TWI674600B - 電極箔、捲繞型的電容器、電極箔的製造方法及捲繞型電容器的製造方法 - Google Patents

電極箔、捲繞型的電容器、電極箔的製造方法及捲繞型電容器的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種電極箔、捲繞有所述電極箔的捲繞型電容器、電極箔的製造方法及捲繞型電容器的製造方法，所述電極箔是一面促進電介質薄膜的表面積增大，一面在捲繞時不易產生亦破壞芯部的裂紋。電極箔1是由帶狀的箔所構成，包括擴面部3、芯部2及多個分割部4。擴面部3形成於箔的表面，芯部2是箔之中除了擴面部3以外的剩餘部分。分割部4沿帶的寬度方向延伸至擴面部3，對擴面部3進行分割。多個分割部4在電極箔1的捲繞時分擔彎曲應力，從而阻止應力集中。

Description

電極箔、捲繞型的電容器、電極箔的製造方法及捲繞型電容器的製造方法
本發明是有關於一種用於捲繞型電容器中的電極箔。
電解電容器包括：非固體電解電容器，為了使陽極的電介質薄膜(dielectric film)與對向電極密接，利用電解質填埋空隙而成，電解質為液體；固體電解電容器，電解質為固體；混合型電解電容器，包含液體及固體，作為電解質；以及雙極性電解電容器，在電極兩者上形成有電介質薄膜。所述電解電容器是使電容器元件浸漬於電解質中而成，電容器元件是使陽極箔與陰極箔相對向，並使隔板(separator)介於陽極箔與陰極箔之間而構成，所述陽極箔是在鋁等閥金屬箔上形成有電介質薄膜，所述陰極箔是由同種或其它金屬的箔構成。
電解電容器的靜電電容與電介質薄膜的表面積成比例。通常，在電解電容器的電極箔上實施蝕刻等擴面化處理，在實施有所述擴面化處理的擴面部上實施化學轉化處理，而具有大表面積的電介質薄膜。近年來，為了進一步增大電解電容器的靜電電容，使擴面化自電極箔的表面進一步推進至深部。
換言之，在電解電容器中，顯示出電極箔的芯部更進一步 變薄的傾向。具有電介質薄膜的擴面部的柔軟性及延伸性低於芯部。因此，已實現電介質薄膜的表面積增大的電極箔由於富有柔軟性及延伸性的剩餘芯部的減薄，而使得柔軟性及延伸性下降。
此處，作為使用此種電極箔的電解電容器，為了同時實現小型化及大電容化，存在採用捲繞型電容器的形態的情況。捲繞型電容器的電容器元件是使陽極箔與陰極箔夾著隔板而重合，並捲繞成筒型而成。近年來的電介質薄膜的表面積增大措施在所述捲繞型電容器的捲繞性上產生有較大問題。
即，如圖10所示，藉由在經擴面化處理的擴面部103上進行化學轉化處理而形成電介質薄膜105，而使得電極箔101的柔軟性及延伸性下降。於是，柔軟性及延伸性下降的電極箔101無法變形成弓形，從而難以使電極箔101一面順滑彎曲，一面捲繞，因而藉由捲繞而到處產生有彎折。特別是，最糟糕的情況下，捲繞時的彎曲應力的集中會產生亦破壞芯部102的裂紋104。亦破壞所述芯部102的裂紋104會誘發電極箔101的彎折。
若電極箔101到處彎折而捲繞，則電容器元件的直徑會增大。因此，當欲維持捲繞型電容器的靜電電容時，捲繞型電容器會大型化。或者，當欲維持捲繞型電容器的直徑時，捲繞型電容器的靜電電容會下降。否則，作為不良品來處理，合格率將變差。
[專利文獻1]日本專利特開2007-149759號公報
本發明為了解決如上所述的習知技術的問題，提供一種電極箔、捲繞有所述電極箔的捲繞型電容器、電極箔的製造方法及捲繞型電容器的製造方法，所述電極箔是一面促進電介質薄膜的表面積增大，一面在捲繞時不易產生亦破壞芯部的裂紋。
為了達成所述目的，本發明的電極箔的特徵在於：由帶狀的箔構成，包括：擴面部，形成於所述箔的表面；芯部，是所述箔之中除了所述擴面部以外的剩餘部分；以及多個分割部，沿帶的寬度方向延伸至所述擴面部，對所述擴面部進行分割。
亦可設為所述分割部是以對所述箔進行完全橫切或局部地橫切的方式而延伸。
亦可設為所述分割部在帶長度方向上的10mm的範圍內設置有四處以上。
亦可設為所述分割部是空開平均間距為2.1mm以下的間隔而設置。
亦可設為所述分割部是空開平均間距為1.0mm以下的間隔而設置。
亦可設為所述分割部在將所述箔設為平坦的狀態下槽寬為包含0在內的50μm以下。
亦可設為所述分割部是所述擴面部分裂而成，在將所述箔設為平坦的狀態下槽寬實質上為0。
亦可設為在所述擴面部及所述分割部的表面上具有電介質薄膜。
捲繞地具備所述電極箔的捲繞型電容器亦是本發明的一個實施方式。
