TWI837192B - 鋁電解電容器用電極材料的製造方法 - Google Patents

鋁電解電容器用電極材料的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種能輕易地製造靜電容量大的鋁電解電容器用電極材料之製造方法。 一種鋁電解電容器用電極材料的製造方法,其特徵在於包含以下步驟: (1)第1步驟,對鋁及鋁合金之至少1種粉末施以蝕刻處理; (2)第2步驟,於基材之至少一面上,形成由糊組成物構成的皮膜,該糊組成物包含前述粉末、黏結劑樹脂及溶劑;及 (3)第3步驟,燒結前述皮膜。

Description

鋁電解電容器用電極材料的製造方法
發明領域
本發明是有關於一種鋁電解電容器用電極材料的製造方法。
背景技術
以往,鋁電解電容器因其特性而廣泛地運用在能源領域中,舉例言之,鋁電解電容器被使用在行動電話等小型電子儀器、電視等家庭電化製品、混合動力車之逆變器電源或風力發電之蓄電等。依此,鋁電解電容器被運用在各種用途中,並要求在依照其用途的電壓下顯示大容量之特性。
目前已提出一種鋁電解電容器,其特徵在於使用表面附著有微細鋁粉末的鋁箔(參照專利文獻1)。又,還已知有一種使用電極箔的電解電容器,該電極箔是在箔厚為15μm以上且小於35μm的平滑鋁箔之單面或兩面上,在2μm~0.01μm之長度範圍內附著有由自相似的鋁及/或表面形成有氧化鋁層的鋁所構成的微粒子之凝集物(參照專利文獻2)。
然而,該等文獻中所揭示利用鍍敷及/或蒸鍍使鋁粉末附著於鋁箔的方法,至少不能說是足以運用在中 高壓用電容器用途。
又,作為鋁電解電容器用電極材料,目前揭示有一種由鋁及鋁合金之至少1種燒結體構成的鋁電解電容器用電極材料(參照專利文獻3)。該燒結體具有特殊結構,該特殊結構是燒結鋁或鋁合金之粉末粒子已相互保持空隙並積層的積層體而成,因此,可獲得與習知蝕刻箔同等或更高的靜電容量(專利文獻3的[0012]段落)。該電極材料可藉由增加積層粉末量或厚度使容量增加。
然而,近年來,電容器所要求的性能變得更加嚴格。上述電極材料是藉由將厚度加厚來增加電極材料之靜電容量,然而,卻有每單位體積之靜電容量逐漸變得不足的問題。
又,目前揭示有一種鋁電解電容器用電極材料的製造方法,其係於基材上形成由含有鋁粉末的糊組成物構成的皮膜,且燒結該皮膜,並對已燒結的皮膜施以蝕刻處理(參照專利文獻4)。記載有依據該製造方法,無論所用鋁粉末的平均粒徑,每單位體積之靜電容量大,可製造能薄膜化的鋁電解電容器用電極材料。
然而,上述方法在靜電容量的增加方面仍有探討空間。在對已燒結的皮膜施以蝕刻處理時,構成皮膜的粉末與粉末間的頸縮部會藉由蝕刻處理而溶解,表面積雖然增大,但強度降低,皮膜變得容易崩塌,因此會有無法將皮膜厚度加厚的問題。故,期望能開發一種可製造更高容量的電極材料之製造方法。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平2-267916號公報
專利文獻2:日本特開2006-108159號公報
專利文獻3:日本特開2008-98279號公報
專利文獻4:日本特開2014-138159號公報
發明概要
本發明之目的在提供一種能輕易地製造靜電容量大的鋁電解電容器用電極材料之製造方法。
發明人為了達成上述目的進行精心研究,結果發現藉由以下製造方法可達成上述目的,遂而完成本發明:對鋁等粉末施以蝕刻處理,且於基材上形成由包含該粉末之糊組成物構成的皮膜,並燒結該皮膜。
即,本發明是有關於下述鋁電解電容器用電極材料的製造方法。
1.一種鋁電解電容器用電極材料的製造方法,其特徵在於包含以下步驟:(1)第1步驟,對鋁及鋁合金之至少1種粉末施以蝕刻處理;(2)第2步驟,於基材之至少一面上,形成由糊組成物構成的皮膜,該糊組成物包含前述粉末、黏結劑樹脂及溶 劑;及(3)第3步驟,燒結前述皮膜。
2.如第1項之製造方法,其中前述蝕刻處理為利用酸性溶液或鹼性溶液所行之化學蝕刻。
3.如第1項之製造方法,其中前述蝕刻處理為利用酸性溶液所行之化學蝕刻。
