JPH03201522A - 電解コンデンサ用電極箔の製造方法および電解コンデンサの製造方法 - 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およびこれに用いる電極箔およ
びその処理方法に関する。

（従来の技術） 電解コンデンサ用電極箔は陽極箔と陰極箔とから威る。

一般に陽極箔はアルミニウム箔を電気化学的あるいは化
学的に表面を粗面化した後、電解液中に浸漬して陽極酸
化し、箔表面に誘電体となる酸化アル逅ニウムを形成し
たものが用いられる。

また、陰極箔は、アルミニウム箔を電気化学的あるいは
化学的に表面を粗面化した後、表面の水和防止処理等を
して形成される。

電解コンデンサは前記陽極箔と陰極箔とをセパレータを
挟んで巻回し、電解液を含浸した後、アルミニウム等の
金属ケースに密封して構成される。

（発明が解決しようとする課題） 電解コンデンサの主な特性のうちの一つに高温での寿命
試験における静電容量変化率がある。これは、８５℃と
か１０５℃とかいう高温雰囲気中で負荷試験または無負
荷試験といった寿命試験を実施した際の試験前後の容量
変化を示す特性である。

近来は、電解コンデンサの小型化に伴って使用される電
極箔もエツチング倍率が高倍率のものになりつつある。

電極箔のエツチング倍率が高倍率になると箔表面のエツ
チング構造が微細になり実効表面積が増大するので、空
気や駆動用電解液といった環境において酸化されやすく
なる。

特に、陰極箔は自然酸化皮膜程度の薄い皮膜が表面上に
存在するだけなので、放置により容量減少を起こしやす
かった。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、容
量減少を抑制して高温寿命特性の安定した電解コンデン
サ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） 上記目的による本発明では、陽極箔または陰極箔の箔表
面にシランカップリング剤を付着させたことを特徴とす
る。

電極箔の処理方法としては、シランカップリング剤を純
水に溶解した水溶液中に電極箔を浸漬した後、熱処理す
ることを特徴とする。この水溶液の濃度は１重量％以上
が好ましい。また熱処理温度は１００″Ｃ以上であるこ
とが望ましい。

本発明に利用できるシランカップリング剤としては、ビ
ニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン（信越化学
工業■ＫＢＣ−１００３）、ビニルトリエトキシシラン
（同ＫＢＥ−１００３）、ビニルトリメトキシシラン（
同ＫＢＭ−１００３）、γ−メタクリロキシプロピルト
リメトキシシラン（同ＫＢＭ−５０３）、β−（３，４
エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（
同ＫＢＭ−３０３）、γ−グリシドキシプロビルトリメ
トキシシラン（ＩｉＫＢＭ−４０３）、γ−グリシドキ
シプロビルメチルジェトキシシラン（同ＫＢＭ−４０２
）、Ｎ−β（ア〔ノエチル）γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン（同ＫＢＭ−６０３）、Ｎ−β（アごノエ
チル）γ−アくノプロピルメチルジメトキシシラン（同
ＫＢＭ６０２）、γ−アξノプロピルトリエトキシシラ
ン（同ＫＢＥ　　９０３）、Ｎ　　７ｘニル　７　７ご
ノプロピルトリメトキシシラン（同ＫＢＭ−５７３）、
γ〜メチルカプトプロピルトリメトキシシラン（同ＫＢ
Ｍ−８０３）等がある。この中で水への溶解性および水
溶液の保存安定性を考慮するとγ−グリシドキシプロビ
ルトリメトキシシランおよびＮ−β（アミノエチル）γ
−アミノプロピルトリメトキシシランが特に好適である
。

（作用） 一般にシランカップリング剤はＲ−５ｉ　（ＯＲ’　）
３で表されるが、水に溶解すると加水分解を起こしてＲ
−５ｉ　（ＯＢ）ｓに変わる。一方、電極箔表面は陽極
酸化してない陰極箔でも自然酸化皮膜が形成されており
、アルミニウム酸化物はＡ　ｆ　ｚＯｓ・ｎＬＯで表さ
れる。電極箔をシランカップリング剤で処理するとカッ
プリング剤の一〇〇とアルミニウム酸化物の−ＯＨとが
反応し、脱水して となり、これをさらに熱処理することによってに代わり
、箔表面に薄い皮膜を形成する。

