JPH0474406A - アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法 - Google Patents
アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法Info
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- JPH0474406A JPH0474406A JP2189035A JP18903590A JPH0474406A JP H0474406 A JPH0474406 A JP H0474406A JP 2189035 A JP2189035 A JP 2189035A JP 18903590 A JP18903590 A JP 18903590A JP H0474406 A JPH0474406 A JP H0474406A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
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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。
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サ用電極箔の製造
方法に関するものである。
方法に関するものである。
従来の技術
従来、この種のアルミニウム電解コンデンサは、塩素イ
オンを含む電解液中で、電解エノチンクヲ行って実効表
面積を拡大したアルミニウム箔の表面に、化成（陽極酸
化）により、誘電体皮膜を形成し、そしてこのアルミニ
ウム箔を絶縁紙と共に巻回し、かつ駆動用電解液を含浸
させることにより構成していた。
オンを含む電解液中で、電解エノチンクヲ行って実効表
面積を拡大したアルミニウム箔の表面に、化成（陽極酸
化）により、誘電体皮膜を形成し、そしてこのアルミニ
ウム箔を絶縁紙と共に巻回し、かつ駆動用電解液を含浸
させることにより構成していた。
電解エツチングを行う電解液としては、塩酸あるいは素
環が用いられ、また電流波形としては、交流、直流、そ
してパルス電流と、これらを組み合わせたものが工業的
に実用化されている。
環が用いられ、また電流波形としては、交流、直流、そ
してパルス電流と、これらを組み合わせたものが工業的
に実用化されている。
誘電体皮膜を形成する化成方法も、種々検討されており
、１００ＷＶ以下の低圧用電解液としては、アジピン酸
アンモニウム水溶液が広く採用されている。その理由は
、アジピン酸アンモニウム水溶液の場合は、アルミニウ
ムがほとんど溶解せず、電解液中のアルミニウムの溶出
がほとんど生じないため、同一ステップの化成電圧にお
ける静電容量が他の電解液に比べて大きいからである。
、１００ＷＶ以下の低圧用電解液としては、アジピン酸
アンモニウム水溶液が広く採用されている。その理由は
、アジピン酸アンモニウム水溶液の場合は、アルミニウ
ムがほとんど溶解せず、電解液中のアルミニウムの溶出
がほとんど生じないため、同一ステップの化成電圧にお
ける静電容量が他の電解液に比べて大きいからである。
以上の理由から、パルス電流を用いて電解エツチングし
たアルミニウム箔を化成する方法として、特開昭６１−
１２１４１９号公報に示されているように、アジピン酸
水溶液を用いたものが提案されている。
たアルミニウム箔を化成する方法として、特開昭６１−
１２１４１９号公報に示されているように、アジピン酸
水溶液を用いたものが提案されている。
その−船釣な化成方法を第１図にもとづいて説明する。
ＣｕまたはＡｇなどの金属よりなる給電ローラ１には直
流電源２から陽極が接続され、また化成槽３中の３個の
電極板４には陰極がそれぞれ接続されている。アルミニ
ウム箔５は前記給電ローラ１に接触しながら連続的に走
行し、モして化成槽３内の電解液６中に配設された２個
の電極板４の間を通過し、かつ化成槽の下部に位置した
液中絶縁ローラ７で反転して再び２個の電極板４の間を