4.如第1至3項中任一項之製造方法,其中前述粉末的平均粒徑D50為1~15μm。
5.如第1至4項中任一項之製造方法,其中前述燒結溫度為560℃以上且660℃以下。
6.如第1至5項中任一項之製造方法,其中前述燒結後的前述皮膜之厚度為30~2000μm。
7.如第1至6項中任一項之製造方法,其中前述燒結後的前述皮膜之細孔徑為1.3μm以下。
依據本發明,對鋁及鋁合金之至少1種粉末施以蝕刻處理,且於基材之至少一面上,形成由包含該粉末、黏結劑樹脂及溶劑之糊組成物構成的皮膜,並燒結該皮膜,藉此,可製得每單位體積之靜電容量大的鋁電解電容器用電極材料。故,可將使用該電極材料來製造的電容器小型化。
又,由於可將已燒結的皮膜厚厚地形成,因此可製得以電極而言靜電容量大的鋁電解電容器用電極材料,可將使用該電極材料來製造的電容器大容量化。
圖1所示者為本發明製造方法第1步驟中蝕刻處理前之粉末(AHZL560F)之SEM照片(二次電子影像)。
圖2所示者為本發明製造方法第1步驟中蝕刻處理後之粉末(AHZL560F)之SEM照片(二次電子影像)。
圖3所示者為實施例2及比較例2之鋁電解電容器用電極材料燒結後的皮膜之細孔徑之測定結果。縱軸表示細孔容積(Log Differential Intrusion(mL/g)),橫軸表示細孔徑(Pore size Diameter(μm))。
圖4所示者為比較例2及比較例14之鋁電解電容器用電極材料燒結後的皮膜之細孔徑之測定結果。縱軸表示細孔容積(Log Differential Intrusion(mL/g)),橫軸表示細孔徑(Pore size Diameter(μm))。
用以實施發明之形態
本發明之鋁電解電容器用電極材料的製造方法包含以下步驟:(1)第1步驟,對鋁及鋁合金之至少1種粉末施以蝕刻處理;(2)第2步驟,於基材之至少一面上,形成由包含前述粉末、黏結劑樹脂及溶劑之糊組成物構成的皮膜;及(3)第3步驟,燒結前述皮膜。以下,逐一說明每個步驟。
(第1步驟)
第1步驟是對鋁及鋁合金之至少1種粉末施以蝕刻處理的步驟。
原料之鋁粉末例如宜為鋁純度99.8重量%以 上的鋁粉末,更佳為99.9重量%以上。又,原料之鋁合金粉末例如宜為含有矽(Si)、鐵(Fe)、銅(Cu)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、鈦(Ti)、釩(V)、鎵(Ga)、鎳(Ni)、硼(B)及鋯(Zr)等元素中1種或2種以上的合金。鋁合金中該等元素之含量宜分別設為100重量ppm以下,尤其是50重量ppm以下。
前述粉末宜使用燒結前的平均粒徑D50為1~15μm的粉末,更佳為1.8~15μm。尤其是當前述粉末之平均粒徑D50為3~9μm時,可適當地利用作為中高容量的鋁電解電容器之電極材料。
另,本說明書中平均粒徑D50是在利用雷射繞射法求取粒徑與符合該粒徑的粒子數而獲得的粒度分布曲線中符合總粒子數第50%的粒子之粒徑。又,燒結後的前述粉末之平均粒徑D50可藉由利用掃描型電子顯微鏡觀察前述燒結體的截面來測定。舉例言之,燒結後的前述粉末會構成一部分熔融或粉末彼此相接的狀態,具有略呈圓形狀的部分可視為近似粒子。即,上述觀察中,將具有略呈圓形狀的粒子各自的最大徑(長徑)設為該粒子之粒徑,測定任意50個粒子之粒徑,並將該等的算術平均設為燒結後的前述粉末之平均粒徑。利用前述方法獲得的粉末之粒徑相較於燒結前的粒徑幾乎無變化。
前述粉末的形狀並無特殊限制,可適當地使用球狀、略呈球狀、不定形狀中任一者。前述粉末的形狀宜為球狀、略呈球狀。藉由使粉末的形狀為球狀、略呈球 狀,可進一步地抑制在鱗片狀或纖維狀等形狀之情形時可能產生的蝕刻處理時較薄部分或較細部分所導致的斷裂。
前述粉末可使用利用公知方法來製造的粉末。舉例言之,可列舉如:霧化法、旋噴熔煉法、旋轉圓盤法、旋轉電極法、急冷凝固法等,工業生產上宜為霧化法,尤其是氣體霧化法。即,宜使用藉由將熔融金屬霧化而製得的粉末。