亦可設為所述捲繞型電容器包括將所述電極箔捲繞而成的電容器元件，所述電容器元件在捲繞中心具有卷芯部，所述電極箔是捲繞於所述卷芯部，所述分割部至少形成於包含朝向所述卷芯部的捲繞起始在內的規定半徑內的捲繞中心側。
又，為了達成所述目的，本發明的電極箔的製造方法的特徵在於包括如下步驟：在帶狀的箔的表面上形成擴面部；以及使對所述擴面部進行分割的多個分割部在所述箔的帶的寬度方向上延伸。
亦可設為更包括如下步驟：在形成所述分割部之後，對所述箔進行化學轉化處理。
亦可設為更包括如下步驟：在形成所述擴面部之後，形成所述分割部之前，對所述箔進行化學轉化處理。
亦可設為更包括如下步驟：在形成所述擴面部之後，形成所述分割部之前，對所述箔進行化學轉化處理；以及在形成所述分割部之後，對所述箔再次進行化學轉化處理。
又，為了達成所述目的，本發明的捲繞型電容器的製造方法的特徵在於包括：元件形成步驟，藉由對所述電極箔進行捲繞而形成電容器元件；電解質形成步驟，在所述電容器元件中形成電解質；以及老化步驟，使所述電容器元件老化(aging)，在藉由所述電解質 形成步驟而形成所述電解質之後進行所述老化步驟，或者在所述老化步驟之後藉由所述電解質形成步驟而在經老化的所述電容器元件中形成所述電解質。
根據本發明，藉由存在多個分割部而使捲繞時的彎曲應力分散，故而在捲繞時不易產生亦會破壞芯部的裂紋，從而能夠實現順滑彎曲的良好捲繞。
1、101‧‧‧電極箔
2、102‧‧‧芯部
3、103‧‧‧擴面部
4‧‧‧分割部
5、105‧‧‧電介質薄膜
6‧‧‧電容器元件
7‧‧‧陰極箔
8‧‧‧隔板
9‧‧‧卷芯部
104‧‧‧裂紋
圖1(a)及圖1(b)表示本實施形態的電極箔的構造，圖1(a)是沿長度方向的斷面圖，圖1(b)是頂視圖。
圖2是表示本實施形態的捲繞型電容器所含的電容器元件的立體圖。
圖3是包含本實施形態的分割部的電極箔的沿長度方向的剖面圖。
圖4是實施例1的包含本實施形態的分割部的電極箔的沿長度方向的剖面照片。
圖5是表示實施例1的包含本實施形態的分割部的電極箔的表面的照片，照片長邊方向是電極箔的寬度方向，照片短邊方向是電極箔的長度方向。
圖6是比較例1的電極箔的沿長度方向的剖面照片。
圖7是表示實施例1至5及比較例1的依契遜試驗(Erichsen test)的結果的曲線圖。
圖8(a)及圖8(b)是捲繞有實施例1及比較例1的電容器元件的照片。
圖9是針對每個經過時間表示實施例1及比較例1的捲繞型電容器的老化處理中所流過的電流的曲線圖。
圖10是習知的電極箔的沿長度方向的剖面圖。
以下，對本發明的電極箔及捲繞型電容器的實施形態進行詳細說明。再者，本發明並不限於以下所述的實施形態。
(電極箔)
圖1(a)及圖1(b)所示的電極箔1用於捲繞型電容器的陽極箔、形成有電介質薄膜5的陰極箔或兩者。作為捲繞型電容器的代表例，是電解電容器，作為電解電容器，可舉出電解質為液體並在陽極箔上形成有電介質薄膜的非固體電解電容器、電解質為固體並在陽極箔上形成有電介質薄膜的固體電解電容器、包含液體及固體作為電解質的混合型電解電容器、及在陽極箔與陰極箔兩者上形成有電介質薄膜的雙極性電解電容器。
電極箔1將鋁、鉭、鈦、鈮及氧化鈮等閥金屬作為材料。就純度而言，關於陽極箔，理想的是99.9%左右以上，關於陰極箔，理想的是99%左右以上，但亦可包含矽、鐵、銅、鎂、鋅等雜質。如 圖1(a)及圖1(b)所示，所述電極箔1為長條狀，剩下厚度方向中心的芯部2而在兩面上形成擴面部3，在擴面部3中的一者或兩者上形成多個分割部4，在擴面部3及分割部4的表面上形成電介質薄膜5而成。
擴面部3具有多孔構造。多孔構造是藉由通道狀的凹坑(pit)、海綿狀的凹坑、或密集的粉末間的空隙而形成。所述擴面部3典型而言，是藉由在鹽酸等存在鹵素離子(halide ion)的酸性水溶液中施加直流或交流的直流蝕刻或交流蝕刻而形成，或藉由在芯部蒸鍍或燒結金屬粒子等而形成。
在所述電極箔1中，包含低壓用電極箔、中高壓用電極箔。又，閥金屬的除了擴面部3以外的剩餘部分、或藉由蒸鍍等而附著有金屬粒子等的基材相當於芯部2。換而言之，例如未蝕刻層或基材相當於芯部2。擴面部3及芯部2的厚度並無特別限定，但較佳為擴面部3的厚度為兩面合起來為40μm~200μm，芯部2的厚度處於8μm~60μm的範圍。
分割部4在自電極箔1的表面朝向芯部2的深度方向上，對擴面部3進行分割。分割部4只要不達到對芯部2進行完全分割的程度即可，可以是不抵達至芯部2的深度、最深部正好抵達至芯部2的深度及最深部陷入至芯部2的深度中的任一者。又，所有分割部4的深度不必統一。
