化成電圧で化成を行って中高圧用のアルミニウム電解コンデンサ用電極を形成する場合には、アルミニウム電極を温度が７０℃以上の純水と接触させてアルミニウム電極に水和皮膜を形成する水和工程を行った後、化成工程を行う。
化成工程では、例えば、図１に示すように、化成槽（図示せず）に貯留された化成液２０にアルミニウム電極１０を浸漬する。化成液２０中には、１対の対極３０が配置されており、アルミニウム電極１０の両面が各々、対極３０と対向する状態となる。この状態で、アルミニウム電極１０を陽極とし、対極３０を負極として化成を行い、アルミニウム電極１０を化成する。その結果、アルミニウム電極１の０両面に酸化アルミニウム（化成皮膜）が形成される。その際、水和工程で形成した水和皮膜の一部が脱水して酸化アルミニウムに変化し、化成皮膜の一部に含まれる。なお、化成槽（図示せず）を対極として利用してもよく、この場合、アルミニウム電極１０の両側に対極３０を配置する必要はない。
化成工程では、例えば、アジピン酸等の有機酸あるいはその塩の水溶液を化成液２０として用いる。例えば、アジピン酸等の有機酸あるいはその塩を含み、５０℃で測定した比抵抗が５Ωｍから５００Ωｍの水溶液（有機酸系の化成液２０）中において、液温が４０℃から９０℃の条件下でアルミニウム電極１０に化成を行う。その際、アルミニウム電極１０と対極３０との間に印加した電源電圧が、最終的な化成電圧になるまで昇圧を行い、その後、化成電圧での保持を行う。
また、アジピン酸等の有機酸あるいはその塩を用いた化成液２０に代えて、硼酸やリン酸等の無機酸あるいはその塩を含む水溶液を化成液２０として用いてもよい。例えば、硼酸やリン酸等の無機酸あるいはその塩を含み、9０℃で測定した比抵抗が１０Ωｍから１０００Ωｍの水溶液（無機酸系の化成液２０）中において、液温が４０℃から9５℃の条件下でアルミニウム電極１０に化成を行う。
また、最終的な化成電圧になるまでは、アジピン酸等の有機酸あるいはその塩を用いた化成液２０によって化成を行い、その後、硼酸やリン酸等の無機酸あるいはその塩を用いた化成液２０によって化成電圧での保持（定電圧化成）を行ってもよい。
いずれの化成液２０を用いた場合も、化成工程の途中に、アルミニウム電極１０を加熱する熱デポラリゼーション処理や、リン酸イオンを含む水溶液等にアルミニウム電極１０を浸漬する液中デポラリゼーション処理等のデポラリゼーション処理を行う。熱デポラリゼーション処理では、例えば、処理温度が４５０℃〜５５０℃であり、処理時間は２分〜１０分である。液中デポラリゼーション処理では、２０質量％〜３０質量％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。なお、デポラリゼーション処理では、アルミニウム電極１０に電圧を印加しない。また、化成電圧まで昇圧する途中に、リン酸イオンを含む水溶液中にアルミニウム電極１０を浸漬するリン酸浸漬工程を行ってもよい。かかるリン酸浸漬工程では、液温が４０℃から８０℃であり、６０℃で測定した比抵抗が０．１Ωｍから５Ωｍであるリン酸水溶液にアルミニウム電極１０を３分から３０分の時間で浸漬する。かかるリン酸浸漬工程によれば、化成工程で析出した水酸化アルミニウムを効率よく取り除くことができるとともに、その後の水酸化アルミニウムの生成を抑制することができる。また、リン酸浸漬工程によって、化成皮膜内にリン酸イオンを取り込むことができるので、沸騰水や酸性溶液への浸漬に対する耐久性を向上することができる等、化成皮膜の安定性
を効果的に向上することができる。
を効果的に向上することができる。
（電極ホルダ５０の構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る電極ホルダ５０の説明図であり、電極ホルダ５０を第１支持板部５１、第２支持板部５２および連結部５３に分解した様子を示してある。
図２は、本発明の実施の形態１に係る電極ホルダ５０の説明図であり、電極ホルダ５０を第１支持板部５１、第２支持板部５２および連結部５３に分解した様子を示してある。
図１に示すように、本形態では、化成工程を行う際、電極ホルダ５０によって、多孔質層１７が形成されたアルミニウム電極１０を保持し、アルミニウム電極１０を電極ホルダ５０とともに、化成液２０に浸漬する。