通過して液面より外に出て、その後、化成箔８は走行ロ
ーラ９に接触しながら走行する化成方法が一般的に実用
化されている。
流電源２から陽極が接続され、また化成槽３中の３個の
電極板４には陰極がそれぞれ接続されている。アルミニ
ウム箔５は前記給電ローラ１に接触しながら連続的に走
行し、モして化成槽３内の電解液６中に配設された２個
の電極板４の間を通過し、かつ化成槽の下部に位置した
液中絶縁ローラ７で反転して再び２個の電極板４の間を
通過して液面より外に出て、その後、化成箔８は走行ロ
ーラ９に接触しながら走行する化成方法が一般的に実用
化されている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、このように未化成のアルミニウム箔５が
連続的に走行して化成槽３内の２個の電極板４の間に入
る際においては、アルミニウム箔５の表面に酸化皮膜が
形成されていないため、Ａの部分で電流密度として、３
Ｘ１０’ｍＡ／ｅ＋＋ｆ〜２×１０５ｍＡ／ｄ程度の大
きな突入電流が流れ、その後、酸化皮膜の成長と共に電
流密度は減少する。その結果、アルミニウム箔表面の微
細な凹凸部が大電流密度により表面溶解を受けるため、
エツチングによる高い波面倍率を大きく阻害していた。
連続的に走行して化成槽３内の２個の電極板４の間に入
る際においては、アルミニウム箔５の表面に酸化皮膜が
形成されていないため、Ａの部分で電流密度として、３
Ｘ１０’ｍＡ／ｅ＋＋ｆ〜２×１０５ｍＡ／ｄ程度の大
きな突入電流が流れ、その後、酸化皮膜の成長と共に電
流密度は減少する。その結果、アルミニウム箔表面の微
細な凹凸部が大電流密度により表面溶解を受けるため、
エツチングによる高い波面倍率を大きく阻害していた。
また前述した太き−な突入電流が流れた時、ジュール熱
が発生してアルミニウム箔５の界面および電解液が温度
上昇するという問題点かあっｔこ。
が発生してアルミニウム箔５の界面および電解液が温度
上昇するという問題点かあっｔこ。
前述した個々の事項により、アルミニウム箔の表面に瞬
時に形成された酸化皮膜は、アルミニウムの溶出速度か
極めて早いため、電解液６中に拡散溶解されず、その結
果、界面のＰＨが上昇して化成後の酸化皮膜の表面には
、多量の水酸化アルミニウムが形成されることになるた
め、その厚みの増大により、目標とする十分な静電容量
が得られないとともに、水酸化皮膜中の水分とアルミニ
ウムとの化学反応により酸化皮膜の劣化が進行して、漏
れ電流が経時的に増大するという問題点を有し、さらに
は前述したように電流密度が大きいため、抵抗が大きく
なって電力ロスが生じるという問題点を有していた。
時に形成された酸化皮膜は、アルミニウムの溶出速度か
極めて早いため、電解液６中に拡散溶解されず、その結
果、界面のＰＨが上昇して化成後の酸化皮膜の表面には
、多量の水酸化アルミニウムが形成されることになるた
め、その厚みの増大により、目標とする十分な静電容量
が得られないとともに、水酸化皮膜中の水分とアルミニ
ウムとの化学反応により酸化皮膜の劣化が進行して、漏
れ電流が経時的に増大するという問題点を有し、さらに
は前述したように電流密度が大きいため、抵抗が大きく
なって電力ロスが生じるという問題点を有していた。
このように上記した化成方法では、アルミニウム電解コ
ンデンサの小形化とコストダウンおよび長寿命化には限
界があった。
ンデンサの小形化とコストダウンおよび長寿命化には限
界があった。
本発明はこのような従来の問題点を解決するもので、高
い静電容量が得られ、しかも漏れ電流の小さなアルミニ
ウム電解コンデンサ用電極箔を低コストで製造すること
ができる電極箔の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
い静電容量が得られ、しかも漏れ電流の小さなアルミニ
ウム電解コンデンサ用電極箔を低コストで製造すること
ができる電極箔の製造方法を提供することを目的とする
ものである。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために本発明のアルミニウム電解コ
ンデンサ用電極箔の製造方法は、アルミニウム箔を一定