分割部4形成於電極箔1的與帶長度方向正交的寬度方向上。所述分割部4是以對電極箔1進行完全橫切，或局部地橫切的方 式延伸。即，某分割部4是自電極箔1的一條長邊延伸而抵達至另一條長邊。又，某分割部4是自電極箔1的一條長邊未達箔中心線或超過箔中心線而延伸，且未抵達至另一條長邊。又，某分割部4是自電極箔1的另一條長邊未達箔中心線或超過箔中心線而延伸，且未抵達至一條長邊。亦可將沿寬度方向形成的分割部4彼此相連。所有分割部4的延伸方向及長度不必統一。
所述分割部4是藉由使擴面部3裂開，使擴面部3分割開，沿電極箔1的厚度方向切入擴面部3，將擴面部3切缺，或沿電極箔1的厚度方向挖掘擴面部3而形成。因此，分割部4的實際狀態的示例是裂縫、裂口、切口、缺口或凹陷。但是，只要對擴面部3進行分割，分割部4的實施方式即無特別限制。
分割部4的槽寬在使電極箔1不彎曲而平坦地形成時，為包含0在內的50μm以下。所謂分割部4的槽寬，是指在電極箔1的表層附近測量的沿電極箔1的長度方向的長度。當藉由開裂、破裂或斷開而形成有分割部4時，分割部4的槽寬實質上為0。所謂實質上為0，是指在使電極箔1不彎曲而平坦地形成時，分割部4的界面至少部分地相接的狀態。只要分割部4的槽寬為50μm以下，即可不破壞電極箔1的柔軟性及延伸性，從而抑制伴隨著電介質薄膜5的表面積的減少而產生的捲繞型電容器的靜電電容的大幅下降。
此處，作為分割部4的形成方法，例如，可考慮利用將電極箔1向圓桿按壓等物理方法。在利用圓桿的形成方法中，電極箔1的芯部2在長度方向上延伸，其結果為芯部2的厚度變薄。但是，藉 由將分割部4的槽寬設為50μm以下，會使得芯部2的厚度不易變薄，從而使電極箔1的柔軟性及延伸性提高。在此方面上，較佳的亦是將分割部4的槽寬設為50μm以下。
又，分割部4在電極箔1的帶長度方向上，在每10mm的範圍內，設置有四處以上。若分割部4的數量少，則即使對電極箔1進行捲繞時彎曲應力分散至各分割部4，施加至各分割部4的應力亦增大，從而自分割部4容易產生亦破壞芯部2的裂紋。鄰接的分割部4的間隔只要平均間距為2.1mm以下即可，更理想的是平均間距為1.0mm以下。已確認，只要平均間距為2.1mm以下，依契遜值(Erichsen value)便大於未形成分割部4的電極箔1。
再者，平均間距是任意選擇數處沿電極箔1的長度方向的剖面，分別算出自各剖面照片任意選擇的連續四條分割部4的間隔的平均值，進而取得各平均值的平均值而算出。分割部4的間隔是對電極箔1的表面附近進行測量而獲得。
分割部4亦可沿電極箔1的長度方向以均勻的平均間距或單位範圍內的數量而形成。又，採取捲繞有電極箔1時的形成有所述分割部4的部位上的曲率，亦可變更平均間距或單位範圍內的數量。其原因在於，曲率越小，即經捲繞時越靠外周側，彎曲應力越小，產生裂紋的可能性越降低。
例如，亦可設為僅在電極箔1朝向卷軸的捲繞起始部分，預先形成分割部4。電極箔1的捲繞起始部分的曲率大，容易產生裂紋。又，亦可設為使分割部4與所處的部位上的捲繞半徑成比例，採 用大的平均間距，或與所述半徑成反比，而使單位範圍內的數量減少。分割部4的數量越減少，對捲繞型電容器的靜電電容的影響越降低。
所述分割部4理想的是分別形成於兩面的擴面部3，但自捲繞時的電極箔1的延伸的觀點考慮，至少形成於捲繞電極箔1時成為箔外側而受到張力的擴面部3上即可。
電介質薄膜5是使用氧化薄膜，所述氧化薄膜是對擴面部3進行化學轉化處理而形成，典型而言，在己二酸或硼酸等的水溶液等不存在鹵素離子的溶液中施加電壓而形成。
此處，電介質薄膜5較佳為亦預先形成於分割部4的內表面。若在分割部4的表面上亦形成電介質薄膜5，則電極箔1的穩定性增加。又，其原因在於已獲得如下見解：若在分割部4的內表面上亦預先形成電介質薄膜5，則用以修復電介質薄膜5的老化處理所需要的電量(A．s/F)可較少。
以下為推測，當在電極箔1上未形成分割部4時，捲繞時彎曲應力會集中，因此會產生多個微細的裂紋，有時在所述裂紋的內表面上會露出未氧化的金屬部分，但若預先形成分割部4，則由於各分割部4對彎曲應力進行分擔，故而難以產生彎曲應力的集中，從而可抑制捲繞時的裂紋產生。若捲繞時的裂紋產生得到抑制，則未氧化的金屬部分(鋁)不易自裂紋的內表面露出。即，只要在形成分割部4之後進行化學轉化處理，便會在分割部4的內表面上亦形成電介質薄膜5，換而言之，未氧化的金屬部分亦不會自分割部4的槽表面露出，從而老化處理所需要的電量減少。