図２に示すように、電極ホルダ５０は、アルミニウム電極１０の一方面１１に重なる絶縁性の第１支持板部５１と、アルミニウム電極１０の一方面１１とは反対側の他方面１２に重なる絶縁性の第２支持板部５２と、第１支持板部５１と第２支持板部とを連結させる連結部５３とを有している。本形態において、第１支持板部５１、アルミニウム電極１０、および第２支持板部５２の端部には、穴５１５、１５、５２５が複数形成されており、連結部５３は、第１支持板部５１の穴５１５、アルミニウム電極１０の穴１５、および第２支持板部５２の穴５２５に通されたボルト５３１と、ボルト５３１に止められたナット５３２とからなる。
ここで、アルミニウム電極１０の一方面１１および他方面１２には多孔質層１７が形成されている。これに対して、電極ホルダ５０の第１支持板部５１には、一方面１１の多孔質層１７に接する状態で重なる多孔性部材５１０が形成されており、電極ホルダ５０の第２支持板部５２には、他方面１２の多孔質層１７に接する状態で重なる多孔性部材５２０が形成されている。
本形態においては、アルミニウム電極１０の一方面１１および他方面１２の各々において、互いに離間する複数個所に多孔質層１７が形成されており、一方面１１の多孔質層１７と他方面１２の多孔質層１７とは、アルミニウム電極１０の表裏において重なっている。本形態において、多孔質層１７は、アルミニウム電極１０の一方面１１および他方面１２の各々において、上下方向で離間するとともに横方向で離間する計４箇所に形成されている。
かかる構成に対応して、電極ホルダ５０の第１支持板部５１には、上下方向で離間するとともに横方向で離間する計４箇所に多孔性部材５１０が形成されており、多孔性部材５１０は、アルミニウム電極１０の一方面１１に形成された多孔質層１７に対して１対１の関係をもって接触した状態で重なっている。また、電極ホルダ５０の第２支持板部５２には、上下方向で離間するとともに横方向で離間する計４箇所に多孔性部材５１０が形成されており、多孔性部材５１０は、アルミニウム電極１０の他方面１２に形成された多孔質層１７に対して１対１の関係をもって接触した状態で重なっている。なお、多孔性部材５１０、５２０は、多孔質層１７より面積が大きい。このため、多孔性部材５１０、５２０は、多孔質層１７および多孔質層１７の周辺領域に重なっている。
本形態において、多孔性部材５１０、５２０は、複数の貫通穴が形成されたシート状または板状の部材からなる。また、多孔性部材５１０、５２０は、複数の繊維が絡まり合ったシート状または板状の部材からなり、かかる部材では、多数の空洞が互いに連通した状態にある。従って、多孔性部材５１０、５２０では、化成液や気泡等が通過可能である。
本形態において、第１支持板部５１および第２支持板部５２は各々、絶縁性の樹脂材料や絶縁性の無機材料からなる。本形態において、第１支持板部５１および第２支持板部５２は各々、絶縁性の無機材料からなる。例えば、第１支持板部５１および第２支持板部５
２は各々、セラミック製、あるいは絶縁膜によって被覆された金属製である。また、連結部５３（ボルト５３１およびナット５３２）も、第１支持板部５１および第２支持板部５２と同様、絶縁性の無機材料からなる。例えば、連結部５３（ボルト５３１およびナット５３２）は、セラミック製、あるいは絶縁膜によって被覆された金属製である。従って、電極ホルダ５０全体が無機材料からなる。それ故、本アルミニウム電極１０が電極ホルダ５０に保持された状態のまま化成工程を行うことができるとともに、アルミニウム電極１０が電極ホルダ５０に保持された状態のまま熱デポラリゼーション処理等の熱処理や液中デポラリゼーション処理等の薬品浸漬処理を行うことができる。
２は各々、セラミック製、あるいは絶縁膜によって被覆された金属製である。また、連結部５３（ボルト５３１およびナット５３２）も、第１支持板部５１および第２支持板部５２と同様、絶縁性の無機材料からなる。例えば、連結部５３（ボルト５３１およびナット５３２）は、セラミック製、あるいは絶縁膜によって被覆された金属製である。従って、電極ホルダ５０全体が無機材料からなる。それ故、本アルミニウム電極１０が電極ホルダ５０に保持された状態のまま化成工程を行うことができるとともに、アルミニウム電極１０が電極ホルダ５０に保持された状態のまま熱デポラリゼーション処理等の熱処理や液中デポラリゼーション処理等の薬品浸漬処理を行うことができる。
