JPS60170928A - Method of producing electrode foil for aluminum electrolytic condenser - Google Patents

Method of producing electrode foil for aluminum electrolytic condenser

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JPS60170928A
JPS60170928A JP2755984A JP2755984A JPS60170928A JP S60170928 A JPS60170928 A JP S60170928A JP 2755984 A JP2755984 A JP 2755984A JP 2755984 A JP2755984 A JP 2755984A JP S60170928 A JPS60170928 A JP S60170928A
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JP
Japan
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foil
current
aluminum
aluminum electrolytic
electrolytic capacitor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2755984A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
椚原 弘
一男 岡村
神崎 信義
遠山 健二
島谷 涼一
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60170928A publication Critical patent/JPS60170928A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method of manufacturing an electrode foil for an aluminum electrolytic capacitor.

従来例の構成とその問題点 従来のこの神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ツチングを行い、実効表面積
を拡大したのち、誘電体の酸化皮膜をほどこしたアルミ
ニウム箔と絶縁紙とを巻回し、駆動用電解液を含浸して
構成している。
Structure of the conventional example and its problems This conventional aluminum electrolytic capacitor is made of aluminum foil and insulating paper, which has been electrolytically etched in an electrolytic solution containing chlorine ions to increase the effective surface area, and then has a dielectric oxide film applied. It is constructed by winding and impregnating it with a driving electrolyte.

電解エツチングによる電極箔の表面積拡大作用は多数の
要因、例えばエツチング電流波形、電流密度、エツチン
グ液の種類、濃度、温度、そして添加剤の種類、及び濃
度さらにエツチング前処理・中間処理・後処理・アルミ
ニウム生別の種類等により影響を受けることが知られて
いる。
The effect of expanding the surface area of electrode foil by electrolytic etching depends on many factors, such as etching current waveform, current density, etching solution type, concentration, temperature, additive type and concentration, etching pre-treatment, intermediate treatment, post-treatment, etc. It is known that it is affected by the type of aluminum raw material.

その中で電流波形に関する検討も従来から行われており
、通常直流、交流、パルス電流が工業的に使用されてい
る。
Among them, studies on current waveforms have been conducted for a long time, and direct current, alternating current, and pulsed current are usually used industrially.

パルス電流波形を利用するエツチング法も種々検討され
ており、塩素イオンを含む電解液中でパルス電流波形を
用いる方法等が知られている。
Various etching methods using pulsed current waveforms have been studied, and methods using pulsed current waveforms in an electrolytic solution containing chloride ions are known.

又、塩素イオンと添加剤としてクロム酸イオンを含む電
解液中で、パルス電流波形を用いてエツチングを行う方
法も知られている。
Also known is a method in which etching is carried out using a pulsed current waveform in an electrolytic solution containing chloride ions and chromate ions as an additive.

これらの方法は、電流波形としては矩形波を用いてアル
ミニウム箔を電解エツチングする方法である。矩形波の
場合は、電流値が設定値から急激にゼロになるのである
が、電流波形の立下り時間に関する検討も行われている
In these methods, aluminum foil is electrolytically etched using a rectangular waveform as the current waveform. In the case of a rectangular wave, the current value suddenly drops from the set value to zero, but studies are also being conducted regarding the fall time of the current waveform.

又、塩酸を電解液として、電流波形の立下りが設定値か
ら急激にゼロにならず、中間値寸で急激におち、その後
徐々にゼロになるような波形が検討されている。
Furthermore, using hydrochloric acid as the electrolyte, a waveform in which the fall of the current waveform does not suddenly become zero from a set value, but suddenly falls at an intermediate value, and then gradually becomes zero is being considered.

従来から、電解エツチングを行いアルミニウム箔の有効
表面積を拡大させるためには、溶解と皮膜形成の繰り返
しを行うことか有効であることが知られている。なぜな
らば皮膜形成を行うことにより次の溶解時において、常
に新しい腐蝕孔を生み出すことができるからである。
Conventionally, it has been known that in order to expand the effective surface area of aluminum foil by performing electrolytic etching, it is effective to repeatedly perform melting and film formation. This is because by forming a film, new corrosion holes can always be created during the next melting process.

