JPS6321740B2 - - Google Patents
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Landscapes
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Description
産業上の利用分野
この発明は、電解コンデンサ陰極用アルミニウ
ム合金箔に関する。
この明細書において「%」は「重量%」を示す
ものとする。
従来技術とその問題点
電解コンデンサの性能を向上させるためには、
陽極用箔の静電容量だけでなく、陰極用箔の静電
容量も増大させることが必要である。箔の静電容
量を増大させるためには、箔にエツチングを施し
て箔の表面に微細な凹部を高密度に形成すること
により、その表面積を増大させることが有効であ
るが、エツチングが過度になると腐食減量も過度
になり、結果的に箔の静電容量は低下する。ま
た、コンデンサの小型軽量化のために箔の厚さを
薄くする必要があり、そのためには箔の強度を大
きくしなければならない。したがつて、電解コン
デンサ陰極用アルミニウム合金箔の具備すべき条
件は、静電容量が大きいこと、エツチングのさい
の腐食減量が過度にならないことおよび機械的強
度が大きいことである。
従来から電解コンデンサ陰極用アルミニウム合
金箔は種々存在するが、上記3条件をすべて満た
す箔は存在しなかつたのが実情である。
この発明の目的は、上記条件をすべて満足しう
る電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔を提
供することにある。
問題点を解決するための手段
この発明の1つの電解コンデンサ陰極用アルミ
ニウム合金箔は、ケイ素0.2〜1.0%およびマンガ
ン0.2〜2.0%を含有し、残部アルミニウムおよび
不可避不純物からなるアルミニウム合金製連続鋳
造板から形成されたものであり、この発明の他の
1つの電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔
は、ケイ素0.2〜1.0%およびマンガン0.2〜2.0%
を含有し、さらに銅0.1〜1.0%およびバナジウム
0.003〜0.3%のうちの少なくともいずれか一方を
含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物か
らなるアルミニウム合金製連続鋳造板から形成さ
れたものである。
ケイ素およびマンガンは、これらをともにアル
ミニウム中に含有せしめることにより、アルミニ
ウム合金箔の静電容量を増大させる性質を有する
が、ケイ素の含有量が0.2%未満、マンガンの含
有量が0.2%未満では箔の静電容量を増大させる
効果が得られず、ケイ素の含有量が1.0%を越え、
マンガンの含有量が2.0%を越えると微細なエツ
チング組織が得られなくなつて箔の静電容量が小
さくなり、しかも腐食減量も過度になる。したが
つて、ケイ素の含有量を0.2〜1.0%の範囲内、マ
ンガンの含有量を0.2〜2.0%の範囲内でそれぞれ
選ぶべきである。
ケイ素およびマンガンをともに含有せしめるこ
とによりアルミニウム合金箔の静電容量が増大す
るのは、次の理由による。すなわち、周知のごと
くアルミニウム合金箔の静電容量は箔の表面積と
比例するが、箔の表面積を増大させるためには、
エツチングを施して箔の表面に微細な凹部を均一
かつ高密度に生じさせる必要がある。アルミニウ
ム中にケイ素およびマンガンの両者を含有せしめ
ると、微細なAl―Si―Mn化合物がアルミニウ
ム・マトリツクス中に多数分散した組織を得るこ
とができる。Al―Si―Mn化合物は電位的に貴で
あつて、アルミニウム・マトリツクスと大きな電
極電位差を有するので、エツチングのさいにアル
ミニウム・マトリツクスが優先的に腐食されて、
箔の表面に微細な凹部が均一かつ高密度に生じ、
箔の表面積が増大する。しかしながら、ケイ素の
含有量が1.0%を越え、マンガンの含有量が2.0%
を越えるとAl―Si―Mn化合物が粗大になり、微
細なエツチング組織が得られず、結果的には静電
容量が低下する。
また、ケイ素およびマンガンの両者を含有する
アルミニウム合金製連続鋳造板においては、上記
Al―Si―Mn化合物が一層微細となりかつ均一に
分散しているので、このアルミニウム合金製連続
鋳造板から圧延により形成されたアルミニウム合
金箔にエツチングを施すと、箔の表面に極めて微
細な凹部が高密度に発生し、上述したケイ素およ
びマンガンの両者を添加することによるアルミニ
ウム合金箔の静電容量増大効果は一層向上する。
上記において、銅およびバナジウムは、これら
のうちの少なくともいずれか一方を、ケイ素およ
びマンガンとともにアルミニウム中に含有せしめ
ると、ケイ素およびマンガンの固溶限を低下させ
てAl―Si―Mn化合物をより多く析出させるとと
もに、それ自身アルミニウム・マトリツクス中に
固溶し、マトリツクスのエツチング性を向上させ
て、上述したようなケイ素およびマンガンを含有
せしめることによる効果を増進させることができ
る。しかしながら、銅の含有量が0.1%未満、バ
ナジウムの含有量が0.003%未満であれば上記効
果は得られず、銅の含有量が1.0%を越え、バナ
ジウムの含有量が0.3%を越えると、エツチング
が過度になり、かえつて静電容量が低下する。し
たがつて、銅の含有量を0.1〜1.0%の範囲内、バ
ナジウムの含有量を0.003〜0.3%の範囲内でそれ
ぞれ選ぶべきである。
アルミニウム合金製連続鋳造板では、アルミニ
ウム中に含有せしめられた元素がアルミニウム中
に過飽和に固溶しているとともにその晶出物も微
細かつ均一となつているので、その強度は大きく
なつている。したがつて、このような連続鋳造板
から圧延により形成された箔の強度も当然に大き
くなる。
