JPH0243717A - アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法 - 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、アルミニウム電解コンデン奮す用電極酒の製
造方法に係り、特に低圧用アルミニウム電極箔の漏れ電
流の劣化特性を改良したアルミニウム電解コンデンサ用
電極箔の製造方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔は、アル
ミニウム箔の表面を粗面化して表面積を拡大するエツチ
ング工程と、その後、陽極酸化（以下化成と称する。、
）シて表面に酸化被膜を形成する化成工程を経て製造さ
れている。

エツチング工程は、′電解エツチングが多く用いられる
ため、アルミニウム箔表面には何らかの酸化被膜が形成
される可能性がある。また、通常エツチング工程と化成
工程は分離されているため、エツチング工程では粗面化
した電極箔を洗浄した後、乾燥してコイルに巻取り、そ
のコイルを改めて化成工程で使用することになる。従っ
て、この段階ではアルミニウム箔表面に自然酸化被膜が
形成される。このようにアルミニウム電極箔については
化成前にすでに薄い酸化被膜（以下ｐｒｅ被膜と称する
）が存在することになる。

化成電圧が２００ｖ以上の中高圧向の化成工程において
は、化成前処理として沸騰水にアルミニウム箔を浸漬し
て表面に厚い水和酸化物を形成する方法が知られている
。この中高圧用化成箔においては、萌記永和酸化物のた
め、或は、その後の化成被膜自体もＰｒｅ被膜に比べる
と非常に厚いため、ｐｒｅ？１１膜の存在はあまり問題
とされない。。

しかしながら、化成電圧が１００Ｖ以下のような低圧用
化成箔においては、一般に沸騰水処理のような前処理も
なく、化成被膜の厚さ自体も中高圧用化成箔の場合稈厚
くないため、Ｐｒｅ被膜の特性が化成箔の特性に多きな
影響を与える。特に、このような化成箔が電解コンデン
サに使用された場合には、電極箔と電解液との反応によ
る漏れ電流の経時変化（以下劣化と称する）が問題とな
ってぎた。この漏れ電流劣化を防止するためには、化成
被膜の改良が不可欠であり、そのためにはＰｒｅ被股の
特性をコントロールすることが重要である。

漏れ電流の劣化防止に関しては、たとえば特公昭４４−
１８７８０号公報に示されているように、エツチド箔を
５０℃の８％シュウ酸水溶液中に２〜３分浸漬してから
化成（るとか、特公昭５１４４３０７号公報に示されて
いるように、０．０１〜０．１％のリン酸を添加した水
溶液中にエツチングした電極箔を５〜１０分間煮沸洗浄
したのち化成する方法が知られている。

また、最近では、特開昭６１−２２８６０９号公報に示
されているように、フルミ箔をエツチングした後熱処理
し、次いで酸又はアルカリ溶液にで処理する方法や、特
開昭６２−１７１８５号公報に示されているようにエツ
チングした電極箔をリン酸を含む水溶液に浸漬した後、
熱酸化皮膜を形成し、次いで酸又はアルカリ溶液にて処
理する方法を本出願人が提案している。

［発明が解決しようとする課題］ 前述のような従来の方法においては、酸又はアルカリを
使用するため、アルミニウム箔が溶解され易く、長い時
間浸漬すると、エツチング構造が溶解して静電容量の低
下を招くばかりか、処理をやりすぎると漏れ電流の劣化
も再び悪くなってしまうという欠点があった。従って、
処理時間が非后に限定されてしまう傾向があった。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、エツ
チング構造が溶解して静電容量の低下をＲ３＜といった
ことがなく、長時間の安定した処理時間を達成し、化成
箔の漏れ電流の劣化を防止できるようにしたアルミニウ
ムｆｉｌコンデンサ用電極箔の製造方法を提供すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の開題点を解決するため本発明は、化成の前処理と
してアルミニウム酸化物に対する溶解作用を有する陰イ
オン若しくは陽イオンを含むｐＨ２〜１０の水溶液にア
ルミニウム箔を浸漬号ることを特徴とする。