又，若在化學轉化處理前預先形成分割部4，則可實現電極箔1的順利的製造製程。因此，較佳為在形成擴面部3之後，在化學轉化處理前預先形成分割部4。此時，藉由在分割部4形成前預先形成薄的氧化物，而使分割部4的形成變得容易。
再者，即使在化學轉化處理後形成分割部4，亦可獲得藉由分割部4而產生的捲繞時的應力分散效果，從而在捲繞時不易產生亦破壞芯部的裂紋，能夠實現順滑而彎曲的良好捲繞。又，亦可藉由在分割部4形成前進行化學轉化處理，在分割部4形成後再次進行化學轉化處理，而在分割部4的表面上形成電介質薄膜5。
(捲繞型電容器)
圖2是表示使用所述電極箔1的捲繞型電容器的電容器元件6的示意圖，是鋁電解電容器的例示。在電容器元件6中，作為陽極箔的電極箔1與陰極箔7介隔紙或合成纖維等隔板8而重合。隔板8是預先以其一端較電極箔1及陰極箔7的一端凸出的方式重合。而且，先開始捲繞所凸出的隔板8而製成卷芯部9，繼而將所述卷芯部9作為卷軸，對電極箔1、陰極箔7與隔板8的層進行不斷捲繞。
如上所述而製成的電容器元件6在製作電解電容器時，藉由浸漬於電解液中，收納在有底筒狀的外部殼體內，引出陽極端子及陰極端子並利用封口體進行密封，並且進行老化處理，而採用捲繞型電容器的實施方式。又，如上所述而製成的電容器元件6在製作固體電解電容器時，藉由在經老化處理後，形成電解質，收納於有底筒狀的外部殼體內，引出陽極端子及陰極端子並利用封口體進行密封，而 採用捲繞型電容器的實施方式。
再者，若在電極箔1上形成分割部4，則可抑制電容器元件6的捲繞時所產生的電極箔1對芯部2的應力。其結果可獲得如下見解：與捲繞有未形成分割部4的電極箔的情況相比，用以修復捲繞型電容器的電極箔1的電介質薄膜5的老化處理所需要的電量(A．s/F)可較少。
圖3是表示捲繞於電容器元件6上的電極箔1的狀態的示意圖。在本實施形態的電極箔1中，多個分割部4分擔而承受著彎曲應力，彎曲應力分散至各分割部4。因此，可抑制導致芯部2的破壞的應力施加至電極箔1，芯部2的破壞得以避免，從而可將電極箔1不彎折地順滑彎曲而加以捲繞。
(實施例1)
以如下方式製作表示所述實施形態的電極箔1。首先，作為基材，使用厚度為110μm，寬度為10mm，長度為55mm，純度為99.9重量%以上的鋁箔。然後，在所述鋁箔的兩面上形成擴面部3。具體而言，將鋁箔浸漬於液溫25℃及以約8重量%的鹽酸為主要電解質的酸性水溶液中，進行蝕刻處理。在蝕刻處理中，將交流10Hz及電流密度0.14A/cm2的電流經約20分鐘施加至基材，使鋁箔的兩面擴大化。
蝕刻處理之後，在兩面經蝕刻處理的鋁箔上形成分割部4。分割部4是與鋁箔的帶長度方向正交地產生。具體而言，作為物理處理方法，是朝向φ0.5mm的圓桿，將餘面角(lap angle)設為180度，按壓鋁箔而形成分割部4，所述餘面角表示所述圓桿與鋁箔相接觸的 區域的大小。
此外，形成分割部4之後，進行化學轉化處理，而在擴面部3及分割部4的表面上形成電介質薄膜5。具體而言，在液溫85℃、15重量%的己二酸的化學轉化溶液中施加100V的電壓。電壓施加約20分鐘，形成耐電壓相當於約100V的電介質薄膜5。
其結果為，如圖4及圖5所示，在實施例1的電極箔1中，具有電介質薄膜5的擴面部3在芯部2的兩面上分別以厚度36μm而存在，且剩下厚度38μm的芯部2。分割部4的槽寬為10μm。藉由圓桿的按壓，藉由分裂而形成分割部4，分割部4的平均間距為70μm，分割部4的每10mm範圍內的個數為143個。
(實施例2)
利用與實施例1相同的基材，進行與實施例1相同的蝕刻處理及化學轉化處理。關於分割部4的形成處理，除了使用φ6mm的圓桿以外，均為相同條件。蝕刻處理、分割部4的形成處理及化學轉化處理的順序亦與實施例1同樣，以此順序進行。
其結果為，實施例2的電極箔1具備與實施例1相同的芯部2、擴面部3及電介質薄膜5的厚度。分割部4是藉由分裂而形成，分割部4的平均間距為220μm，分割部4的每10mm範圍內的個數為45個。
(實施例3)
使用與實施例1及實施例2相同的基材，進行與實施例1相同的蝕刻處理及化學轉化處理。關於分割部4的形成處理，除了使用φ13 mm的圓桿以外，均為與實施例1及實施例2相同的條件。其結果為，實施例3的電極箔1在分割部4方面，除了藉由分裂而形成以外，分割部4的平均間距為950μm，每10mm範圍內的個數為10個。
(實施例4)
利用與實施例1至實施例3相同的基材，進行與實施例1至實施例3相同的蝕刻處理及化學轉化處理。關於分割部4的形成處理，除了φ16mm的圓桿以外，均為與實施例1至實施例3相同的條件。其結果為，實施例4的電極箔1在分割部4方面，除了藉由分裂而形成以外，分割部4的平均間距為2100μm，每10mm範圍內的個數為4個。