従来では電解液として塩酸の電解液を使用している。Conventionally, a hydrochloric acid electrolyte has been used as the electrolyte.

酸性の電解液では、アルミニウム表面に皮膜形成を行う
だめに、アルミニウム箔を陰極に、対極を陽極とする陰
極電流を流さねばならない。
In an acidic electrolyte, in order to form a film on the aluminum surface, a cathode current must be passed through the aluminum foil as a cathode and the counter electrode as an anode.

陰極電流が流れるとアルミニウム箔表面付近の水素イオ
ンが環元されて水素ガスになるため、表面伺近では水素
イオン濃度が減少し、pHが上昇する。その結果アルミ
ニウム箔表面に水酸化アルミニウムの膜が生成するので
ある。その様子は、C,に、Dyer、 R,S、’、
 Alwitt: Journal ofElectr
chemical Soc、 128[2:]300 
、1981の論文で研究されている。
When a cathode current flows, hydrogen ions near the surface of the aluminum foil are ring-formed and become hydrogen gas, so the hydrogen ion concentration decreases near the surface and the pH increases. As a result, a film of aluminum hydroxide is formed on the surface of the aluminum foil. The situation is shown in C,Dyer,R,S,',
Alwitt: Journal of Electr.
chemical Soc, 128[2:]300
, 1981.

従来の方法では、陽極電流と陰極電流とを流さねばなら
ず正パルスと負パルスの両方を必要とし、二方向パルス
電源を使用する必要がある。二方向パルス電源は単方向
パルス電源と比較すると、等価な回路を正方向と負方向
の両方に必要とするので、電源回路が複雑になりコス]
・アンプを招くという欠点があり/こ。
Conventional methods require the flow of anode and cathode currents, require both positive and negative pulses, and require the use of a bidirectional pulsed power supply. Compared to a unidirectional pulse power supply, a bidirectional pulse power supply requires equivalent circuits in both the positive and negative directions, making the power supply circuit more complex and costly.]
・It has the disadvantage of inviting an amplifier.

又、塩酸を使用しているために、電流による電気的溶解
と共に同時に化学的溶解が同時に進行する。化学溶解は
、凹凸のあるアルミニウム箔の表面の凸部を優先的に溶
解する性質があるので、腐蝕孔がある一定以上は深く侵
攻できない。その結果、得られた表面拡大率には限界が
あり、目標とする有効表面積が得られないという欠点が
あ−た。
Furthermore, since hydrochloric acid is used, chemical dissolution proceeds at the same time as electrical dissolution due to electric current. Chemical dissolution has the property of preferentially dissolving the convex portions on the uneven surface of aluminum foil, so corrosion holes cannot penetrate deeper than a certain level. As a result, there is a limit to the surface magnification that can be obtained, and the target effective surface area cannot be obtained.

又、塩酸等の酸性電解液を使用した場合、溶解したアル
ミニウムが塩酸と結合し、塩化アルミニウムとして液中
に溶解して行く。エツチングが進行すると徐々に電解液
中の遊離塩酸量が減少して行くので、塩酸を定期的に補
充しなければならず、電解液濃度を一定に保持するのが
困難であるという欠点があった。
Furthermore, when an acidic electrolyte such as hydrochloric acid is used, dissolved aluminum combines with the hydrochloric acid and dissolves into the solution as aluminum chloride. As etching progresses, the amount of free hydrochloric acid in the electrolyte gradually decreases, so hydrochloric acid must be periodically replenished, making it difficult to maintain a constant electrolyte concentration. .

