JPH01316924A

JPH01316924A - 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料及びその製造方法

Info

Publication number: JPH01316924A
Application number: JP14860788A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nishizaki; 西崎　武; Masashi Sakaguchi; 雅司坂口; Tadao Fujihira; 忠雄藤平; Kiyoshi Tada; 清志多田; Osatsugu Nakaya; 仲矢　長嗣
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1988-06-16
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1989-12-21
Also published as: JPH0566007B2

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】産業上の利用分野この発明は、電解コンデンサ電極用アルミニウム材料及
びその製造方法に関する。

従来の技術電解コンデンサ用アルミニウム電極材として用いられる
アルミニウム箔は、可及的大きな表面積を有して単位面
積当りの静電容量の大きいものであることが要請される
。このため、−殻内に電気化学的あるいは化学的なエツ
チング処理を施してアルミニウム箔の実効面積を拡大す
ることが行われており、さらにこの拡面率の可及的増大
を目的として、エツチング孔をより多く、深く、太くす
ることに関して材料組成や金属組織の改善、エツチング
方法の改善、箔の製造工程に関する研究等種々の研究が
なされている。

発明が解決しようとする課題ところが、実際上、従来既知のエツチング技術において
は、概してエツチング孔形成の基礎となるエツチング核
の発生部位が不均一であり、またエツチングピットどう
しが連通して粗大孔となるなどして結果において十分に
期待されるような拡面率の増大効果を得ることが難しい
という問題があった。このため、エツチングピットの発
生部位を予め意図的に決定して多数の深いエツチングピ
ットを均一に形成し、拡面率に優れたものとなし得る電
解コンデンサ用アルミニウム電極材料の製造方法として
、フォトレジスト技術を用いた方法も提案されているが
（例えば特開昭５９−１６１８０８号）、コスト高であ
り実用的ではなかった。

この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされたもので、
多数の深いエツチング孔を均一かつ高密度に形成するこ
とを可能として、拡面率すなわち静電容量に優れたもの
となし得るエツチング特性に優れた電解コンデンサ電極
用アルミニウム材料の提供を意図してなされたものであ
る。

課題を解決するための手段上記目的の為に、この発明に係る電解コンデンサ電極用
アルミニウム材料は、図面の符号を参照して示せば、エ
ツチング前のアルミニウム箔（１）の表面に、該アルミ
ニウムよりも酸化されにくい平均粒子径０．１〜２μｍ
の難酸化物粒子（２）が７００００〜４０００００個／
−の割合で定着状態に存在すると共に、これら難酸化物
粒子の存在部分を除いてアルミニウム箔（１）の表面に
厚さ７０〜５０００人の酸化皮膜（３）が形成されてな
ることを特徴とするものである。あるいはまた、この発
明に係る電解コンデンサ電極用アルミニウム材料の製造
方法は、電気化学的または化学的エツチング処理を施す
前に、アルミニウム箔（１）の表面に、アルミニウムよ
りも酸化されにくい平均粒子径０．１〜２μｍの難酸化
物粒子（２）を７００００〜４０００００個／−の割合
で定着状態に存在させる工程と、アルミニウム箔（１）
の表面に厚さ７０〜５０００人の酸化皮膜（３）を形成
する工程とを順次的に実施することを特徴とするもので
ある。

上記アルミニウム箔（１）は、純度９９．９％以上の高
純度のものが好ましいが、これに限定されることはなく
、電解コンデンサに使用される範囲内のものであれば良
い。

上記アルミニウムより酸化されにくい難酸化物粒子（２
）としては、Ｔｉ５Ａｕ等の金属粒子あるいは５ｉ０２
、ＭｇＯ等の非金属粒子を挙げ得るが、これらに限定さ
れることはなくアルミニウムよりも酸化されにくい粒子
状の物質であれば何でも良い。係る難酸化物粒子（２）
はアルミニウム箔（１）の表面に定着状態に存在せられ
て、後に行われるエツチング時にアルミニウム箔（１）
と該難酸化物粒子（２）との界面部分が優先的に腐食さ
れることにより、難酸化物粒子（２）の存在部分にエツ
チング孔（４）を形成させる核としての役割を果たす。