(實施例5)
進行與實施例1至實施例4相同的蝕刻處理及化學轉化處理。關於分割部4的形成處理，除了使用φ22mm的圓桿以外，均為與實施例1至實施例4相同的條件。其結果為，實施例5的電極箔1在分割部4方面，除了藉由分裂而形成以外，分割部4的平均間距為3100μm，每10mm範圍內的個數為3個。
(比較例1)
利用與實施例1至實施例5相同的基材，進行與實施例1至實施例5相同的蝕刻處理及化學轉化處理。但是，省略了分割部4的形成處理，未形成分割部4。其結果為，如圖6所示，與實施例1至實施例5相同，比較例1的電極箔在芯部2的兩面上分別包含擴面部3，各擴面部3包含電介質薄膜5，包含電介質薄膜5的擴面部3的厚度 分別為厚度36μm，芯部2的厚度為38μm。
(依契遜試驗)
對該些實施例1至實施例5的電極箔1及比較例1的電極箔進行有依契遜試驗。在依契遜試驗中，使用具有內徑33mm的模具(dies)與坯料夾，以10kN夾著實施例1至實施例5的電極箔1及比較例1的電極箔，利用具有鋼楔狀的衝孔機加以壓入。鋼楔狀的衝孔機是寬度為30mm，前端部在俯視時為φ4mm的球面。以與電極箔1的帶長度方向正交的方式，壓入衝孔機的鋼楔部位。衝孔機的壓入速度設為0.5mm/min。
將所述依契遜試驗的結果示於圖7。圖7是將橫軸設為分割部4的平均間距，將縱軸設為依契遜值的曲線圖。如圖7所示，比較例1的依契遜值為1.4mm，與此相對，實施例5的依契遜值為1.5mm。即，可知藉由設置分割部4，捲繞時的彎曲應力分散，電極箔1的柔軟性及延伸性提高。
又，若將分割部4的平均間距設為2100μm以下，則依契遜值為1.7mm以上，與未形成分割部4的情況相比出現明確的差異。即，可知藉由以平均間距2100μm以下設置分割部4，捲繞時的彎曲應力會良好地分散，從而對電極箔1賦予良好的柔軟性及延伸性。
特別是若將分割部4的平均間距設為950μm以下，則依契遜值為2.0mm以上，與未形成分割部4的情況相比，結果顯著優異。即，可知藉由以平均間距950μm以下而設置分割部4，捲繞時的彎曲應力會極其良好地分散，從而對電極箔1賦予極其良好的柔軟性及延 伸性。此外，若將分割部4的平均間距設為220μm以下，則依契遜值為2.6mm以上，與未形成分割部4的情況相比，結果更為顯著優異。
(捲繞試驗)
對實施例1的電極箔1與比較例1的電極箔進行實際捲繞，而製成電容器元件6。經捲繞的實施例1的電極箔1及比較例1的電極箔均具有寬度為5.6mm，長度為125mm的尺寸。將結果示於圖8(a)及圖8(b)。圖8(a)及圖8(b)是經捲繞的實施例1的電極箔1及比較例1的電極箔的照片。如圖8(a)所示，可知當對比較例1的電極箔進行捲繞時，關於卷芯部9附近，在各處產生有多個彎折。又，可知在與卷芯部9相離而曲率增大的中層附近，亦在各處產生有多個彎折。此外，可知在電容器元件6的外周面附近，亦在局部產生有彎折。
另一方面，如圖8(b)所示，可知當對實施例1的電極箔1進行捲繞時，不用說電容器元件6的外周面附近，在卷芯部9附近亦未產生彎折，順滑彎曲而捲繞著。
因此，如圖8(a)所示，關於捲繞有相同長度的電極箔的電容器元件6的直徑，在比較例1中擴展至7.36mm，與此相對，如圖8(b)所示，捲繞有相同長度的電極箔1的電容器元件6的半徑在實施例1中則收為7.10mm。
(老化評估)
使用實施例1的電極箔1及比較例1的電極箔作為陽極箔而進行捲繞，製成電容器元件6。實施例1的電極箔1及比較例1的電極箔 均具有寬度為5.6mm，長度為125mm的尺寸。陰極箔7中是使用鋁箔。在陰極箔7上，形成有擴面部3，未形成電介質薄膜5。在隔板中使用纖維素纖維(cellulose fiber)。
使電解液浸漬於使用實施例1的電極箔1的電容器元件6及使用比較例1的電極箔的電容器元件中，並收納於有底筒狀的外部殼體內，引出陽極端子及陰極端子而利用封口體進行密封。電解液是使用鄰苯二甲酸脒鹽的γ-丁內酯溶液。由此，製作利用實施例1的電極箔1的捲繞型電容器及利用比較例1的電極箔的捲繞型電容器。
對經製作的兩個捲繞型電容器進行老化處理，測定老化處理所需的電量。在老化處理中，在100℃的溫度條件下施加額定電壓而進行老化處理。在所述老化處理期間，對流入至陽極端子與陰極端子之間的電流變化進行測定。再者，在老化處理開始時點流入至兩捲繞型電容器的電流值為相同值。圖9是表示將老化處理開始時點的電流值設為100%，相對於老化處理開始時點的各經過時間的電流值的百分比的曲線圖。
