JPH01319924A - 電解コンデンサ用アルミニウム陰極箔の製造方法 - 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、電解コンデンサ用アルミニウム陰極箔の製造
方法に関するものである。

従来の技術 電解コンデンサ用アルミニウム陰極箔（以下単に陰極箔
と略記す）は、陽極箔の拡面率をより有効に利用するた
め、電気化学的にエツチングされた箔が使用される。陰
極箔は陽極箔と異なり陽極化成されないため、電解コン
デンサ中の電解液に対する水和反応を抑制することを目
的として安定化処理が施されている。安定化処理の第１
の方法として、エツチング後連続して陰極箔表面にリン
酸イオン（ｐ　ｏ４５−）を含ませ、その後食なくとも
１００℃以上の温度で焼成し酸化皮膜を形成する（特開
昭５３−４３８６４号）、第２の方法として、エツチン
グ後の陰極箔に約５Ｖの電圧を印加し薄い酸化皮膜を形
成する（特開昭６２−１４３４１４号）、ということが
知られている。

発明が解決しようとする課題 一般に、酸化皮膜中のリン（Ｐ）量が増すとその箔の安
定性は増すが、従来の技術では単に陰極箔をリン酸イオ
ンを含む水溶液に浸漬後焼成するだけであるだめ、陰極
箔表面の酸化皮膜は十分でなく、同時にその酸化皮膜中
に含まれるリン量もおのずと限界がある。陰極箔に約５
ｖの電圧を印加するもう一方の技術にしても、リンを含
んでいないために化学溶解性が問題となってくる。

このように製造された陰極箔を使用して電解コンデンサ
を作った場合、特に高温で使用される程、陰極箔と電解
液中の水分等が水和反応を起こしやすくなり、ガスを発
生する。このように、電解コ゛ンデンサ中において水和
反応が起こると、その特性であるｔａｎδ、ＬＣは著し
く増加し、時間の経過と共に静電容量も次第に減少する
ことになり、電解コンデンサを長時間安定して使用する
ことが困難となってくる。

本発明は上述の問題点を解決するもので、電解コンデン
サの特性つまり、ｔａｎδ、ＬＣ及び静電容量の劣化を
招くことな〈従来より長寿命で安定して使用できる電液
コンデンサが得られる陰極箔の製造方法を提供するもの
である。

課題を解決するための手段 本発明の陰極箔の製造方法の要旨とするところは、電解
コンデンサの高温での長寿命安定化を達成するために、
陰極箔を通常の方法でエツチングした後、リン酸イオン
の濃度が約０．４〜４％である水溶液として６０〜９６
℃のリン酸二水素アンモニウム水溶液中で１〜５Ｖの電
圧を印加することによって、表面に耐電圧を有する酸化
皮膜を生成し、それにより安定化処理を行うものである
。

作用 この本発明の陰極箔の製造方法により、陰極箔表面にお
いて、酸化皮膜の厚さ及びその中に含まれるリン量が十
分となり、陰極箔と電解液中の水分等が容易に水和反応
を起こさなくなった。これにより、ガス発生は抑制され
、電解コンデンサの特性の劣化を招くことなくその寿命
が長くなった。

なお、容量について言及すると、陰極箔に印加する電圧
を高めるとともに酸化皮膜が厚くなり、電解コンデンサ
の静電容量は低下し陽極箔の拡面率を有効に利用できな
くなる。そこで、印加電圧を１〜６ｖ程度にすることが
、容量及び安定性という二面性を引き出す上で最適な範
囲と言える。

実施例 以下、本発明の一実施例を説明する。

実施例１ 従来の方法で製造していた陰極箔、つまり、リン酸イオ
ンを含む水溶液に浸漬後、高温焼成した陰極箔と、リン
酸イオンを含む水溶液としてリン酸二水素アンモニウム
水溶液中において、１０秒間定電圧を印加した陰極箔を
それぞれ９８℃の純水に浸漬した状態で長時間放置した
後、それら陰極箔の単位面積（１ｄ）当たりの容量及び
容量変化率を調べた。

表１に、本発明の一実施例による、８０℃２チリン酸二
水素アンモニウム水溶液中において、陰極箔に０．６　
、１．０　、３．０　、６．０　、８．ＯＶの電圧を印
加し、単位面積当たりの初期の容量値と１０゜２６及び
６０時間後のその容量変化率を示す。

