JPS6037185B2 - アルミニウム電解コンデンサ−陰極用アルミニウム箔の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高い機械的強度とすぐれたエッチング性を
もち、特にアルミニウム電解コンデンサーの陰極として
使用するのに通したアルミニウム箔の製造方法に関する
ものである。

一般に、アルミニウム電解コンデンサーは、陽極酸化に
より表面に酸化アルミニウムの誘電体皮膜を形成した陽
極用アルミニウム箔と、表面酸化処理を施していない陰
極用アルミニウム箔とを、電解質をはさんで対向配置し
たものからなっており、通常前記陽極用アルミニウム箔
としては、純度９９．９９％程度のアルミニウムが、ま
た前記陰極用アルミニウム箔としては、純度９９．２〜
９９．８％をもったアルミニウムが使用されている。

従来、上記アルミニウム電解コンデンサーにおいては、
その静電容量を向上させる目的で、高純度アルミニウム
箔によって構成される陽極については、徴量の添加元素
および製造プロセスに関してかなりの研究がなされてい
るが、近時高圧用よりもむしろ中圧用や低圧用のアルミ
ニウム電解コンデンサーの需要が増大するにつれて、前
記陽極用アルミニウム箔は勿論のこと、前記陰極用の低
純度アルミニウム箔についてもそれ自体の静電容量の向
上をはかる試みがなされている。

すなわち、電解コンデンサーの静電容量はその表面積に
比例するものであることから、陰極静電容量を大きくす
るためにエッチング処理などによって前記陰極用アルミ
ニウム箔の表面積を大きくすることが行なわれているが
、従釆公知の陰極用アルミニウム箔に対して所望の静電
容量が得られる表面積を形成するためのエッチング処理
を施した場合、前記エッチング処理は前記陰極用アルミ
ニウム箔にとってきわめて過激なものとならざるを得ず
、この結果腐食による減量や穴形成によって機械的強度
が低下するようになるばかりでなく、漏洩電流の増大を
もたらすようになるなど、エッチング処理によって十分
満足できる表面積を確保することはきわめて困難なのが
現状である。この発明は、上述のような観点‘こ塞き、
エッチング処理によって何らの欠陥も発生することなく
所望の表面積をもつようにすることができ、しかも高い
機械的強度をもった、特にアルミニウム電解コンデンサ
ーの陰極として使用するのに通したアルミニウム箔の製
造方法を提供するもので、９９．４５％以上の純度をも
ったアルミニウム溶湯を、急速凝固を伴う直接圧延法に
よって第２相粒子のほとんどか固溶した組織の厚さ２５
肋以下をもったアルミニウム鋳造板を成形し、ついで前
記アルミニウム鋳造板に、熱間圧延を施すことなく、８
５％以上の圧下率で１次袷間圧延を施した後、２００〜
４００００の温度範囲内の温度で中間暁鈍を施して第２
相粒子を均一微細に析出させ、さらにこの中間焼鈍後の
アルミニウム薄板を６０％以上の圧下率で２次冷間圧延
してアルミニウム箔に成形することからなり、この結果
得られたアルミニウム箔は、きわめて高い機械的強度を
もっと共に、エッチング処理によってきわめて大きな表
面積をもったものにすることができる特性を備えたもの
になることに特徴を有するものである。

ついで、この発明の方法において、上述のように数値限
定した理由を説明する。

‘ａ’アルミニウム溶湯の純度 純度が９９．４５％未満では、これに反比例して不純物
として含有するＦｅおよびＳｉ成分などの含有量が多く
なり過ぎて、鋳造過程においてこれら成分のかなりの量
を間熔できずに晶出させてしまい、これが原因で中間焼
鎚過程で析出する第２相粒子に粗大化が起り、この結果
エッチング時に穴が生じ易くなるばかりでなく、エッチ
ング条件の制御もむづかしくなり、したがって所望の表
面積の確保もむづかしくなることから静電容量の低下を
避けることができなくなるので、前記下限値以上の純度
にしなければならない。

なお、９９．９％以上の純度のものは高価であるため好
ましくなく、第２相粒子の固溶を完全にはかるためには
９９．８０〜９９．８５％の純度をもつものが望ましい
。

‘ｂ）アルミニウム鋳造板の厚さ 上述のように、この発明の方法においては、アルミニゥ
ム溶湯を急激に冷却して含有不純物のほとんど大部分を
固漆ごせた組織をもつアルミニウム鋳造板を成形するこ
とに１つの特徴を有するが、その厚さを２５肌を越えて
厚くすると、完全な急冷凝固がはかれなくなって第２相
粒子を固溶させることが困難となるので、前記上限値を
越えた厚みにしてはならない。

