JPS61214420A - 電解コンデンサ用陰極材料 - Google Patents

電解コンデンサ用陰極材料

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JPS61214420A
JPS61214420A JP60055543A JP5554385A JPS61214420A JP S61214420 A JPS61214420 A JP S61214420A JP 60055543 A JP60055543 A JP 60055543A JP 5554385 A JP5554385 A JP 5554385A JP S61214420 A JPS61214420 A JP S61214420A
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capacitance
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less
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大塚 達雄
室岡 秀一
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Showa Aluminum Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、電解コンデンサ用陰極材料に関する。
従来の技術 電解コンデンサの電極材料どしては、一般的には陽極材
料と陰極材料とに分かれているが、コンデンサの静電容
量を増大させるためには、陽極材料のみならず、特に陰
極材料自体の静電容量の向上を図ることも有効である。
このような静電容量の向上を図った陰極材料の一つとし
て、アルミニウム箔基材表面に不活性ガス中蒸着法等に
よりチタン皮膜などの金属皮膜を形成したものが知られ
ている(例えば特開昭59−167009@)、 かb
6陰m材nによれば、皮膜表面に微細な凹凸が形成され
る結果、アルミニウム箔にエツチングを施すことによっ
て表面積の拡大効果を図った従来一般の陰極材料に較べ
て、拡面率を向上しえ、ひいては静電容量を増大するこ
とが可能となった。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の陰極材料によってもなお、皮膜の
表面積の拡大には限界があり、電解コンデンサの小型化
、高性能化を実現するために昨今要求される静電容量の
増大に対しては、これを充分満足するとは言い難いもの
であった。
この発明はかかる事情に鑑みてなされた゛ものであって
、静電容量をさらに増大した陰極材料の提供を目的とす
る。
問題点を解決するための手段 この目的において、この発明者らは種々実験と研究を重
ねた結果、アルミニウム箔基材表面を一定の範囲内で凹
凸状に粗面化することによって、その凹凸効果を基材表
面に形成される金属皮膜の表面にも現出せしめ、その結
果金属皮膜表面に高低差をもって多数少じる球頭状突出
部の該高低差外径さらには皮膜厚さを一定節囲内のもの
とすることにより、皮膜表面積の拡大ひいては静電容量
の増大化を図りうることに成功したものである。
即ちこの発明は、振幅が平均値において10μm以下の
微視的な凹凸が形成されたアルミニウム箔!!材の表面
に、平均10μm以下の高低差をもって隣り合う平均外
径0.02〜1.0μmの多数の球頭状突出部を表面に
有づる金属皮膜が、最大厚さ0.1〜5.0μmの範囲
に被覆形成されてなることを特徴とする電解コンデンサ
用陰極材料を要旨とするものである。
なお、この明細書においてアルミニウムの語はアルミニ
ウム合金を含む意味において用いる。
アルミニウムu NS材を粗面化するのは、前述のよう
にその凹凸効果を14に形成される金属皮膜の表面に波
及せしめて皮膜の拡面率の向上を助長するためである。
粗面化の方法としては、す°ンドブラストあるいはヘア
ラインなどの機械的なrilHのほか、化学的あるいは
電気化学的に湿式エツチングを施す方法をも採用しつる
。勿論これらに限定されるものではない。粗面化の程度
としては第1図、第2図に示すように、基材(1)表面
の微視的な凹凸(3)の振幅(A>が平均において10
μm以下となされることが必要である610μmを超え
ると実際上皮膜の表面積の拡大化が却って困難で、容量
が小さいものとなってしまうからである。この明細書で
いう微視的な凹凸(3)には、基材表面のうねり成分、
あるいは凹凸(3)を形成するためにアルミニウム箔基
材に施すことのあるエツチングにおいて生ずるエツチン
グボアや表面についた傷などのような深い凹部(4)、
大きな凸部などは含まない。もっとも振幅(C)が10
μnを超えるうねり成分や大きな凹凸は付加的に存在し
てもしなくても良く、存在した場合には拡面率ひいては
静電容量がさらに増加すると共にコンデンサの劣化が防
止されることが実験的に確認されている。
上記のような微視的凹凸(3)によって、基材(1)自
体の表面拡大率は5〜60倍程度となされるのが好まし
い。5倍未満では皮膜表面の拡大面効果の助長による静
電容量の増大化を図ることができず、逆に60倍を超え
てら容量の増大効果が少ないからである。
粗面化された基材表面に皮膜を形成する金属としては、
特に限定されるものではないが、例えばTi 、 Cr
 SAa 、Sn 、 Go 、 Zr 、 Ta、3
i、Cu%Feあるいはこれらの合金等が使用される。
金属皮膜の基材表面への被覆形成方法としては、真空蒸
着法、不活性ガス中蒸着法、スパッタリング法、イオン