（以下金　白） この結果から明らかなように、従来の陰極箔はリン酸二
水素アンモニウム水溶液中で電圧印加した陰極箔に比較
して容量変化率が大きい。また、印加電圧が高くなると
ともに容量変化率は小さくなるが、初期の容量値は低く
なる。よって、リン酸二水素アンモニウム水溶液中で陰
極箔に定電圧を印加する際、容量値及び容量変化率の両
方を考慮すると、最適な印加電圧は１〜６ｖ程度である
と言える。

表２に、本発明の一実施例による、８０’Ｃのリン酸二
水素アンモニウム水溶液の濃度、０．１〜１０．０％の
範囲で陰極箔に４ｖの電圧を印加した場合の容量及び容
量変化率を示す。

（以下　余　白） この結果から　リン酸二水素アンモニウム水溶液の濃度
があまりに低いと初期の容量値は高いものの容量変化率
は大きくなっている。逆にその濃度をあまりに高くしす
ぎると容量変化率は小さくなっているが、初期の容量値
は低くなっている。

よって、陰極箔をリン酸イオンを含む水溶液としてリン
酸二水素アンモニウム水溶液中で定電圧を印加する場合
、その液濃度は容量値及び容量変化率の両方から考慮す
ると、０．５〜５．０％、つまり、リン酸イオンの濃度
が０．４〜４．０　％程度が最適であることが確認され
た。

表３に、本発明の一実施例による、２チのリン酸二水素
アンモニウム水溶液の温度、６５〜９６℃の範囲で陰極
箔に４ｖの電圧を印加した場合の容量及び容量変化率を
示す。

（以下金　白） この結果から、リン酸二水素アンモニウム水溶液の温度
は６０〜９０℃が最適である。この範囲より低い温度で
は容量変化率は大きくなり、また、高い温度では初期の
容量値が低くなってしまうからである。

実施例２ 従来の方法で製造していた陰極箔及び本発明による８０
℃２俤リン酸二水素アンモニウム水溶液中で４ｖの電圧
を印加した陰極箔それぞれを陽極箔と組み合わせ、電解
コンデンサを各６個製造した後、１０６℃で無負荷試験
を行った。その結果を第１図に示し、また表４に本無負
荷試験を実施した場合の１０００時間及び２０００時間
における、２種類の電解コンデンサの静電容量変化率を
示す。

（以下　余　白　） 表　　　　４ この結果から明らかなように、陰極箔をリン酸二水素ア
ンモニウム水溶液中で電圧印加した場合には、静電容量
変化率が従来のものに比べて小さくなっていることから
、長寿命安定性の手段としることは効果的であると確認
された。

発明の効果 本発明による陰極箔の製造方法によれば、従来の方法で
製造していた陰極箔に比較して酸化皮膜及びその中に含
まれるリン量が十分になっているために、陰極箔は電解
液中の水分等と水和反応を−起こしにくくなり、ガス発
生の抑制が可能になる。

これと同時に、電解コンデンサの特性の変化も従来より
′も著しく小さくなる。故に、本発明による陰極箔の製
造方法は、電解コンデンサを長時間安定して使用するた
めには有効な方法である。

また、製造部におい・ても、従来のリン酸イオンを含む
水溶液の槽に定電圧を印加する設備を備え付ければよく
、すなわち、従来の製造設備をそ、のまま使用できると
いう利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって製造した陰極箔を有する電解コ
ンデンサ及び従来技術により製造した陰極箔を有する電
解コンデンサを対象として実施した、１０６℃無負荷試
験の結果で、静電容量変化率の経時特性を示す特性図で
ある。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム箔をエッチングした後、続けて同一
   工程でリン酸イオン（ＰＯ＿４＾３＾−）を含む水溶液
   中で電圧を印加し、表面に耐電圧を有する酸化皮膜を生
   成することにより安定化処理を行うことを特徴とする電
   解コンデンサ用アルミニウム陰極箔の製造方法。
2. （２）リン酸イオンを含む水溶液として、リン酸二水素
   アンモニウム水溶液中で電圧を印加することを特徴とす
   る請求項１記載の電解コンデンサ用アルミニウム陰極箔
   の製造方法。
3. （３）リン酸イオンの濃度が約０．４〜４％で、そのｐ
   Ｈが３〜８である水溶液中で電圧を印加することを特徴
   とする請求項１記載の電解コンデンサ用アルミニウム陰
   極箔の製造方法。
4. （４）リン酸イオンを含む水溶液の温度が６０〜９０℃
   で電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の電解
   コンデンサ用アルミニウム陰極箔の製造方法。
5. （５）リン酸イオンを含む水溶液中でアルミニウムエッ
   チング箔に１〜５Ｖの電圧を印加することを特徴とする
   請求項１記載の電解コンデンサ用アルミニウム陰極箔の
   製造方法。