難酸化物粒子（２）は箔（１）の片面に存在させても良
いが、好ましくは両面に存在させるのが良い。而して、
難酸化物粒子（２）の平均粒子径が０，１μｍ未満では
エツチングの際にエツチング孔（４）が形成されない部
位を多数少じて表面積の拡大による静電容量の増大効果
を十分発揮し得ず、逆に２μｍを超えるとエツチング孔
（４）が大きくなり過ぎ、エツチング後の箔（１）の強
度低下を来たす。好ましい平均粒子径は０．２〜０．５
μｍである。また、難酸化物粒子（２）の数が１ｍｒＡ
当り７００００個未満でも同じくエツチング後の表面積
拡大効果が少なく、逆に４０００００個／ｍｒＡを超え
るとやはりエツチング後の箔の強度が低下する。好まし
くは１Ｍ当り１５００００〜２５００００個存在させる
のが良い。

アルミニウム箔（１）表面に難酸化物粒子（２）を定着
状態に存在させる方法の１つとしては、該粒子を箔表面
に埋め込む方法がある。

埋め込みは例えば該難酸化物粒子を分散状態に添加した
圧延油を用いて圧延することにより行い得る。また他の
方法として、蒸着やスパッタリング法により箔表面に難
酸化物粒子を付着させたり、化学的方法により箔表面に
吸着させる方法等を挙げ得る。

難酸化物粒子の存在部分を除いてアルミニウム箔の表面
に被覆形成された酸化皮膜（３）は、該皮膜部分におけ
るアルミニウム箔表面の溶解を阻止する役割を果たす。

しかし酸化皮膜（３）の厚さが７０人未満ではその効果
に乏しく皮膜形成部分の表面溶解を生じて結果的に表面
積が小さくなる。逆に５０００人を超える厚さでは難酸
化物粒子の存在部分であってもエツチング孔を生じない
部位が発生し、同じく表面積の増大を図れない結果を招
く。また可撓性にも劣るものとなる。従って、難酸化物
粒子の存在部分を除いてアルミニウム箔表面に被覆形成
される酸化皮膜（３）の厚さは７０〜５０００人の範囲
でなければならない。好ましくは１００〜２０００人と
するのが良い。係る酸化皮膜の形成は、例えば、アルミ
ニウム箔表面に難酸化物粒子を存在させた後、酸素雰囲
気中で高温加熱処理する方法とか硼酸系電解液を用いて
陽極酸化処理する方法を挙げ得る。係る処理の遂行によ
り、第２図に示すように、難酸化物粒子（２）を避けて
アルミニウム箔（１）表面に酸化皮膜（３）が成長する
。いずれの方法による場合にも、酸化皮膜（３）の膜厚
が７０〜５０００人に形成されることをもって要件を満
足するものであり、その為の処理条件は特に限定されな
い。

上記により酸化皮膜（３）を形成したアルミニウム箔（
１）は、その後これを電気化学的あるいは化学的エツチ
ング処理した後電解コンデンサ電極箔として使用する。

上記エツチング処理においては、難酸化物粒子とアルミ
ニウム箔との界面部分から優先的に腐食が進行する一方
、酸化皮膜の被覆部分は表面溶解が防止される。

その結果、第３図に示すように、難酸化物粒子（２）の
存在部分のみにエツチング孔（４）が形成される。

発明の効果この発明に係る電解コンデンサ電極用アルミニウム材料
は、上述の次第で、これをエツチングした場合に難酸化
物粒子の存在部分のみにおいてアルミニウム箔にエツチ
ング孔を形成することができ、他の部分は酸化皮膜によ
り表面溶解を防止できる。そしてこのような難酸化物粒
子を所定の大きさ、数量をもって存在せしめたものであ
るから、ひいてはエツチング孔を均一高密度に分布形成
せしめることができると共に、エツチング孔どうしの連
通を防止し得てその１つ１つを太くて深いものに形成で
きる。その結果、電極箔の拡面率を増大でき、ひいては
静電容量の増大を実現できる。