発明の目的 本発明は、このような従来の欠点を除去するものであり
、化学溶解をうけない中性水溶液を電解液として用い、
電流波形が立下り時間がゆるやかな台形波のパルス電流
を用いて、高倍率のアルミニウム電解コンデンサ用電極
箔を製造することを目的とするものである。
Purpose of the Invention The present invention eliminates such conventional drawbacks, and uses a neutral aqueous solution that is not subject to chemical dissolution as an electrolyte.
The purpose of this invention is to manufacture a high-magnification electrode foil for an aluminum electrolytic capacitor using a pulsed current having a trapezoidal current waveform with a slow fall time.

発明の構成 この目的を達成するだめに、本発明は食塩、塩化アンモ
ニウム、塩化カリウム等の塩素イオンを含むpH4〜8
の水溶液を電解液として用い、アルミニウム箔と対極と
の間に、アルミニウム箔を陽極として、電流波形がゼロ
からo 、 sm S以下で、設定電流まで急速に立上
り、第1段階として設定された電流を復定時間保持する
一定電流が流れ、第2段階において、電流立上り時間の
2〜6倍の時間をもってゆるやかに電流値がゼロになる
ような低下電流が流れ、第3段階において、電流値がゼ
ロの状態を保持することをくりかえすようなパルス電流
波形において、周波数が10〜100)(zであり、第
1段階と第2段階との時間の和が、第3段階の時間の2
〜5倍であるような電流波形を使用して、アルミニウム
箔を電解エツチングし、高倍率の電極箔を得ようとする
ものである。
Structure of the Invention In order to achieve this object, the present invention provides a solution containing chloride ions such as common salt, ammonium chloride, potassium chloride, etc. having a pH of 4 to 8.
Using an aqueous solution of as an electrolyte, between an aluminum foil and a counter electrode, and using the aluminum foil as an anode, the current waveform rises rapidly from zero to the set current at less than o, sm S, and the current set as the first stage. A constant current flows to maintain the current value for a reset time, and in the second stage, a decreasing current flows so that the current value gradually reaches zero after 2 to 6 times the current rise time, and in the third stage, the current value decreases to zero. In a pulse current waveform that repeatedly maintains a zero state, the frequency is 10 to 100) (z, and the sum of the times of the first stage and the second stage is 2 times the time of the third stage.
The purpose is to electrolytically etch an aluminum foil using a current waveform that is ~5 times as large as that of the conventional one, to obtain an electrode foil with a high magnification.

この構成によって、以下に詳述するように本発明の目的
が達せられる。すなわち、従来の方法によると塩酸を使
用しているため正と負との二方向電源を使用としたが、
本発明はpH4〜8の中性付近の電解液を使用している
ため、正方向だけの一方向電源でよく、電源回路の簡略
化と電源コストのコストダウンが図れる。
This configuration achieves the objectives of the invention as detailed below. In other words, since the conventional method uses hydrochloric acid, a two-way power source with positive and negative power is used.
Since the present invention uses a near-neutral electrolyte with a pH of 4 to 8, a unidirectional power source only in the forward direction is required, which simplifies the power supply circuit and reduces power supply costs.

その理由は、pH4〜8の電解液中では電流がゼロにな
るだけで、アルミニウム箔表面に水酸化アルミニウムの
膜が形成され、陰極電流を流す必要がないからである。
The reason for this is that in an electrolytic solution with a pH of 4 to 8, the current simply becomes zero, and an aluminum hydroxide film is formed on the surface of the aluminum foil, making it unnecessary to flow a cathode current.

本発明では中性の電解液を利用しているだめ、従来例の
場合に生じるような、化学的溶解が全く存在ない。その
結果腐蝕孔か深く進行でき、表面積拡大に好影響を与え
るのである。
Since the present invention uses a neutral electrolyte, there is no chemical dissolution that occurs in the conventional case. As a result, corrosion holes can progress deeper, which has a positive effect on expanding the surface area.