このケイ素化合物皮膜が、箔表面の水和反応を抑制する
ため容量減少が抑えられるものと考えられる。

（実施例） 以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

〔実施例１〕 市販の５０μｍ厚陰極用エツチド箔を用い、γ−グリシ
ドキシプロビルトリメトキシシランの５重量％水溶液に
２５℃で１分間浸漬した後、４００℃３０秒の熱処理を
行った。次にこの陰極箔をやはり市販の９０μｍ厚６．
３Ｗｖ用陽極箔とをセパレータを挟んで巻回し、エチレ
ングリコール−純水−アジビン酸アンモニウム系の電解
液を含浸して６．３Ｖ３３００μＦのコンデンサを作製
した。

〔実施例２〕 市販の５０μｍ厚陰極用エツチド箔を用い、Ｎ−ベータ
（アミノエチル）Ｔ−アごノプロビルトリメトキシシラ
ンの３重量％水溶液に５０″Ｃで１分間浸漬した後、２
５０℃１分間の熱処理を（〒った。次に実施例１と同様
にして６．３Ｖ３３００μＦのコンデンサを作製した。

〔従来例〕

市販の５０μｍ厚陰極用エツチド箔をそのまま用いて実
施例１．２と同様に６．３Ｖ３３００μＦのコンデンサ
を作製した。

作製した６、３Ｖ３３００ｔＩＦのコンデンサについて
１０５℃１００Ｏ時間の負荷および無負荷試験を実施し
た結果を第１表に示した。また、第１図には試験中の容
量変化の経過を示した。従来例に比較して本発明による
実施例１および２は容量減少が少なく顕著な効果を奏し
た。

第２図は実施例１および２において処理するシランカッ
プリング剤水溶液の濃度を変化させた場合のコンデンサ
の容量変化を示す図である。第２図より明らかなように
濃度が１％以上において効果が表れることがわかった。

なお、シランカップリング剤水溶液による処理温度は実
施例１に示したように常温でももちろん効果を得ること
ができるが、加水分解を促進するためには処理温度は高
いほうが有効である。従って、水溶液の沸点までの処理
温度が利用できるが、連続処理の効率を考慮すると９０
℃以下が特に好ましい。

また、熱処理はシランカップリング剤の分子同士が結合
するために必要であり、そのための温度は１００℃以上
が好適である。

さらに、本発明の実施例においては陰極箔の処理のみに
ついて述べたが使用する電解液の系によっては陽極箔の
容量減少が問題となることもあり、その場合には陽極箔
に処理を行っても同様の効果を得ることができる。

（効果） 以上述べたように、本発明によれば容量減少の少ない電
解コンデンサを得ることができるので、長寿命化、高信
頼性化に大いに寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例と従来例についてコンデンサ試
験における容量変化を示す図、第２図は本発明実施例の
処理液濃度を変化させた場合の効果を示す図である。 Ｏ 第 図 １つ００ ００ 二〇ｃ。 第 図 濃 度（％） ５ 濃度（％）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．陽極箔または陰極箔の箔表面にシランカップリング
   剤を付着させたことを特徴とする電解コンデンサ。
2. ２．電解コンデンサに使用される陽極箔または陰極箔に
   おいて、箔表面にシランカップリング剤を付着させたこ
   とを特徴とする電解コンデンサ用電極箔。
3. ３．シランカップリング剤を純水に溶解した水溶液中に
   電極箔を浸漬した後、熱処理することを特徴とする電解
   コンデンサ用電極箔の処理方法。
4. ４．前記シランカップリング剤水溶液の濃度が１重量％
   以上であることを特徴とする請求項３記載の電解コンデ
   ンサ用電極箔の処理方法。
5. ５．前記熱処理温度は１００℃以上であることを特徴と
   する請求項３または４記載の電解コンデンサ用電極箔の
   処理方法。