ブレーティング法等を用いることができる。かがる方法
にょつて形成された金属皮ff!J(2)の表面は、第
1図、第2図に示すように、金属が基材表面の凹凸に対
応して凹凸状にかつ高低差を有する多数の球頭状に堆積
した形状を呈する。ここで球頭状突出部(5)の外径(
R)′は平均値において0.02〜1.0μmの範囲に
収めることが必要である。0.02μm未満では表面積
ひいては静電容量の増大効果に乏しく、逆に1.0μm
を超えても却って表面積が小さくなり静電容量の減少を
招くからである。かつ、隣り合う球頭状突出部(5)の
高低差(B)は、平均値において10μm以下となされ
る。10μmを超えると実際上却って皮膜表面積を拡大
できず、静電容量も小さいものとなるからである。また
、金属皮膜(2)の皮MM!pさく1)は最大値におい
て、0.1〜5.0μmの範囲とすべきである。0.1
μm未満では、皮膜が粗面化しにくく静電容量が小さい
ものとなり、逆に5.0μmを超えても使用金属材料の
増大、コスト上昇、作業性の悪化に見合うだけの効果が
得られないからである。好ましい範囲は0.2〜2.0
μmである。
なお、図面では、基材表面の一つの凸部に対応して一つ
の球頭突出部(5)が形成された場合を示したが、両者
は必ずしも1対1に対応するものではなく、基材の凹凸
の程゛度、金属皮膜の形成条件等との関係によっては、
基材の隣り合う凸部間に複数の球頭状突出部が形成され
る場合もある。また図面では、基材(1)の表面に存在
する大きな凹部(4)の深部内面には金属皮膜(2)が
形成されていない状態を示したが、凹部(4)の大きさ
、深さ等によっては内面全体にわたって皮膜が形成され
る場合もある。
発明の効果 この発明に係る電解コンデンザ用陰極材料は、上述の次
第で、基材表面を所定範囲の凹凸を形成して粗面化づる
ことにより、その凹凸効果を金属皮膜の表面に現出させ
る一方、その結果高低差をもって金属皮膜表面に形成さ
れた球頭状突出部の該高低差、外径、皮膜厚さを一定範
囲内のものとしたことにより、従来の平滑状アルミニウ
ム基′4A表面に不活性ガス中蒸着法等により金属皮膜
を形成してなる陰極材料と較べて、皮膜の表面積を拡大
でき、ひいては静電容量を増大することができ、また静
電容量の値をバラツキの少ないものとすることができる
。その結果、電解コンデンサの小型化、高性能化に極め
て有効なものとなしうる。
実施例 次にこの発明の実施例を比較例とともに示す。
実施例1 厚さ0.05amの99.8%アルミニウム箔を、液温
60℃、2.5wt%塩酸溶液中に浸漬し、2OA15
0cdの電流密度で300秒間電解エツチングした。エ
ツチング後のアルミニウム箔INの表面には、平均0.
5μm以下の微視的凹凸が形成されるとともに、板厚方
向に10μm程度の深さのエツチングボアが形成されて
いた。また基材の表面拡大率は30倍であった。次いで
、上記エツチング箔基材表面に、5X10Torrのア
ルゴンガス中でチタンを蒸発させ、最大厚さ1.0μm
のチタン蒸着皮膜を形成した。この皮膜の表面には高低
差を有する平均外径0.3μmの多数の球頭状突出部が
形成されており、また隣り合う球頭状突出部の高低差は
平均0.7μm以下であった。なお、エツチングボアの
深部内面には皮膜が形成されていなかった。
実施例2 実施例1と同じエツチングアルミニウム箔基材を用い、
この基材表面に、真空蒸着法により最大厚さ0.5μ卯
のクロム皮膜を形成した。
この皮膜の表面には平均外径0.5μmの多数の球頭状
突出部が形成され、また隣り合う球頭状突出部の高低差
は平均0.6μm以下であった。なお実施例1と同様に
、基材表面のエツチングボアの深部内面には皮膜が形成
されていなかった。
比較例 厚さ0.05m+の99.8%アルミニウム箔を基材と
して、この基材表面に5 X 163T orrのアル
ゴンガス雰囲気中でチタンを蒸発させ厚さ1.0μ扉の
チタン蒸着皮膜を形成した。この皮膜の表面は外径0.
1μmの多数の球頭状突出部が形成されたしのであった
が、該突出部間に高低差はほとんどなく、頂部はほぼ同
一高ざであった。
上記のように作製した3種の陰極材料の静電容量を、3
0℃、iQwt%ホウ酸アンモニウム溶液中で測定した
。その結果を表に示す。
表 上記結果から明らかなように、この発明に係る陰極材料
は、アルミニウム基材を粗面化しない従来の陰極材料よ
りも優れた静電容量を有するものであることを確認しえ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は、基材表面に金属皮膜を形成した状態の模式的
断面図、第2図は第1図の一部拡大図である。 (1)・・・基材、(2)・・・金属皮膜、(3)・・
・微視的凹凸、(5)・・・球頭状突出部。 以上 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 振幅が平均値において10μm以下の微視的な凹凸が形
    成されたアルミニウム箔基材の表面に、平均10μm以
    下の高低差をもつて隣り合う平均外径0.02〜1.0
    μmの多数の球頭状突出部を表面に有する金属皮膜が、
    最大厚さ0.1〜5.0μmの範囲に被覆形成されてな
    ることを特徴とする電解コンデンサ用陰極材料。
JP60055543A 1985-03-19 1985-03-19 電解コンデンサ用陰極材料 Granted JPS61214420A (ja)

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