JPH01184912A - アルミ電解コンデンサ用電極箔及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アルミ電解コンデンサ用電極箔とその製造方
法に関するものである。

従来の技術 近年、産業用機器の伸びは目ざましく、コンデンサ式溶
接機等の急速充放電用に大電圧、大容量の電解コンデン
サが利用される様になった。また、半導体素子の性能ア
ップに伴いインバーター回路等の一次側平滑回路の電解
コンデンサにかかるリップル電流も大きくなっている。

従来から、急速な充放電や、超高リップル電流がかかる
アルば電解コンデンサの電極箔として均一な無定形の陽
極酸化皮膜を利用する。これは、急速な充放電や、超高
リップル電流が皮膜を流れるとき、均一な無定形の皮膜
では皮膜中にストレスを生じないが、一部が結晶化して
いると、そこにストレスが集中し、皮膜破壊を生じるた
めである０ この均一な無定形皮膜を得る一例として、多孔質陽極酸
化皮膜を利用する方法がある。

これは、まず蓚酸、リン酸、硫酸等の水溶液中で陽極酸
化を行い多孔質陽極（以後、多孔質層とする）酸化皮膜
を形成する。その後、前記多孔質層を利用し、誘電体と
なるバリアー型無定形皮膜をホウ酸等の水溶液中で陽極
酸化することによって形成する。このとき、均一な無定
形皮膜を得るためにはバリアー型無定形皮膜の形成でで
きる皮膜厚ｄＢより多孔層の皮膜厚ｄｐが大きい方が望
ましい。これはバリアー型無定形皮膜の形成では多孔質
層を埋める様に進む。多孔質層の存在する部分では、多
孔質層を足掛りとして皮膜形成が進行し、エネルギーロ
スが少いため、均一な無定形皮膜が形成される。一方、
多孔層のない部分では、。

エネルギーの損失が大きく、そのため結晶化しゃすくな
る。このようにして均一な無定形皮膜を得るために、本
化成後で多孔質層が余った様な構造となっている。

発明が解決しようとする課題 上記の方法では、均一な無定形皮膜が安定して形成され
るが、表面は多孔質皮膜が残り大変活性で駆動用電解液
と反応しやすいという問題点があった。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、余った多
孔質層を封孔することによって、表面を安定にしたアル
ミ電解コンデンサ用電極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 この目的を達成するため本発明のアルミ電解コンデンサ
用電極箔は、多孔質層を封孔処理するという構成を有し
ている。

この封孔処理は、沸騰水中で封孔するという構成を有し
ている。

作用 封孔処理は、多孔質陽極酸化皮膜（人１２０ｓ）が、沸
騰水中において水和酸化皮膜ムｌＯ・ＯＨという形態に
変化する。

ムＩｈＯ３＋ＩｋＯ→２人１ＯＯＨ このとき、皮膜は体積膨張を起こし、多孔質部を封じる
。

この構成によって表面の活性な多孔質皮膜が安定化し、
駆動用電解液との反応を押えることができる。

このために、封孔処理する沸騰水は、ＰＨ４以上でない
と皮膜が溶解し封孔するには至らない。

望ましくは、ＰＨ７以上のアルカリ領域で処理すること
である。

また、液温は８０℃以上にならないと、上式の反応とな
らないため封孔しない。望ましくは９０℃以上で処理す
ることである。

さらに処理時間は、１分以内では反応が緩和時間となっ
ているため、充分な反応が起らず、また３０分以上処理
すると封孔された層が欠落するため、１分〜３０程度度
最適条件として１５分程度が望ましい。

実施例 第１図は本発明の一実施例の概念図を示すものである。

第１図ａは本化成にさきだち、アルミニウム金属部１に
多孔質皮膜２を形成したところである。

第１図すは従来通り、第１図ａのあと本化成を施し、誘
電体皮膜としての無定形のバリアー型の陽極酸化皮膜３
を形成したところを示すもので、表面に多孔質皮膜２が
残っているのが特徴である。

第１図Ｃは、封孔処理によって表面の多孔質皮膜２が封
孔されたものを示すもので、４は封孔された多孔質皮膜
である。

以上のように構成された、本実施例について説明する。

まず、多孔質皮膜の形成のために、１０４μｍのムｌ箔
を陽極として蓚酸５ｏｌ／／ｌの水溶液（浴温２０℃）
中で電流密度１　人７プにより２０分間陽極酸化をおこ
なった。