また、この発明によるアルミニウム合金箔に
は、鉄などの製造上不可避の不純物が含まれてい
てもよい。不純物の中で、とくに鉄の含有量が
0.5%を越える場合には、粗大なAl―Si―Mn―
Fe化合物が晶出し、この発明によるアルミニウ
ム合金箔の奏する効果を阻害することがあるの
で、不純物中鉄の含有量は0.5%以下とすること
が好ましい。
アルミニウム合金製連続鋳造板は、3C法、ハ
ンター法などの連続鋳造圧延法により、通常の熱
間圧延工程を経ないで得られる。アルミニウム合
金製連続鋳造板は、たとえば25mm以下の厚さに形
成される。そして、このようなアルミニウム合金
製連続鋳造板から冷間圧延および箔圧延を経て箔
が形成される。箔にする前にアルミニウム合金製
連続鋳造板に中間焼鈍を施すこともある。
実施例
以下、この発明の実施例を比較例とともに説明
する。
表1に示す組成の5種のアルミニウム合金のう
ち合金A〜CおよびEから連続鋳造圧延法によ
り、それぞれ冷却速度が1m/分となるように厚
さ25mm以下の連続鋳造板を製造した。ついで、こ
れらの連続鋳造板に冷間圧延および箔圧延を施し
て、各々2枚のアルミニウム合金箔を形成した。
また、合金Dから半連続鋳造法によりスラブを鋳
造し(冷却速度0.05m/分)、このスラブから通
常の製箔法により2枚の合金箔を形成した。
その後、各々その1枚を用いて各種合金箔の強
度を測定した。また、各々他の1枚の合金箔を液
温60℃の3%塩酸および0.5%シユウ酸水溶液中
に浸漬し、電流密度30A/dm2の交流電流を通じ
て1分30秒間エツチングを行い、静電容量を測定
した。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD This invention relates to an aluminum alloy foil for an electrolytic capacitor cathode. In this specification, "%" refers to "% by weight". Conventional technology and its problems In order to improve the performance of electrolytic capacitors,
It is necessary to increase not only the capacitance of the anode foil but also the capacitance of the cathode foil. In order to increase the capacitance of foil, it is effective to increase the surface area by etching the foil and forming minute depressions on the surface of the foil at a high density. In this case, the corrosion loss becomes excessive, and as a result, the capacitance of the foil decreases. Furthermore, in order to reduce the size and weight of capacitors, it is necessary to reduce the thickness of the foil, and to achieve this, the strength of the foil must be increased. Therefore, the aluminum alloy foil for an electrolytic capacitor cathode must have a large capacitance, no excessive corrosion loss during etching, and a high mechanical strength. Although various aluminum alloy foils for electrolytic capacitor cathodes have conventionally existed, the reality is that there has been no foil that satisfies all of the above three conditions. An object of the present invention is to provide an aluminum alloy foil for an electrolytic capacitor cathode that can satisfy all of the above conditions. Means for Solving the Problems One aluminum alloy foil for an electrolytic capacitor cathode of the present invention is a continuously cast aluminum alloy foil containing 0.2 to 1.0% silicon and 0.2 to 2.0% manganese, with the balance being aluminum and inevitable impurities. Another aluminum alloy foil for an electrolytic capacitor cathode according to the present invention contains 0.2 to 1.0% silicon and 0.2 to 2.0% manganese.