如圖9所示，在利用實施例1的電極箔1的捲繞型電容器中，未等到兩分鐘電流值即開始減少，經三分鐘左右電流值減少至老化開始時點的約30%。與此相對，在利用比較例1的電極箔的捲繞型電容器中，超過兩分鐘而未到三分鐘時觀察到電流值的減少，電流值減少至老化開始時點的約30%為止花費五分鐘左右。即，如圖9所示，可確認實施例1較比較例1早一分鐘以上電流值開始減少，且在自老化開始起經過五分鐘為止的電流值與時間的積中，利用實施例1的電 極箔1的捲繞型電容器與利用比較例1的電極箔的捲繞型電容器相比，老化處理所需要的電量得到削減。

Claims (9)

  1. 一種電極箔，其特徵在於：由帶狀的箔構成，包括：擴面部，形成於所述箔的表面上；芯部，是所述箔之中，除了所述擴面部以外的剩餘部分；多個分割部，沿帶的寬度方向延伸至所述擴面部，對所述擴面部進行分割；以及電介質薄膜，形成於所述擴面部的表面上或所述擴面部及所述分割部的表面上，所述分割部是空開平均間距為2.1mm以下的間隔而設置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電極箔，其中所述分割部是以對所述箔進行完全橫切或局部橫切的方式延伸。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電極箔，其中所述分割部在帶長度方向上的10mm的範圍內設置有四處以上。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電極箔，其中所述分割部是空開平均間距為1.0mm以下的間隔而設置。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電極箔，其中所述分割部是所述擴面部分裂而成，在將所述箔設為平坦的狀態下槽寬實質上為0。
  6. 一種捲繞型電容器，其特徵在於：捲繞地具備如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的電極箔。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的捲繞型電容器，包括：電容器元件，將所述電極箔捲繞而成，其中所述電容器元件在捲繞中心具有卷芯部，所述電極箔是捲繞於所述卷芯部，所述分割部至少形成於包含朝向所述卷芯部的捲繞起始在內的規定半徑內的捲繞中心側。
  8. 一種電極箔的製造方法，其特徵在於包括如下步驟：在帶狀的箔的表面上形成擴面部；使對所述擴面部進行分割的多個分割部空開平均間距為2.1mm以下的間隔而分別在所述箔的帶的寬度方向上延伸；以及對所述箔進行化學轉化處理，並在所述擴面部的表面上或所述擴面部及所述分割部的表面上形成電介質薄膜。
  9. 一種捲繞型電容器的製造方法，其特徵在於包括：元件形成步驟，藉由對利用如申請專利範圍第8項所述的製造方法而獲得的所述電極箔進行捲繞而形成電容器元件；電解質形成步驟，在所述電容器元件中形成電解質；以及老化步驟，使所述電容器元件老化，其中在藉由所述電解質形成步驟而形成所述電解質之後進行所述老化步驟，或在所述老化步驟之後藉由所述電解質形成步驟而在經老化的所述電容器元件中形成所述電解質。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6880772B2 (ja) * 2017-01-25 2021-06-02 日本ケミコン株式会社 コンデンサおよびその製造方法
JP6953724B2 (ja) * 2017-01-25 2021-10-27 日本ケミコン株式会社 コンデンサおよびその製造方法
EP3605573B1 (en) * 2017-03-31 2023-03-29 Nippon Chemi-Con Corporation Electrode foil, winding capacitor, electrode foil manufacturing method, and winding capacitor manufacturing method
JP1595451S (zh) * 2017-06-20 2018-01-22
JP6953265B2 (ja) * 2017-10-10 2021-10-27 東洋アルミニウム株式会社 アルミニウム電解コンデンサ用電極材及びその製造方法