又、中性付近(pH4〜8)の電解液では、溶解したア
ルミニウムは水と反応して水酸化アルミニウムとして白
い結晶となり沈こうする。従って沈澱をろ過すれば液中
の、有効塩素イオン濃度は常に一定であり、電解液はリ
サイクルで、何度も使用可能で、経済的であるという利
点も有する。
In addition, in an electrolytic solution near neutrality (pH 4 to 8), dissolved aluminum reacts with water to form white crystals and precipitate as aluminum hydroxide. Therefore, if the precipitate is filtered, the effective chlorine ion concentration in the solution is always constant, and the electrolyte has the advantage that it can be recycled and used many times, making it economical.

パルス電流波形において、低下電流の速度がある程度ゆ
るやかな方が良い結果が得られるという事実に対する電
気化学的説明は、まだ明らかではないが、本発明者らは
、第1段階の溶解中に生じた、アルミニウムと電解液と
の界面での電気二重−の放電がゆるやかに行われた方が
表面積拡大に好影響を与えると考えている。
Although the electrochemical explanation for the fact that better results are obtained when the rate of falling current is somewhat slower in the pulsed current waveform is not yet clear, the inventors have found that the It is believed that gradual electric double discharge at the interface between aluminum and electrolyte will have a better effect on expanding the surface area.

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。Description of examples An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔実施例1〕 パルス電流の立下り時間についての検討結果を第1図A
−Cに示す。
[Example 1] Fig. 1A shows the study results regarding the fall time of pulse current.
- Shown in C.

横側は第1図Bの電流波形を第1図Cの様に立下り時間
(ΔtOFF)を遅くして行き、立下り時間が波面倍率
に及ぼす影響について調へた。検討方法は任意波形が発
生できるファンクションジェレーターの出力を増幅して
める波形を得だ。
On the horizontal side, the fall time (ΔtOFF) of the current waveform shown in FIG. 1B was delayed as shown in FIG. 1C, and the effect of the fall time on the wavefront magnification was investigated. The method of investigation is to obtain a waveform by amplifying the output of a function gelator that can generate arbitrary waveforms.

第1図Aで明らかなようにΔtOFF を遅くしていく
とΔtOFF/ΔtON(立上り時間)が2〜6の範囲
において波面倍率の増加が得られていることがわかる。
As is clear from FIG. 1A, as ΔtOFF is made slower, an increase in wavefront magnification is obtained in the range of ΔtOFF/ΔtON (rise time) from 2 to 6.

〔実施例2〕 パルス電流波形の周波数に関する検討結果を第2図に示
す。パルス波形としてはΔtOFF/ΔtON第2図で
明らかなように周波数10〜100Hzの範囲において
良い結果が得られている。
[Example 2] Fig. 2 shows the results of an investigation regarding the frequency of the pulse current waveform. As for the pulse waveform, good results are obtained in the frequency range of 10 to 100 Hz, as is clear from ΔtOFF/ΔtON in FIG.

〔実施例3〕 パルス電流波形の上記における第1段階、第2段階、第
3段階のそれぞれの時間t11 t21 t3 の比と
波面倍率との関係を第3図に示す。
[Example 3] FIG. 3 shows the relationship between the wavefront magnification and the ratio of the times t11 t21 t3 of each of the first, second, and third stages of the pulse current waveform.

t 1+ t 2/ t 3が2〜6倍の時に高い波面
倍率が得られていることがわかる。
It can be seen that a high wavefront magnification is obtained when t1+t2/t3 is 2 to 6 times.

なお本実施例はいずれも1o%食塩水を用いて検討を行
ったが、塩化カリ、塩化アンモニウムにおいても同様の
効果が得られる。
Although the present examples were all conducted using 10% saline, similar effects can be obtained with potassium chloride and ammonium chloride.

発明の効果 以上のように、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立下りがゆるやかなパルス電
流を利用して、電解エノヂングを行うことにより高倍率
のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔が得られ、これ
によりアルミニウム電解コンデンサの小形化とコストダ
ウンが図れるという効果が得られる。
Effects of the Invention As described above, according to the method of manufacturing an electrode foil for an aluminum electrolytic capacitor of the present invention, an electrode foil for an aluminum electrolytic capacitor with a high magnification can be produced by performing electrolytic ennodding using a pulse current with a slow fall. is obtained, thereby achieving the effect of reducing the size and cost of the aluminum electrolytic capacitor.