Contains 0.1-1.0% copper and vanadium
It is formed from a continuously cast aluminum alloy plate containing at least one of 0.003 to 0.3%, with the remainder being aluminum and unavoidable impurities. Silicon and manganese have the property of increasing the capacitance of aluminum alloy foil when they are both contained in aluminum, but if the silicon content is less than 0.2% and the manganese content is less than 0.2%, the foil The effect of increasing the capacitance cannot be obtained, and the silicon content exceeds 1.0%,
If the manganese content exceeds 2.0%, a fine etched structure cannot be obtained, the capacitance of the foil becomes small, and furthermore, the loss of corrosion becomes excessive. Therefore, the silicon content should be selected within the range of 0.2 to 1.0%, and the manganese content should be selected within the range of 0.2 to 2.0%. The reason why the capacitance of aluminum alloy foil increases by containing both silicon and manganese is as follows. In other words, as is well known, the capacitance of aluminum alloy foil is proportional to the surface area of the foil, but in order to increase the surface area of the foil,
It is necessary to perform etching to uniformly and densely form fine recesses on the surface of the foil. When both silicon and manganese are contained in aluminum, it is possible to obtain a structure in which a large number of fine Al--Si--Mn compounds are dispersed in the aluminum matrix. Since the Al--Si--Mn compound is potentially noble and has a large electrode potential difference with the aluminum matrix, the aluminum matrix is preferentially corroded during etching.
Fine depressions are uniformly and densely formed on the surface of the foil,
The surface area of the foil increases. However, the silicon content exceeds 1.0% and the manganese content exceeds 2.0%.
If it exceeds this, the Al--Si--Mn compound becomes coarse and a fine etched structure cannot be obtained, resulting in a decrease in capacitance. In addition, for continuously cast aluminum alloy sheets containing both silicon and manganese, the above
Since the Al--Si--Mn compound becomes finer and more uniformly dispersed, when etching is applied to aluminum alloy foil formed by rolling from this continuously cast aluminum alloy sheet, extremely fine recesses are created on the surface of the foil. The capacitance increasing effect of aluminum alloy foil is further improved by adding both silicon and manganese, which are generated at high density and described above. In the above, when at least one of copper and vanadium is contained in aluminum together with silicon and manganese, the solid solubility limit of silicon and manganese is lowered and more Al-Si-Mn compounds are precipitated. At the same time, it can dissolve itself in solid solution in the aluminum matrix, improve the etching properties of the matrix, and enhance the effects of containing silicon and manganese as described above. However, if the copper content is less than 0.1% and the vanadium content is less than 0.003%, the above effects cannot be obtained, and if the copper content exceeds 1.0% and the vanadium content exceeds 0.3%, Etching becomes excessive and the capacitance decreases. Therefore, the copper content should be selected within the range of 0.1 to 1.0%, and the vanadium content should be selected within the range of 0.003 to 0.3%. In a continuously cast aluminum alloy sheet, the elements contained in the aluminum are supersaturated in solid solution in the aluminum, and the crystallized products are fine and uniform, so the strength is high. Therefore, the strength of the foil formed by rolling from such a continuously cast plate naturally increases. Furthermore, the aluminum alloy foil according to the present invention may contain impurities such as iron that are inevitable during manufacturing. Among impurities, the iron content is particularly
If it exceeds 0.5%, coarse Al―Si―Mn―
Since Fe compounds may crystallize and inhibit the effects of the aluminum alloy foil according to the present invention, the content of iron among impurities is preferably 0.5% or less. Continuously cast aluminum alloy sheets are obtained by continuous casting and rolling methods such as the 3C method and the Hunter method without going through the usual hot rolling process. The continuously cast aluminum alloy plate is formed to have a thickness of, for example, 25 mm or less. Then, a foil is formed from such a continuously cast aluminum alloy plate through cold rolling and foil rolling. Continuously cast aluminum alloy sheets are sometimes subjected to intermediate annealing before being made into foil. Examples Examples of the present invention will be described below along with comparative examples. Continuously cast plates having a thickness of 25 mm or less were manufactured from alloys A to C and E of the five types of aluminum alloys having the compositions shown in Table 1 by a continuous casting and rolling method at a cooling rate of 1 m/min. These continuously cast plates were then subjected to cold rolling and foil rolling to form two aluminum alloy foils.
Further, a slab was cast from Alloy D by a semi-continuous casting method (cooling rate 0.05 m/min), and two sheets of alloy foil were formed from this slab by a normal foil manufacturing method. Thereafter, the strength of each of the various alloy foils was measured using one of each foil. In addition, another piece of alloy foil was immersed in an aqueous solution of 3% hydrochloric acid and 0.5% oxalic acid at a temperature of 60°C, and etched with alternating current at a current density of 30 A/dm 2 for 1 minute and 30 seconds. Capacity was measured.
【表】
上記実施例および比較例の結果を表2にまとめ
て示す。[Table] The results of the above examples and comparative examples are summarized in Table 2.