なお、第１支持板部５１および第２支持板部５２を、絶縁膜によって被覆された金属製とするにあたっては、例えば、アルミニウム等の弁金属から板状部材の表面を陽極酸化膜等の絶縁膜で覆った態様を採用することができる。
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の電極ホルダ５０は、厚さが２００μｍ以上の多孔質層１７が形成されたアルミニウム電極１０を化成する際、アルミニウム電極１０を両面側から保持する。ここで、電極ホルダ５０は、第１支持板部５１および第２支持板部５２において多孔質層１７に重なる部分が多孔性部材５１０、５２０からなり、かかる多孔性部材５１０、５２０では、化成液等が通過可能である。従って、多孔性部材５１０、５２０がアルミニウム電極１０の多孔質層１７に対して重なっていても、多孔質層１７への化成が可能である。また、第１支持板部５１および第２支持板部５２の多孔性部材５１０、５２０は各々、多孔質層１７に接する状態で重なっているため、化成皮膜の成長に伴って多孔質層１７が変形しようとしたときでも、かかる変形が多孔性部材５１０、５２０によって抑制される。従って、化成中に多孔質層１７が剥離することを抑制することができる。それ故、多孔質層１７を２００μｍ以上の厚さに形成した場合でも、化成中の多孔質層１７の剥離を抑制することができる。
以上説明したように、本形態の電極ホルダ５０は、厚さが２００μｍ以上の多孔質層１７が形成されたアルミニウム電極１０を化成する際、アルミニウム電極１０を両面側から保持する。ここで、電極ホルダ５０は、第１支持板部５１および第２支持板部５２において多孔質層１７に重なる部分が多孔性部材５１０、５２０からなり、かかる多孔性部材５１０、５２０では、化成液等が通過可能である。従って、多孔性部材５１０、５２０がアルミニウム電極１０の多孔質層１７に対して重なっていても、多孔質層１７への化成が可能である。また、第１支持板部５１および第２支持板部５２の多孔性部材５１０、５２０は各々、多孔質層１７に接する状態で重なっているため、化成皮膜の成長に伴って多孔質層１７が変形しようとしたときでも、かかる変形が多孔性部材５１０、５２０によって抑制される。従って、化成中に多孔質層１７が剥離することを抑制することができる。それ故、多孔質層１７を２００μｍ以上の厚さに形成した場合でも、化成中の多孔質層１７の剥離を抑制することができる。
また、第１支持板部５１および第２支持板部５２は、セラミック製、あるいは絶縁膜によって被覆された金属製である等、電極ホルダ５０全体が絶縁性の無機材料からなる。従って、アルミニウム電極１０に通電して化成を行う際、第１支持板部５１および第２支持板部５２において余計な電極反応が発生しない。また、電極ホルダ５０全体が絶縁性の無機材料からなるため、電極ホルダ５０によってアルミニウム電極１０を保持した状態のまま、各種薬品での処理や熱処理等を行うことができる。
また、アルミニウム電極１０では、互いに離間する複数個所に多孔質層１７が形成されているため、化成皮膜の成長に伴って多孔質層１７が変形しようとしたときでも、その力が分散する。このため、多孔質層を２００μｍ以上の厚さに形成した場合でも、化成中の多孔質層１７の剥離をより抑制することができる。
また、多孔質層１７の厚さが５００μｍ以上である場合、化成皮膜の成長に伴う多孔質層１７の変形が発生しやすいが、本形態によれば、その場合でも、化成中の多孔質層の剥離を抑制することができる。また、多孔質層１７がアルミニウム粉体の焼結層である場合、表面積が大きいため、静電容量が高い等の利点がある。その一方で、表面積が大きい分、化成皮膜の成長に伴う多孔質層１７の変形が発生しやすいが、本形態によれば、その場合でも、化成中の多孔質層１７の剥離を抑制することができる。
［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係る電極ホルダ５０の説明図であり、電極ホルダ５０を第１支持板部５１、第２支持板部５２および連結部５３に分解した様子を示してある。なお、本形態に基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一
の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