したがってアルミニウム鋳造板の厚みは薄ければ薄いほ
どよいことになるが、３肋未満の厚さでは鋳造が困難と
なると共に第２相析出の抑制効果が飽和してしまうので
３柳未満の厚さにすることは好ましくなく、望ましくは
５〜８柵の厚さをもったアルミニウム鋳造板を成形する
ようにするのがよい。【ｃー １次冷間圧延および中間
焼鎚 従来、一般に圧延ままの状態のアルミニウム箔では高い
静電容量が得られないことから、これに３００〜４００
ｑｏの温度で焼鎚を施しているが、このようにアルミニ
ウム箔に暁鈍を施すと、機械的強度が低下するようにな
ると共に、特にコイル状のアルミニウム箔では、両端部
が強く酸化を受けて酸化皮膜の増大をきたし、この結果
この両端部のエッチング性が悪くなって静電容量にバラ
ッキが生じる問題点がある。

そこで冷間加工度を大きくして蛾鈍温度を下げる処理を
施して高い静電容量を確保する試みもなされたが、この
場合には機械的性質のバラッキがひどく、実用に供し得
ないものとなる問題点がある。

これに対して、この発明においては、圧延過程で不均一
な第２相粒子の析出が生じ、この結果高い静電容量が得
られなくなる熱間圧延を施すことなく、前記の第２相粒
子を固溶させた組織のアルミニウム鋳造板に、後工程の
中間燐鈍における第２相粒子の微細析出を促進するため
の１次冷間圧延と、これに続いて中間競鎚を施すことに
よって第２相粒子の微細均一な析出をはかり、エッチン
グ性をよくして高い静電容量を確保すると共に、高い機
械的性質をも確保するようにしたものである。

しかしながら、上記１次冷間圧延の圧下率が８５％未満
では、後工程の中間暁鈍において微細均一な第２相粒子
の析出をはかることができないので前記下限値以上の圧
下率にしなければならす、好ましくは８５〜９５％、よ
り好ましくは９０〜９５％の圧下率にするのが望ましい
。

また、中間焼錨温度が２０００Ｃ禾満では、１次冷間圧
延板より微細均一な第２相粒子を十分に析出させること
ができず、この結果機械的強度にバラッキが生じるよう
になるので、前記下限値以上の暁鈍温度にする必要があ
る。

しかし４００℃を越えた暁鈍温度にすると前記第２相析
出粒子が粗大化し、エッチング処理に際して所望の大き
な表面積を形成することがむづかしく、静電容量の低下
をまね〈ので前記上限値を越えた燐鈍温度にしてはなら
ない。したがって、静電容量の点からは暁鈍温度を低め
の２５０〜３５０００とし、これによってもたらされる
機械的強度のバラッキを、１次冷間圧延における庄下率
を高めの９０〜９５％とすることによってなくすること
が望ましい。ｔｄ）２次冷間圧延 ２次冷間圧延は、機械的強度の調整と表面酸化皮膜の破
壊、さらには内部組織の調整のために行なわれるもので
あるが、その圧下率が６０％未満では所望の効果を得る
ことができないので、６０％以上、望ましくは６０〜９
５％の圧下率にするのがよい。

ついで、この発明を実施例により説明する。

純度９９．８５％をもったアルミニウム港湯からの直接
圧延法により第２相粒子が固落した組織をもった厚さ５
肋のアルミニウム鋳造板を造擁し、前記アルミニウム鋳
造板に圧下率９４％の１次冷間圧延を施して板厚０．３
肋の冷間圧延薄板を成形し、ついで前記冷間圧延薄板を
３００００で糠鈍して第２相粒子を均一微細に析出させ
た後、圧下率約８３％の２次冷間圧延を施して厚さ５０
ムｍのアルミニウム箔を製造した。つぎに、この結果得
られた本発明アルミニウム箔より静電容量および引張強
さを測定した。

静電容量の測定は、１０％ＨＣＩ溶液（温度：６０℃十
１℃）中に浸潰し、これに交流Ａｃ：０．松／地を通じ
て１分間エッチング処理を行なった後、未化成状態で、
８％棚酸アンモン水溶液（温度：２０℃）中において交
流０．５Ｖ万能ブリッジを用いて行なった。また引張強
さの測定は、ショッパー引張試験機を用いて行なった。

この測定結果を下表に示したが、測定値は、最高値と最
低値の測定中、およびその平均値で示した。

なお、同表には、比較の目的で、中間焼鎚を行なわない
以外は上記実施例におけると同一の条件で製造した、す
なわち厚さ５帆のアルミニウム鋳造板から冷間圧延によ
り直接厚さ５０仏ｍに成形した比較アルミニウム箔の同
一条件での測定で得られた静電容量と引張強さの測定結
果を合せて示した。

上表に示されるように、本発明アルミニウム箔において
は、静電容量が比較アルミニウム箔に比して２倍以上の
きわめて高い値を示しており、さらに引張強さも相対的
に高い値を示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ９９．４５％以上の純度をもつたアルミニウム溶湯
   から直接圧延法により厚さ２５ｍｍ以下をもつたアルミ
   ニウム鋳造板を成形し、 前記アルミニウム鋳造板を、
   これに熱間圧延を施すことなく、直接８５％以上の圧下
   率で１次冷間圧延し、 ついで前記１次冷間圧延板を、
   ２００〜４００℃の温度範囲内の温度で中間焼鈍した後
   、６０％以上の圧下率で２次冷間圧延することを特徴と
   するアルミニウム電解コンデンサー陰極用アルミニウム
   箔の製造方法。