EP3933863B1 (en) * 2019-03-01 2023-12-13 Inner Mongolia Ulanqab Dongyangguang Formed Foil Co., Ltd. Electrode structure body and fabrication method thereof
TWI840553B (zh) * 2019-05-24 2024-05-01 日商日本輕金屬股份有限公司 鋁化成箔、鋁電解電容器用電極及鋁化成箔之製造方法
JP7033812B1 (ja) 2020-12-22 2022-03-11 日本蓄電器工業株式会社 電解コンデンサ用の電極箔、および電解コンデンサ
CN113470976B (zh) * 2021-05-07 2022-06-17 乳源县立东电子科技有限公司 一种改善低压阳极箔脆性的方法及制得的低压阳极箔
WO2023189222A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 株式会社村田製作所 電極箔、コンデンサ素子、および、固体電解コンデンサ
CN115116753B (zh) * 2022-07-05 2023-11-28 新疆众和股份有限公司 铝电极箔及其制备方法和应用
JP2024137207A (ja) * 2023-03-24 2024-10-07 日本ケミコン株式会社 電極箔、電極箔の製造方法、及び巻回形コンデンサの製造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314637A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Showa Alum Corp 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔
JPH06314638A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Showa Alum Corp 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔
TW200939268A (en) * 2008-03-12 2009-09-16 Sanyo Electric Co Method for making a metal foil for an ekectrolytic capacitor, and electrolytic capacitor
TW201248664A (en) * 2011-02-21 2012-12-01 Japan Capacitor Ind Co Ltd Electrode foil, commutator, electrode and storage element using such electrode
JP2013153024A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Nichicon Corp 電解コンデンサおよびその製造方法
TW201335961A (zh) * 2012-02-22 2013-09-01 Nichicon Corp 固體電解電容器
TW201409508A (zh) * 2012-08-29 2014-03-01 Nichicon Corp 固體電解電容器
TW201501154A (zh) * 2014-05-02 2015-01-01 Univ Nat United 一種奈米金屬線固態電容器結構與製造方法
TW201513151A (zh) * 2013-08-05 2015-04-01 Toyo Aluminium Kk 鋁電解電容器用電極材及其製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3327184A (en) * 1965-12-13 1967-06-20 Union Carbide Corp Wound capacitor and method of making
US4151581A (en) * 1977-08-04 1979-04-24 Sprague Electric Company Spacer-electrolyte composite in electrolytic capacitors