【表】
表2から明らかなように、合金A〜Cでは、合
金D,Eに比べて静電容量および強度のいずれも
が大きくなつている。
発明の効果
この発明の1つの電解コンデンサ陰極用アルミ
ニウム合金箔は、ケイ素0.2〜1.0%およびマンガ
ン0.2〜2.0%を含有し、残部アルミニウムおよび
不可避不純物からなるアルミニウム合金製連続鋳
造板から形成されたものであるから、微細なAl
―Si―Mn化合物がアルミニウム・マトリツクス
中に多数分散した組織を得ることができる。Al
―Si―Mn化合物は電位的に貴であつて、アルミ
ニウム・マトリツクスと大きな電極電位差を有す
るので、エツチングのさいにアルミニウム・マト
リツクスが優先的に腐食されて、箔の表面に微細
な凹部が均一かつ高密度に生ずる。したがつて、
静電容量が大きくなる。しかも、機械的強度も大
きくなる。また、この発明の他の1つの電解コン
デンサ陰極用アルミニウム合金箔は、ケイ素0.2
〜1.0%およびマンガン0.2〜2.0%を含有し、さら
に銅0.1〜1.0%およびバナジウム0.003〜0.3%の
うちの少なくともいずれか一方を含有し、残部ア
ルミニウムおよび不可避不純物からなるアルミニ
ウム合金製連続鋳造板から形成されたものである
から、銅およびバナジウムのうちの少なくともい
ずれか一方が、ケイ素およびマンガンの固溶限を
低下させてAl―Si―Mn化合物をより多く析出さ
せるとともに、それ自身アルミニウム・マトリツ
クス中に固溶し、マトリツクスのエツチング性を
向上させる。したがつて、静電容量および強度が
一層大きくなる。[Table] As is clear from Table 2, Alloys A to C have higher capacitance and strength than Alloys D and E. Effects of the Invention One aluminum alloy foil for an electrolytic capacitor cathode of the present invention is formed from a continuously cast aluminum alloy sheet containing 0.2 to 1.0% silicon and 0.2 to 2.0% manganese, with the balance being aluminum and inevitable impurities. Therefore, fine Al
- A structure in which a large number of Si-Mn compounds are dispersed in an aluminum matrix can be obtained. Al
- Since the Si--Mn compound is potentially noble and has a large electrode potential difference with the aluminum matrix, the aluminum matrix is preferentially corroded during etching, resulting in uniform and fine depressions on the surface of the foil. Occurs in high density. Therefore,
Capacitance increases. Furthermore, the mechanical strength also increases. Another aluminum alloy foil for an electrolytic capacitor cathode of the present invention has a silicon content of 0.2
~1.0% and manganese 0.2-2.0%, and further contains at least one of copper 0.1-1.0% and vanadium 0.003-0.3%, with the balance being aluminum and inevitable impurities. Therefore, copper and/or vanadium lower the solid solubility limits of silicon and manganese, causing more Al-Si-Mn compounds to precipitate, and also to precipitate more Al--Si--Mn compounds in the aluminum matrix. It dissolves in solid solution and improves the etching properties of the matrix. Therefore, the capacitance and strength are greater.
Claims (1)
を含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物
からなるアルミニウム合金製連続鋳造板から形成
された電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金
箔。 2 ケイ素0.2〜1.0%およびマンガン0.2〜2.0%
を含有し、さらに銅0.1〜1.0%およびバナジウム
0.003〜0.3%のうちの少なくともいずれか一方を
含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物か
らなるアルミニウム合金製連続鋳造板から形成さ
れた電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。[Claims] 1. 0.2-1.0% silicon and 0.2-2.0% manganese
1. An aluminum alloy foil for an electrolytic capacitor cathode, which is formed from an aluminum alloy continuous cast plate containing aluminum and unavoidable impurities. 2 Silicon 0.2-1.0% and manganese 0.2-2.0%
Contains 0.1-1.0% copper and vanadium
An aluminum alloy foil for an electrolytic capacitor cathode, which is formed from an aluminum alloy continuous casting sheet containing at least one of 0.003 to 0.3%, with the balance being aluminum and inevitable impurities.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1186181A JPS57126940A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Aluminun alloy foil for cathode of electrolytic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1186181A JPS57126940A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Aluminun alloy foil for cathode of electrolytic capacitor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57126940A JPS57126940A (en) | 1982-08-06 |
JPS6321740B2 true JPS6321740B2 (en) | 1988-05-09 |
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ID=11789503
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1186181A Granted JPS57126940A (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Aluminun alloy foil for cathode of electrolytic capacitor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS57126940A (en) |
-
1981
- 1981-01-28 JP JP1186181A patent/JPS57126940A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS57126940A (en) | 1982-08-06 |
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