面積で電解液中に電流を印加せずに引き込み、その後、
アルミニウム箔を静止した状態で定電圧に至るまで電流
を印加するという操作を繰り返す断続化成を行ない、そ
の後は定電圧で保持するようにしたものである。
ンデンサ用電極箔の製造方法は、アルミニウム箔を一定
面積で電解液中に電流を印加せずに引き込み、その後、
アルミニウム箔を静止した状態で定電圧に至るまで電流
を印加するという操作を繰り返す断続化成を行ない、そ
の後は定電圧で保持するようにしたものである。
作用
上記した本発明の製造方法によれば、アルミニウム箔の
電解液中の電流密度が、目的とする一定の化成電圧に上
昇するまで一定であり、しかもその電流密度は小さいた
め、アルミニウム箔表面の微細な凹凸部が表面溶解を受
けることはなくなり、また化成後の酸化皮膜の表面に水
酸化アルミニウムが形成されるということもなくなり、
その結果、高い静電容量が得られるとともに、漏れ電流
の小さいアルミニウム電解コンデンサ用電極箔を得るこ
とができる。
電解液中の電流密度が、目的とする一定の化成電圧に上
昇するまで一定であり、しかもその電流密度は小さいた
め、アルミニウム箔表面の微細な凹凸部が表面溶解を受
けることはなくなり、また化成後の酸化皮膜の表面に水
酸化アルミニウムが形成されるということもなくなり、
その結果、高い静電容量が得られるとともに、漏れ電流
の小さいアルミニウム電解コンデンサ用電極箔を得るこ
とができる。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとついて説明する
。すなわち、本発明の一実施例においては、第１図に示
した化成装置を用いてアルミニラ。
。すなわち、本発明の一実施例においては、第１図に示
した化成装置を用いてアルミニラ。
ム電解コンデンサ用電極箔を製造したもので、つまり、
アルミニウム箔５を一定面積で、アジピン酸、グルタル
酸、セバシン酸およびそれらのアンモニウム塩の水溶液
からなり、かつ電導度が３０〜２００ｍｓ／ａｍ （９
０℃）である電解液６中に電流を印加せずに引き込み、
その後、アルミニウム箔５を静止した状態で、２０〜３
００ｍＡ／ｃ＋＋ｆの定電流密度で定電圧に至るまで電
流を印加し、その後、電流を切り、そして前述の操作に
より化成されたアルミニウム箔５を送った後、新たに前
記電解液６中に引き込まれたアルミニウム箔５を静止状
態にして、２０〜３００ ｍ Ａ ／ ａｌの定電流密
度で定電圧に至るまで電流を印加するという操作を繰り
返す断続化成を行ない、この化成後は定電圧で保持する
。つまりニーソングを行なうことにより、アルミニウム
電解コンデンサ用電極箔を製造するようにしたものであ
る。
アルミニウム箔５を一定面積で、アジピン酸、グルタル
酸、セバシン酸およびそれらのアンモニウム塩の水溶液
からなり、かつ電導度が３０〜２００ｍｓ／ａｍ （９
０℃）である電解液６中に電流を印加せずに引き込み、
その後、アルミニウム箔５を静止した状態で、２０〜３
００ｍＡ／ｃ＋＋ｆの定電流密度で定電圧に至るまで電
流を印加し、その後、電流を切り、そして前述の操作に
より化成されたアルミニウム箔５を送った後、新たに前
記電解液６中に引き込まれたアルミニウム箔５を静止状
態にして、２０〜３００ ｍ Ａ ／ ａｌの定電流密
度で定電圧に至るまで電流を印加するという操作を繰り
返す断続化成を行ない、この化成後は定電圧で保持する
。つまりニーソングを行なうことにより、アルミニウム
電解コンデンサ用電極箔を製造するようにしたものであ
る。
第２図は本発明の一実施例のアルミニウム電解コンデン
サ用電極箔の製造方法における表面か粗面化されたアル
ミニウム箔の化成時の電流密度と電解液の電導度との関
係を示したもので、Ａは電解液の電導度が２０ｍｓ／ａ
ｍ （９０℃）、Ｂは３０ｍ５／ｃｍ（９０℃）、Ｃは
１００ｍｓ／ａｍ （９０℃）。
サ用電極箔の製造方法における表面か粗面化されたアル
ミニウム箔の化成時の電流密度と電解液の電導度との関
係を示したもので、Ａは電解液の電導度が２０ｍｓ／ａ
ｍ （９０℃）、Ｂは３０ｍ５／ｃｍ（９０℃）、Ｃは
１００ｍｓ／ａｍ （９０℃）。