第1図(八〜(qは電流の立上り時間と立下り時間が波
面倍率に力える影響を示す図、第2図は、パルス数形の
周波数が拡開倍率に与える影響を示す図、第3図は、パ
ルス電流のオン時間とオフ一時間が波面倍率に力える影
響を示す図である。
Figure 1 (8~(q) is a diagram showing the influence of the current rise time and fall time on the wavefront magnification, Figure 2 is a diagram showing the influence of the frequency of the pulse number form on the expansion magnification, FIG. 3 is a diagram showing the influence of the on-time and off-time of the pulse current on the wavefront magnification.

代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名−崗
甲四偕哩 嵩Y@喫碑濠 区 第3図 1゛
Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person - Gangko Shikakuya Y@Kibei-ku, Figure 3, 1゛

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)塩素イオンを含むpH4〜8の中性付近の水溶液
を電解液として用い、アルミニウム箔と対極との間にア
ルミニウム箔の対極に対する電位が正あるいはゼロにな
るパルス電流を印加しアルミニウム箔を溶解するにあた
り、電流値がゼロから’o、e;m3以下で急速に設定
電流値まで立上がり、第1段階において設定された電流
を一定時間保持する一定電流が流れ、その後第2段階に
おいて、電流立上り時間の2〜6倍の時間をもってゆる
やかに電流値がゼロになるような低下電流が流れ、第3
段階において、電流値がゼロの状態を保持し、このパタ
ーンを繰り返すようなパルス電流波形を用いて電解エツ
チングを行う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。
(1) Using a neutral aqueous solution containing chlorine ions with a pH of 4 to 8 as an electrolyte, a pulse current is applied between the aluminum foil and the counter electrode so that the potential of the aluminum foil with respect to the counter electrode becomes positive or zero. During melting, the current value rapidly rises from zero to the set current value below 'o, e; A decreasing current flows such that the current value gradually becomes zero after 2 to 6 times the rise time, and the third
A method for manufacturing an electrode foil for an aluminum electrolytic capacitor, characterized in that in the step, the current value is maintained at zero, and electrolytic etching is performed using a pulsed current waveform that repeats this pattern.
(2)パルス電流波形の周波数が10〜100田である
ことを特徴とす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。
(2) The method for manufacturing an electrode foil for an aluminum electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the frequency of the pulse current waveform is 10 to 100 degrees.
(3)第1段階と第2段階の時間の和が、第3段階の時
間の2〜6倍であることを特徴とす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。
(3) Manufacturing an electrode foil for an aluminum electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the sum of the times of the first stage and the second stage is 2 to 6 times the time of the third stage. Method.
(4)塩素イオンを含むpH4〜8の水溶液として、食
塩、塩化アンモニウム、塩化カリウムのいずれか、ある
いはこれらの混合物を用いることを特徴とする特許請求
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) The electrode for an aluminum electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that the aqueous solution containing chloride ions and having a pH of 4 to 8 uses one of common salt, ammonium chloride, potassium chloride, or a mixture thereof. Method of manufacturing foil.
(5)電解液濃度が5〜20%の水溶液であることを特
徴とす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。
(5) The method for manufacturing an electrode foil for an aluminum electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the electrolyte is an aqueous solution having a concentration of 5 to 20%.
JP2755984A 1984-02-16 1984-02-16 Method of producing electrode foil for aluminum electrolytic condenser Pending JPS60170928A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6398116A (en) * 1986-10-14 1988-04-28 長井電子工業協同組合 Method of etching aluminum foil for electrolytic capacitor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6398116A (en) * 1986-10-14 1988-04-28 長井電子工業協同組合 Method of etching aluminum foil for electrolytic capacitor

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