次に、無定形のバリアー型陽極酸化皮膜の形成のために
、ホウ酸４ｏ’ｊ／Ｉ１．ホウ酸ナトリウム１、ｔｓ　
ｆ／Ｉｔの水溶液（浴温２５℃）中で、電流密度２５　
ｍＡ／（ｙで、３００Ｖまで上昇させ、３ｏｏｖに達し
だのち、その状態に６０分間保持した。

そののち封孔処理として、沸騰したイオン交換水（ＰＨ
７，１）に１６分間浸漬した。この電極箔を製品として
封孔処理ナシのものと比較した。

以上のように、本実施例によれば、封孔処理をし、電極
箔と駆動用電解液との反応を押えたため、１１０℃５０
００Ｈｒの無負荷放置後でも電極箔の劣化がなく、ＬＣ
が増大していないことがわかる。

なお、本実施例では、多孔質皮膜形成ののち、バリアー
型陽極酸化皮膜形成、その後に封孔処理を行ったが、多
孔質皮膜形成後、封孔処理をし、そののちバリアー型陽
極酸化皮膜を形成してもよいＯ 第２図〜第４図に示すように、封孔処理はＰＨ４以上、
望ましくはＰＨ７〜９の範囲で、まだ液温は８０℃以上
、望ましくは９５℃以上、処理時間は１分間から３０分
間、望ましくは１５分位程度とする。

これはＰＨ４以下の酸性領域では皮膜が溶解し、封孔に
は到らない。また、液温も８０℃以上では上式の様な反
応は起さない。この反応は、温度が高い方が良い。処理
時間は１分以内では反応の緩和時間となり反応しない。

また３０分を越えると酸化皮膜の水利が進みすぎ、封孔
された層の欠落をおこすためである。

発明の効果 本発明は封孔処理を設けることにより電解箔表面を安定
化させ、５駆動用電解液との反応を押えることができる
という効果を得ることができる。このため、電解コンデ
ンサの製品寿命を大巾にのばすことができる優れたアル
ミ電解コンデンサ用電極箔をつくることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図２Ｌ　％　ｃは、本発明の一実施例における電極
箔及び処理工程の概念図左置４士第２図〜第４図はそれ
ぞれ本発明においてもれ電流と処理温度。 処理時間、処理液ＰＨとの関係を示す特性図であ不。 １・・・・・・アルミニウム金属部、２・・・・・・多
孔質皮膜、３・・・・・・陽極酸化皮膜、４・・・・・
・封孔された多孔質陽極酸化皮膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／−
アルミニウム４屈部 （ｂ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　どＣ）
？ 第２図 刃浬浪逼Ｌ”ｃＪ 第３図 Ω （晋ヲ）　　　　完浬吟聞（勢）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）リン酸、蓚酸、硫酸等の水溶液で陽極酸化して得
   られる多孔質皮膜と、本化成としてリン酸，ホウ酸等の
   水溶液で陽極酸化して得られる誘電体皮膜とを有し、か
   つ多孔質皮膜が封孔処理されたものであることを特徴と
   するアルミ電解コンデンサ用電極箔。
2. （２）封孔処理は沸騰水中で行うことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔
   。
3. （３）沸騰水は、ＰＨ４．０以上、温度８０℃以上、処
   理時間１分から３０分間とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔。
4. （４）リン酸、蓚酸、硫酸等の水溶液で陽極酸化して得
   られる多孔質皮膜と、本化成としてリン酸，ホウ酸等の
   水溶液中で陽極酸化して得られる誘電体皮膜とを形成し
   た後、多孔質皮膜を封孔処理することを特徴とするアル
   ミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
5. （５）封孔処理は、沸騰水中で行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載のアルミ電解コンデンサ用電極
   箔の製造方法。
6. （６）沸騰水は、ＰＨ４．０以上、温度８０℃以上、処
   理時間１分間〜３０分間とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第５項記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の
   製造方法。
7. （７）特許請求の範囲第１項記載のアルミ電解コンデン
   サ用電極箔を用いて構成したアルミ電解コンデンサ。