図３は、本発明の実施の形態２に係る電極ホルダ５０の説明図であり、電極ホルダ５０を第１支持板部５１、第２支持板部５２および連結部５３に分解した様子を示してある。なお、本形態に基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一
の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
本形態でも、実施の形態１と同様、化成工程を行う際、図３に示す電極ホルダ５０によって、多孔質層１７が形成されたアルミニウム電極１０を保持する。本形態でも、実施の形態１と同様、アルミニウム電極１０の一方面１１および他方面１２の各々において、互いに離間する複数個所に多孔質層１７が形成されており、一方面１１の多孔質層１７と他方面１２の多孔質層１７とは、アルミニウム電極１０の表裏において重なっている。本形態において、多孔質層１７は、アルミニウム電極１０の一方面１１および他方面１２の各々において、上下方向で離間するとともに横方向で離間する計４箇所に形成されている。
かかる構成に対応して、電極ホルダ５０の第１支持板部５１には、横方向で離間する２箇所に多孔性部材５１０が形成されており、多孔性部材５１０は各々、アルミニウム電極１０の一方面１１に形成された４つの多孔質層１７のうち、上下方向で並ぶ２つの多孔質層１７に対して接触した状態で重なっている。本形態でも、実施の形態１と同様、電極ホルダ５０全体が無機材料からなる。
このように構成した場合も、化成皮膜の成長に伴って多孔質層１７が変形しようとしたときでも、かかる変形が多孔性部材５１０、５２０によって抑制される。従って、化成中に多孔質層１７が剥離することを抑制することができる。それ故、多孔質層１７を２００μｍ以上の厚さに形成した場合でも、化成中の多孔質層１７の剥離を抑制することができる。
［実施の形態３］
図４は、本発明の実施の形態３に係る電極ホルダ５０の説明図である。なお、本形態に基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
図４は、本発明の実施の形態３に係る電極ホルダ５０の説明図である。なお、本形態に基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
図４に示すように、本形態の電極ホルダ５０では、図２等を参照して説明した第１支持板部５１および第２支持板部５２が複数対、連結部材５４によって連結されている。このため、１つの電極ホルダ５０によって複数のアルミニウム電極１０を保持することができる。この場合、アルミニウム電極１０の両側に、図１に示す対極３０を配置した構成を採用してもよいが、化成液２０（図１参照）が貯留された化成槽（図示せず）を対極として利用してもよく、この場合、アルミニウム電極１０の両側に対極３０を配置する必要はない。
本形態では、第１支持板部５１の上端部および第２支持板部５２の上端部が板状の連結部材５４に連結されており、連結部材５４には、アルミニウム電極１０に給電するための開口部や導通部が形成されている。
また、本形態では、第１支持板部５１、第２支持板部５２、連結部５３および連結部材５４を含めて、電極ホルダ５０全体が無機材料からなる。従って、複数のアルミニウム電極１０が電極ホルダ５０に保持された状態のまま化成工程を行うことができるとともに、複数のアルミニウム電極１０が電極ホルダ５０に保持された状態のまま熱デポラリゼーション処理等の熱処理や液中デポラリゼーション処理等の薬品浸漬処理を行うことができる。
なお、連結部材５４は化成液に浸漬されないので、導電性であってもよく、この場合、連結部材５４を介してアルミニウム電極１０に給電する態様を採用してもよい。
［その他の実施の形態］
上記実施の形態では、電極ホルダ５０の連結部５３がボルト５３１およびナット５３２であったが、フック等によって第１支持板部５１と第２支持板部５２とを連結する構成であってもよい。上記実施の形態では、連結部５３（ボルト５３１およびナット５３２）がセラミック製、あるいは絶縁膜によって被覆された金属製であったが、第１支持板部５１および第２支持板部５２が絶縁性であれば、連結部５３については導電性であってもよい。