本発明に使用できる陰イオンとしては、リン酸イオン、
亜リン酸イオン、次亜リン酸イオン等の無ｆ［イオン、
モノカルボン酸、ジカルボン酸、オキシカルボン酸、芳
香族カルボン酸等の４１機カルボン酸イオンがある。モ
ノカルボン酸としては、ｒ酸、酢酸、プロピオン酸等が
利用できる。ジカルボン酸としては、シ１つ酸、マロン
酸、マレイン酸、フマル酸等が利用できる。オキシカル
ボン酸としてはクエン酸、リンゴ酸、酒石酸等が利用で
きる。芳香族カルボン酸としては、安息香酸、フタル酸
、サリチル酸等が利用できる。陽イオンとして（ま、ナ
トリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン
が利用できる。処理液はできれば塩の形で使用すること
が望ましい。

処理液はｐ）−１２〜１０が望ましい。ｐ［］が２より
小さい、または１０より大きい場合はアルミニウム箔と
の反応性が強く、効果のある処理時間の範囲が狭くなっ
てしまう他、エツチング構造の溶解による静電１３量の
減少を招く。

処理液の温度としては３０〜９０℃が望ましい。

９０℃より高温では、液の蒸発による消耗が激しく、３
０℃より低温では液温のコントロールが困難である。

処理液の濃度としては０．０１重量％〜１０重量％が好
ましい。０．０１重量％より稀薄な場合は効果が少なく
、また液の管理が困難になる。１０市ら１％より濃い場
合は経済的な負担が大きくなる。

［作用］ 前述したように、アルミニウム箔には化成前にＰｒｅ被
膜が存在し、これが化成後の電極箔の特性に重大な影響
を与える。そして、発明者らの研究によれば、このＰｒ
ｅ′ｗｉ膜には化成箔の特性に良好な影響を与えるもの
と、漏れ電流劣化の増大を与えるものとがあることがわ
かった。また、反応性の高い処理液によりｐｒｅｌ膜を
完全に除去した後に化成づると漏れ電流の劣化はかえっ
て大きくなることもわかった。ＰｒｅＪ＊膜のうち好ま
しくない被膜は比較的溶解し易いことから、本発明にお
いては、簡単な手段によりＰｒｅ被膜のうら好ましくな
い部分だけを選択的に溶解することにより、減れ電流特
性の良好な化成箔を得ることができる。

［実施例］ 以下に本発明に係る実施例を説明する。

まず、市販の低圧用エツチド箔を準備し、表１に示す 実施例１〜１３による前処理を行った。続いて、８５℃
の０．１％リン酸二水素アンモニウム水溶液中で化成電
圧１４Ｖを印加し、通常の方法で化成を行った。比較と
しては、従来例として何も前処理を行わないもの、及び
表１に示づ比較例とじて２％リン酸と０．１％水酸化す
［ヘリウム水溶液中で前処理を行ったものを用いた。

上記のような方法により製造した化成箔を用いて、１０
■１０００μＦのコンデンサを作成し、８５℃中で１０
０時間放買して漏れ°電流の変化を調べた。その結果を
表１にまとめて示す。

表１によれば、従来例と比較して実施例７〜１３は、い
ずれも漏れ電流の変化が少なく良好であり、コンデンサ
の初期容量は、はぼ従来例と同等であった。これに対し
、比較例１．２では、ｐ　ｔ−＋が低すぎる、または高
すぎるためにエツチング箔のエツチングＷＩ造も溶解さ
れてしまうので初期容量が減少してしまい、また、漏れ
電流変化も前処理しない場合よりも大きくなってしまっ
た。尚、化成液としてここではリン酸二水素アンモニウ
ムを用いたが、これに限定されるものではなく、伯の化
成液を用いても同様の効果を得ることができる。