またこの発明の製造方法はフォトエツチング法を使用す
るものではないから、上記のようなエツチング特性に優
れたアルミニウム材料を安価に提供できる。

実施例［実施例１］純度９９．９９％の高純度アルミニウム材を用い、該ア
ルミニウム材を常法により熱間圧延した後、厚さ０．３
ｍｍに冷間圧延した。次いで、５０℃、５％の苛性ソー
ダによって３０秒間アルミニウム材の表面除去処理を行
った。そしてその後箔圧延に際し、Ｔｉ粒子を分散した
圧延油を用いることにより、該圧延油を介して前記粒子
をアルミニウム材表面へ付着保持せしめた後、圧延を施
してＴｉ粒子を埋め込んだ厚さ０゜１１ｎＩｎの箔を複
数枚製作した。ここに、Ｔｉ粒子の粒径と該粒子の圧延
油への分散数量を適宜変えることにより、各省の表面に
埋め込んだＴｉ粒子の平均粒子径と存在個数を第１表の
ように設定した。

次に上記各省を、５ｗｔ％の硼酸液中で陽極酸化処理し
、その表面に厚さ約１５０人の酸化皮膜を形成した。な
お、酸化皮膜はＴｉ粒子の埋め込み部分には形成されて
いなかった。

上記により得た各アルミニウム材料を、３％塩酸水溶液
（８５℃）中で電流密度を直流１０Ａ／ｄＴＩｔとし、
３分間電解エツチング処理した後、さらに液を取り替え
ることなく１０分間化学エツチング処理した。

エツチング後得られたアルミニウム電極箔の波面倍率及
び強度を調べたところ、第１表に示すとおりであった。

［以下余白コ第１表［実施例２］実施例１と同じアルミニウム材料を用いると共に、同じ
方法により表面にＴｉ粒子が埋め込み状態に存在する厚
さ０．１ｍｍの複数枚のアルミニウム箔を製作した。こ
こに、Ｔｉ粒子は全て平均粒子径０１２５μｍのものを
用いると共に、箔表面のＴｉ粒子の分布個数も全て約２
５００００個／−とした。

次に各アルミニウム箔を、上記実施例１と同じ硼酸電解
液を用いて陽極酸化処理すると共に、処理時間を適宜変
えてＴｉ粒子の存在部分を除く箔表面に第２表に示すよ
うな種々の厚さの酸化皮膜を形成した。

そして、上記により得た各アルミニウム材料を、実施例
１と同じ条件でエツチング処理した後、得られた電極箔
の波面倍率、強度を測定したところ、第２表のとおりで
あった。

［以下余白］第２表以上の結果から、この発明に係るアルミニウム材料は、
エツチング後の波面倍率が大きく、従って大きな静電容
量が得られることを当然に予想し得るものであった。ま
たエツチング後の箔の強度低下も生じないことがわかる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルミニウム箔表面に難酸化物粒子を定着状態
に存在させた状態を模式的に示す斜視図、第２図は難酸
化物粒子を埋め込んだアルミニウム箔表面に酸化皮膜を
形成した状態を示す模式的断面図、第３図はエツチング
後のアルミニウム箔表面の模式的断面図である。（１）・・・アルミニウム箔、（２）・・・難酸化物粒
子、（３）・・・酸化皮膜、（４）・・・エツチング孔
。以上第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エッチング前のアルミニウム箔の表面に、該アル
ミニウムよりも酸化されにくい平均粒子径０．１〜２μ
ｍの難酸化物粒子が７００００〜４０００００個／ｍｍ
の割合で定着状態に存在すると共に、これら難酸化物粒
子の存在部分を除いてアルミニウム箔の表面に厚さ７０
〜５０００Åの酸化皮膜が形成され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材料。
（２）電気化学的または化学的エッチング処理を施す前
に、アルミニウム箔の表面に、アルミニウムよりも酸化
されにくい平均粒子径０．１〜２μｍの難酸化物粒子を
７００００〜４０００００個／ｍｍの割合で定着状態に
存在させる工程と、アルミニウム箔の表面に厚さ７０〜
５０００Åの酸化皮膜を形成する工程とを順次的に実施
することを特徴とする電解コンデンサ電極用アルミニウ
ム材料の製造方法。