KR20000019000A - 2개의 전도성 고분자층을 갖는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미늄 전해 캐패시터 제조시 사용하는 알루미늄 박막의 표면에 전도성 고분자 층을 이중으로 형성시켜 높은 전도도를 얻을 수 있도록 한 2개의 전도성 고분자층을 갖는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막에 관한 것으로서, 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막에 있어서, 화성 공정에 의해 알루미늄 박막에 형성되어 있는 산화 알루미늄(Al2O3)피막(12)의 상부에 함침 방법에 의해 형성되는 제 1 전도성 고분자층(14), 상기 제 1 전도성 고분자층(16)위에 전해 중합방법에 의해 형성되는 제 2 전도성 고분자층(16)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 알루미늄 전해 캐패시터 제조시 사용하는 알루미늄 박막의 표면에 전도성 고분자 층을 이중으로 형성시켜 높은 전도도를 얻을 수 있도록 한 2개의 전도성 고분자층을 갖는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막에 관한 것이다.
알루미늄 전해 캐패시터는 99.9% 이상의 고순도 알루미늄박막을 전극으로 하여 제조된 캐패시터이다. 도 1은 알루미늄 전해 캐패시터의 제조 과정의 순서도로서, 각 공정을 설명하면 다음과 같다.
압연된 알루미늄 박막의 평활면을 전기화학적으로 표면을 에칭하여 실효면적을 증가시키는 에칭과정(S1), 에칭된 알루미늄 박막을 전기분해하여 알루미늄 박막의 표면에 유전체가 되는 산화 알루미늄(Al2O3)피막을 생성하는 화성과정(S2), 화성 과정을 거쳐 화성된 전극박을 제품의 용량에 맞는 일정한 규격으로 절단하고 인출단자를 접속한 후 음극박과 전해지(separator)를 넣어 동심원으로 절단하는 절단 과정(S3), 권취한 소자에 전해액을 넣는 함침 공정(S4)을 거치게 된다.
또한 에칭 과정이 끝난 알루미늄 박막을 화성 과정(S2)에서 산화 알루미늄(Al2O3)피막 대신에 이산화 망간(MnO2)층을 형성시키는 경우도 있다.
이산화 망간(MnO2)층을 형성시키게 되면, 이산화 망간(MnO2)층 자체의 전도도가 10-1s/cm ~ 10-2s/cm 정도로 낮아 완성된 알루미늄 전해 캐패시터의 성능이 낮아지게 된다.
또한, 이산화 망간(MnO2)층을 형성시키지 않고, 산화 알루미늄(Al2O3)을 형성시키는 일반적인 방법에서도 전해캐패시터의 전도도 향상은 캐패시터의 고품질을 얻기 위한 중요한 연구과제이다.
본 발명은 위와같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 알루미늄 전해 캐패시터의 제조시 사용하는 알루미늄 박막의 표면에 전도성 고분자층을 이중으로 형성시켜 알루미늄 박막의 전도도를 높임으로써 알루미늄 전해 캐패시터의 성능을 향상시킬 수 있는 수 있는 2개의 전도성 고분자층을 갖는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 2개의 전도성 고분자층을 갖는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막은, 화성 공정에 의해 알루미늄 박막의 표면에 산화 알루미늄(Al2O3)피막이 형성되어 있는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막에 있어서, 알루미늄 박막의 표면에 산화 알루미늄(Al2O3)피막의 상부에 함침 방법에 의해 형성되는 제 1 전도성 고분자층, 상기 제 1 전도성 고분자층위에 전해 중합방법에 의해 형성되는 제 2 전도성 고분자층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 알루미늄 전해 캐패시터의 제조 공정을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 공정의 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 알루미늄 박막
12 : 산화 알루미늄(Al2O3)피막
14 : 제 1 전도성 고분자층
16 : 제 2 전도성 고분자층
18 : 카본층
20 : 은층
이하, 본 발명을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명 2개의 전도성 고분자층을 갖는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막은, 화성 공정에 의해 알루미늄 박막의 표면에 산화 알루미늄(Al2O3)피막이 형성되어 있는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막의 상부에 함침 방법에 의해 제 1 전도성 고분자층(14)이 형성되고, 상기 제 1 전도성 고분자층(14)위에는 전해 중합방법에 의해 형성되는 제 2 전도성 고분자층(16)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성과 작용을 살펴보면 다음과 같다.