（以下余白） 次に、第１図に前処理時間とその箔を使ったコンデンサ
の８５℃１００［１；？間接の漏れ゛上流との関係を示
４０本発明の実施例では処理時間が１〜１２分にねたつ
ＣＪ［−常に安定した効果が得られることがわかる。比
較として特開昭６１−２２８６０９；］公報の実施例を
示したが、本発明ではこの比較例より５処理時間の最適
範囲が非常に広くなっている。

また、第２図は本発明の実施例におけるクエン酸アン［
ニウム処理液の濃度とコンデンサの８５℃１００時間放
置後の漏れ電流との関係を示すものＣある。濃度が０．
０１％以上では濃度にはと／υど関係なく安定した効果
が得られることが理解できる。

第３図は化成前処理における浸漬時間と、その前１（に
Ｊ３Ｕるアルミニウム籠の小ｈｔ変化との関係を示す。

第３図にａ３ける重量変化は、具体的には浸漬による重
量の減少を示づもので、比較例については重量変化が非
常に大きく、表１の比較例１に相当する２％リン酸４０
℃２分り直では、ΔＷが２００Ｒ９／ｒＩｔ以上になっ
ている。表１の実施例１（１％リン酸二水素アンモニウ
ム８０℃５分浸漬）、実施例７（０，６％クエンＦｊＱ
−１−０．４％クエン酸アンモニウム６０℃５分浸漬）
、および実施例１１（１０％クエン酸アンモニウム６０
℃５分浸漬）等はΔＷがいずれも、１００１＋１！Ｆ／
Ｔｄ以下になっている。コンデンサの漏れ電流特性及び
初期容量を考慮すると、ΔＷが１００ｆＲ９，’尻を越
えるような場合はエツチド箔の溶解が進みづぎ（、静電
容量が減少するとか、漏れ電流の劣化が再び大きくなる
といった悪影響が出てくる。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、化成前に簡単な処理
を行うことにより、陽極酸化部の漏れ電流の劣化を防止
でき、アルミニウム電解コンデンサの寿命特性の向上と
信頼性向上に寄与ぐきるという効果が有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は化成前処理の時間と、その箭を使用したコンデ
ンサの８５℃１００時間後の漏れ電流との関係を示づ比
較例と実施例とのグラフ図、第２図は本発明の実施例に
おける処理液の濃度とコンデンサの８５℃１００時間放
置後の漏れ電流との関係を示すグラフ図、第３図は陽極
酸化前処理の浸漬時間とその前後におけるアルミニウム
箔の重量変化の関係を示すグラフ図である。 第３図 ンづ計 う責 吟 開 （ｍｌｎ） 第１図 薊　処ｆｆ　　時間 ＋ｍ１ｎ） 前九理液濃度 帽Ｉ％） 手続？ｒｔ？正書（自発） 、事件の表示 昭和６３年狛訂願第１９３８５４号 、発明の名称 アルミニウム電解コンデンυ用電極箔の製造方法、補正
をする者 １哨との関係

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム酸化物に対する溶解作用を有する陰
   イオン若しくは陽イオンを含むＰＨ２〜１０の水溶液に
   アルミニウム箔を浸漬した後、陽極酸化することを特徴
   とするアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法
   。
2. （２）溶解作用を有する陰イオンが、リン酸イオン、亜
   リン酸イオン、次亜リン酸イオンのうちの少なくとも一
   種類である請求項１記載のアルミニウム電解コンデンサ
   用電極箔の製造方法。
3. （３）溶解作用を有する陰イオンが、モノカルボン酸、
   ジカルボン酸、オキシカルボン酸、芳香族カルボン酸等
   の有機カルボン酸イオンであることを特徴とする請求項
   １記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方
   法。
4. （４）溶解作用を有する陽イオンが、ナトリウムイオン
   、カリウムイオン、アンモニウムイオンのうちの少なく
   とも一種類である請求項１記載のアルミニウム電解コン
   デンサ用電極箔の製造方法。