Ｄは２００ｍｓ／Ｃｍ （９０℃）、Ｅは５００＋Ｏ５
／ＣＩＩ＋（９０℃）の場合であり、この第２図からも
明らかなように、電解液の電導度が大きくなるに従い、
電流密度を大きくしても静電容量は低下しなくなるもの
である。このように電流密度と電解液の電導度とを組み
合わせることにより、従来の静電容量（１２，５μＦ／
ｃｄ）に対し、静電容量の大幅な向上、つまり高い静電
容ｆｆ１（１３，４μＦ／ｄ）を得ることができるもの
である。
／ＣＩＩ＋（９０℃）の場合であり、この第２図からも
明らかなように、電解液の電導度が大きくなるに従い、
電流密度を大きくしても静電容量は低下しなくなるもの
である。このように電流密度と電解液の電導度とを組み
合わせることにより、従来の静電容量（１２，５μＦ／
ｃｄ）に対し、静電容量の大幅な向上、つまり高い静電
容ｆｆ１（１３，４μＦ／ｄ）を得ることができるもの
である。
次に本発明の一実施例における化成方法と、従来におけ
る化成方法により消費される電力について比較してみる
と、１００ＷＶのアルミニウム電解コンデンサに用いる
陽極箔の化成電力は、従来の化成方法においては、１４
．２ＫＷＨ／ｒｄの電力を消費していたが、本発明の一
実施例における化成方法によれば、８．５ＫＷＨ／留と
いう具合に消費電力は非常に少なくなり、その結果、本
発明の一実施例における化成方法においては、省電力効
果が得られるため、低コストで電極箔を製造することか
できるものである。
る化成方法により消費される電力について比較してみる
と、１００ＷＶのアルミニウム電解コンデンサに用いる
陽極箔の化成電力は、従来の化成方法においては、１４
．２ＫＷＨ／ｒｄの電力を消費していたが、本発明の一
実施例における化成方法によれば、８．５ＫＷＨ／留と
いう具合に消費電力は非常に少なくなり、その結果、本
発明の一実施例における化成方法においては、省電力効
果が得られるため、低コストで電極箔を製造することか
できるものである。
第３図は本発明の一実施例と、従来例とにおいて、５０
ｖ用のアルミニウム電解コンデンサに直流を印加した場
合の漏れ電流の比較を示したもので、（イ）は従来の化
成方法により得られた電極箔を用いてなるアルミニウム
電解コンデンサの漏れ電流を示し、（ロ）は本発明の一
実施例における化成方法により得られた電極箔を用いて
なるアルミニウム電解コンデンサの漏れ電流を示す。こ
の第３図からも明らかなように、本発明の一実施例の化
成方法により得られた電極箔を用いれば、漏れ電流を小
さくすることができるものである。なお、漏れ電流に限
っては、電極箔を製造するための化成前のアルミニウム
箔は、表面が粗面化されたアルミニウム箔、あるいは表
面が平滑であるアルミニウム箔のいずれにも適用できる
ものである。
ｖ用のアルミニウム電解コンデンサに直流を印加した場
合の漏れ電流の比較を示したもので、（イ）は従来の化
成方法により得られた電極箔を用いてなるアルミニウム
電解コンデンサの漏れ電流を示し、（ロ）は本発明の一
実施例における化成方法により得られた電極箔を用いて
なるアルミニウム電解コンデンサの漏れ電流を示す。こ
の第３図からも明らかなように、本発明の一実施例の化
成方法により得られた電極箔を用いれば、漏れ電流を小
さくすることができるものである。なお、漏れ電流に限
っては、電極箔を製造するための化成前のアルミニウム
箔は、表面が粗面化されたアルミニウム箔、あるいは表
面が平滑であるアルミニウム箔のいずれにも適用できる
ものである。
発明の効果
上記実施例の説明から明らかなように、本発明のアルミ
ニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法によれば、ア
ルミニウム箔を一定面積で電解液中に電流を印加せずに
引き込み、その後アルミニウム箔を静止した状態で定電
圧に至るまで電流を印加するという操作を繰り返す断続
化成を行ない、その後は定電圧で保持するようにしてい
るもので、アルミニウム箔の電解液中の電流密度が、目
的とする一定の化成電圧に上昇するまで一定であり、し
かもその電流密度は小さいため、エツチド箔表面の微細
な凹凸部が表面溶解を受けることはなくなり、また化成