上記実施の形態では、電極ホルダ５０の連結部５３がボルト５３１およびナット５３２であったが、フック等によって第１支持板部５１と第２支持板部５２とを連結する構成であってもよい。上記実施の形態では、連結部５３（ボルト５３１およびナット５３２）がセラミック製、あるいは絶縁膜によって被覆された金属製であったが、第１支持板部５１および第２支持板部５２が絶縁性であれば、連結部５３については導電性であってもよい。
上記実施の形態では、アルミニウム電解コンデンサ用電極を製造するためのアルミニウム電極１０を化成する際に電極ホルダ５０を用いたが、アルミニウム電極１０を触媒等の担持等に用いる場合の化成工程で用いる電極ホルダ５０に本発明を適用してもよい。
上記実施の形態では、アルミニウム電極１０の両面（一方面１１および他方面１２）に多孔質層１７が形成されている場合を説明したが、アルミニウム電極１０の一方面１１のみに多孔質層１７が形成されている場合に本発明を適用してもよく、この場合、電極ホルダ５０の第１支持板部５１のみに多孔性部材５１０を設ければよい。
１０・・アルミニウム電極、１１・・一方面、１２・・他方面、１７・・多孔質層、２０・・化成液、３０・・対極、５０・・電極ホルダ、５１・・第１支持板部、５２・・第２支持板部、５３・・連結部、５４・・連結部材、５１０、５２０・・多孔性部材
Claims (12)
- 厚さが２００μｍ以上の多孔質層が少なくとも一方面に形成されたアルミニウム電極を化成液中で化成する際に前記アルミニウム電極を保持する電極ホルダであって、
前記アルミニウム電極の前記一方面に重なる絶縁性の第１支持板部と、前記アルミニウム電極の前記一方面とは反対側の他方面に重なる絶縁性の第２支持板部と、前記第１支持板部と前記第２支持板部とを連結させる連結部と、を有し、
前記第１支持板部において前記多孔質層に接する状態で重なる部分が多孔性部材からなることを特徴とする電極ホルダ。 - 前記第１支持板部および前記第２支持板部は、セラミック製、あるいは絶縁膜によって被覆された金属製であることを特徴とする請求項１に記載の電極ホルダ。
- 前記電極ホルダの全体が無機材料からなることを特徴とする請求項２に記載の電極ホルダ。
- 前記アルミニウム電極では、互いに離間する複数個所に前記多孔質層が形成されていることを特徴とする請求項１から３までの何れか一項に記載の電極ホルダ。
- 前記第１支持板部には、互いに離間する複数個所に前記多孔性部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電極ホルダ。
- 前記アルミニウム電極では、前記一方面に加えて、前記他方面にも厚さが２００μｍ以上の多孔質層が形成されており、
前記第２支持板部において前記他方面側の前記多孔質層に接する状態で重なる部分が多孔性部材からなることを特徴とする請求項１から５までの何れか一項に記載の電極ホルダ。 - 前記多孔質層の厚さが５００μｍ以上であることを特徴とする請求項１から６までの何れか一項に記載の電極ホルダ。
- 前記アルミニウム電極は、アルミニウム芯材に対してアルミニウム粉体の焼結層が前記多孔質層として積層されていることを特徴とする請求項１から７までの何れか一項に記載の電極ホルダ。
- 前記第１支持板部および前記第２支持板部が複数対、連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項１から８までの何れか一項に記載の電極ホルダ。
- 前記多孔性部材は、複数の貫通穴が形成されたシート状または板状の部材からなることを特徴とする請求項１から９までの何れか一項に記載の電極ホルダ。
- 前記多孔性部材は、複数の繊維が絡まり合ったシート状または板状の部材からなることを特徴とする請求項１から９までの何れか一項に記載の電極ホルダ。
- 請求項１から１１までの何れか一項に記載の電極ホルダを用いた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、
前記電極ホルダによって前記アルミニウム電極を保持した状態で前記アルミニウム電極を前記化成液中で化成する化成工程を行う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。
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