US4228481A (en) * 1978-10-19 1980-10-14 General Electric Company Capacitor with embossed foil electrode
JP3663952B2 (ja) 1999-02-17 2005-06-22 松下電器産業株式会社 固体電解コンデンサの製造方法
JP2005347427A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Nippon Chemicon Corp 電解コンデンサおよびその製造方法
JP4653644B2 (ja) 2005-11-24 2011-03-16 ニチコン株式会社 電解コンデンサ用アルミニウム電極箔の製造方法
JP2009062595A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Sumitomo Light Metal Ind Ltd アルミニウム箔材
JP2010062406A (ja) 2008-09-05 2010-03-18 Panasonic Corp 固体電解コンデンサ及びその製造方法
JP5636291B2 (ja) * 2011-01-13 2014-12-03 三井金属鉱業株式会社 補強された多孔質金属箔およびその製造方法
JP5070353B1 (ja) * 2011-04-08 2012-11-14 株式会社Ｍａｒｕｗａ フェライト複合シートとその製造方法及びそのようなフェライト複合シートに用いられる焼結フェライト小片
JP2012227067A (ja) * 2011-04-21 2012-11-15 Sony Corp 非水電解質電池、巻回電極体用集電体、積層電極体用集電体および非水電解質電池用集電体の製造方法
JP6346743B2 (ja) * 2012-12-11 2018-06-20 日本ケミコン株式会社 コンデンサ
CN104647819B (zh) * 2014-12-31 2017-02-22 横店集团东磁股份有限公司 一种隔磁材料及其柔性处理方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314637A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Showa Alum Corp 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔
JPH06314638A (ja) * 1993-04-28 1994-11-08 Showa Alum Corp 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔
TW200939268A (en) * 2008-03-12 2009-09-16 Sanyo Electric Co Method for making a metal foil for an ekectrolytic capacitor, and electrolytic capacitor
TW201248664A (en) * 2011-02-21 2012-12-01 Japan Capacitor Ind Co Ltd Electrode foil, commutator, electrode and storage element using such electrode
JP2013153024A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Nichicon Corp 電解コンデンサおよびその製造方法
TW201335961A (zh) * 2012-02-22 2013-09-01 Nichicon Corp 固體電解電容器
TW201409508A (zh) * 2012-08-29 2014-03-01 Nichicon Corp 固體電解電容器
TW201513151A (zh) * 2013-08-05 2015-04-01 Toyo Aluminium Kk 鋁電解電容器用電極材及其製造方法
TW201501154A (zh) * 2014-05-02 2015-01-01 Univ Nat United 一種奈米金屬線固態電容器結構與製造方法

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