실효 면적을 증가시키기 위해 알루미늄 박막(10)의 표면을 에칭 공정에 의해 처리한다(S10). 에칭 공정(S10)이 끝난 후에는 화성 공정에 의해 알루미늄 박막 표면에 산화 알루미늄(Al2O3)피막(12)이 형성시킨다.(S20)
화성 공정에 의해 산화 알루미늄(Al2O3)피막(12)이 형성된 알루미늄 박막을 2.5 wt % 정도의 저농도의 전도성 고분자(예; 폴리피롤 또는 폴리아닐린) 용액에 함침시킨 후, 전도성 고분자 용액에서 꺼내어 건조와 세척 과정을 거쳐 제 1 전도성 고분자층(14)을 형성시킨다.
이때 함침 공정에 의해 생성되는 제 1 전도성 고분자층(14)이 설정된 두께로 형성되지 않았을 경우에는 함침 과정을 수회 반복하여 작업자가 설정한 두께의 제 1 전도성 고분자층(14)이 얻어지도록 한다.(S40)
또한, 산화 알루미늄(Al2O3)피막(12)의 상부에 형성되는 제 1 전도성 고분자층(14)은 폴리피롤 또는 폴리아닐린 중 어떠한 것이라도 무방하다.
산화 알루미늄(Al2O3)피막(12)의 상부에 제 1 전도성 고분자층(14)이 형성된 알루미늄 박막(10)을 폴리 피롤을 주성분으로 하는 전도성 단량체, 도핑용 불순물(dopant) 및 용매의 혼합 용액에 담근 상태에서, 혼합 용액에 일정 전압(예; 3 V)을 가하여 박막 표면에 일정층을 형성하는 전해 중합법을 사용하여 제 1 전도성 고분자층(14)의 상부에 제 2 전도성 고분자층(16)이 형성되도록 한다(S50). 제 2 전도성 고분자층(16)을 형성시킬 때 사용하는 혼합 용액의 농도는 제 1 전도성 고분자층(14)을 형성할 때 사용하는 용액의 농도보다 고농도이어야 한다.
제 2 전도성 고분자층(16)이 형성된 후에는 일반적인 알루미늄 박막 형성과정에서와 같이 카본층(18)과 은층(20)을 형성시켜 알루미늄 박막을 완성시키게 된다.
상기한 바와같이 본 발명은 알루미늄 전해 캐패시터의 제조에 사용되는 알루미늄 박막에 서로 다른 물질로 구성되는 2개의 전도성 고분자층을 각기 다른 방법에 의해 형성시켜, 알루미늄 박막을 사용하여 완성된 알루미늄 전해 캐패시터의 성능을 향상시키는 효과가 있게 된다.
Claims (1)
- 화성 공정에 의해 알루미늄 박막의 표면에 산화 알루미늄(Al2O3)피막이 형성되어 있는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막에 있어서, 알루미늄 박막을 2.5 wt % 정도의 전도성 고분자 용액에 함침시켜 알루미늄 박막의 표면에 형성되어 있는 산화 알루미늄(Al2O3)피막(12)의 상부에 형성되는 제 1 전도성 고분자층(14), 상기 제 1 전도성 고분자층(14) 상부에 폴리 피롤, 도핑용 불순물 및 용매의 혼합 용액을 사용한 전해 중합방법에 의해 형성되는 제 2 전도성 고분자층(16)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2개의 전도성 고분자층을 갖는 알루미늄 전해 캐패시터용 알루미늄 박막.
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