後の酸化皮膜の表面に水酸化アルミニウムが形成される
ということもなくなり、その結果、高い静電容量が得ら
れるとともに、漏れ電流の小さいアルミニウム電解コン
デンサ用電極箔を得ることができるものである。
ニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法によれば、ア
ルミニウム箔を一定面積で電解液中に電流を印加せずに
引き込み、その後アルミニウム箔を静止した状態で定電
圧に至るまで電流を印加するという操作を繰り返す断続
化成を行ない、その後は定電圧で保持するようにしてい
るもので、アルミニウム箔の電解液中の電流密度が、目
的とする一定の化成電圧に上昇するまで一定であり、し
かもその電流密度は小さいため、エツチド箔表面の微細
な凹凸部が表面溶解を受けることはなくなり、また化成
後の酸化皮膜の表面に水酸化アルミニウムが形成される
ということもなくなり、その結果、高い静電容量が得ら
れるとともに、漏れ電流の小さいアルミニウム電解コン
デンサ用電極箔を得ることができるものである。
第１図は本発明の一実施例におけるアルミニウム電解コ
ンデンサ用電極箔を製造するための化成装置の構成図、
第２図は同アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造
方法における化成時の電流密度と電解液の電導度との関
係を示す特性図、第３図は本発明の一実施例と従来例の
アルミニウム電解コンデンサの漏れ電流の比較を示すグ
ラフである。 ５・・・・・・アルミニウム箔、６・・・・・・電解液
。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１２第 ２図 鳴（９０’ｃ） ツーＣ９０°Ｃ） ＜ （ＱＯ’Ｃ） りＱ ｔｑｏ′ｃ） ％、 ＣＱＯ’Ｃ） 第３図 電ｆＬ×度（７７１％シ ６−−−４１解雇 ７−−−浅中絶妹ローラ ８−一−んＩＦ；、系 一一−ヤ吟間Ｕｒ）
ンデンサ用電極箔を製造するための化成装置の構成図、
第２図は同アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造
方法における化成時の電流密度と電解液の電導度との関
係を示す特性図、第３図は本発明の一実施例と従来例の
アルミニウム電解コンデンサの漏れ電流の比較を示すグ
ラフである。 ５・・・・・・アルミニウム箔、６・・・・・・電解液
。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１２第 ２図 鳴（９０’ｃ） ツーＣ９０°Ｃ） ＜ （ＱＯ’Ｃ） りＱ ｔｑｏ′ｃ） ％、 ＣＱＯ’Ｃ） 第３図 電ｆＬ×度（７７１％シ ６−−−４１解雇 ７−−−浅中絶妹ローラ ８−一−んＩＦ；、系 一一−ヤ吟間Ｕｒ）
Claims (4)
- （１）アルミニウム箔を一定面積で電解液中に電流を印
加せずに引き込み、その後、アルミニウム箔を静止した
状態で、定電圧に至るまで電流を印加するという操作を
繰り返す断続化成を行ない、その後は定電圧で保持する
ようにしたアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造
方法。 - （２）電解液として、アジピン酸，グルタル酸，セバシ
ン酸およびそれらのアンモニウム塩の水溶液を使用する
ようにした特許請求の範囲第１項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）電解液の電導度が３０〜２００ｍｓ／ｃｍ（９０
℃）である特許請求の範囲第１項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）電流密度が２０〜３００ｍＡ／ｃｍ＾２である特
許請求の範囲第１項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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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