蝕刻處理並無特殊限制,宜為利用酸性溶液或鹼性溶液所進行的化學蝕刻。尤其是若為利用酸性溶液所行之化學蝕刻,則可有效地擴大表面積,再者,分散性良好,可以更輕易地混合第2步驟中的糊組成物。若為利用鹼性溶液所行之化學蝕刻,雖然可更有效地擴大表面積,但卻有前述粉末變得容易凝集之虞。
藉由施行該等蝕刻處理,可於前述粉末形成細孔,並且進一步地增大表面積。形成於前述粉末的細孔之細孔徑宜為1.3μm以下,且以1.1μm以下更佳。若使用粉末之細孔徑上限在上述範圍內的粉末,則可進一步地增大所製得電容器用電極材料之表面積,可製得容量及每單位體積之容量更高的鋁電解電容器用電極材料。又,形成於前述粉末的細孔之細孔徑宜為0.3μm以上,且以0.6μm以上更佳。若使用粉末之細孔徑下限在上述範圍內的粉末,則可進一步地提升所製得電容器用電極材料之靜電容量。
上述利用酸性溶液所行之化學蝕刻中所使用的酸性溶液並無特殊限制,可使用含有鹽酸、硫酸、磷 酸、硝酸等中1種或2種以上的混酸水溶液等公知酸性溶液。酸性溶液之濃度只要依照於低電壓區顯示高容量的鋁電解電容器用電極材料、於高電壓區顯示高容量的鋁電解電容器用電極材料或於該兩區顯示高容量的鋁電解電容器用電極材料等所期望特性適當地設定即可,宜為10~40質量%。又,蝕刻溫度及時間亦只要依照粉末的形狀或平均粒徑、欲利用蝕刻形成於粉末上的細孔徑、細孔數、分布、表面積等適當地調整即可,宜為20~90℃、1~210分鐘。
上述利用鹼性溶液所行之化學蝕刻中所使用的鹼性溶液並無特殊限制,例如可使用苛性鈉等鹼性溶液(水溶液)。鹼性溶液之濃度只要依照於低電壓區顯示高容量的鋁電解電容器用電極材料、於高電壓區顯示高容量的鋁電解電容器用電極材料或於該兩區顯示高容量的鋁電解電容器用電極材料等顯示所期望特性的電極材料適當地設定即可,通常宜為10~40質量%。又,蝕刻溫度及時間亦只要依照粉末的形狀或平均粒徑、欲利用蝕刻形成於粉末上的細孔徑、細孔數、分布、表面積等適當地調整即可,通常宜為溫度20~90℃、1~210分鐘。
藉由進行上述蝕刻處理,可製得顯示所期望特性的電極材料。舉例言之,藉由施行利用酸性溶液或鹼性溶液所行之化學蝕刻,可製得例如於250~550V之高電壓區顯示高容量及每單位體積之容量的電極材料。吾人認為其理由如下。
即,吾人認為利用鹼性溶液所行之化學蝕 刻,其使鋁表面、氧化皮膜溶解之能力高,可降低電極材料之鋁粉末的平均粒徑D50,並提升電極材料之表面積的緣故。又,吾人認為利用酸性溶液所行之化學蝕刻,可使電極材料之鋁表面溶解,同時亦可對鋁粉末形成隧道狀蝕孔的緣故。
蝕刻處理後,宜對上述粉末進一步地施以洗淨。洗淨液並無特殊限制,例如可使用水、乙醇、甲苯、酮類、酯類等有機溶劑之單體或混合液。從成本觀點來看,宜利用水進行洗淨。又,洗淨液中,亦可視需要添加界面活性劑或中和劑等添加劑。洗淨次數並無特殊限制,宜進行複數次。又,當進行複數次洗淨時,亦可於途中變更洗淨液。藉由進行洗淨,可進一步地抑制因上述酸性溶液、上述鹼性溶液或粉末與溶液之反應生成物等殘留於粉末表面所導致鋁電解電容器用電極材料之特性降低。
本發明之製造方法宜於上述第1步驟中,在已對上述粉末施以洗淨後進一步地使粉末乾燥。
藉由以上所說明的第1步驟,對鋁及鋁合金之至少1種粉末施以蝕刻處理。
(第2步驟)
第2步驟為以下步驟:於基材之至少一面上,形成由糊組成物構成的皮膜,該糊組成物包含上述粉末、黏結劑樹脂及溶劑之。
上述糊組成物除了上述粉末外,亦包含黏結劑樹脂及溶劑。該等皆可使用公知或市售者。
上述黏結劑樹脂並無限制,舉例言之,可適當地使用羧基改質聚烯烴樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、氯乙烯樹脂、氯醋共聚樹脂、乙烯醇樹脂、丁醛樹脂、氟乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、環氧樹脂、脲樹脂、酚樹脂、丙烯腈樹脂、纖維素樹脂、石蠟、聚乙烯蠟等合成樹脂或蠟、焦油、膠、漆、松脂、蜂蠟等天然樹脂或蠟。該等黏結劑樹脂依據分子量、樹脂之種類等,包括加熱時揮發者以及其殘渣因熱分解而與鋁粉末一同殘存者,可依照所期望靜電特性等靈活運用。
上述溶劑可使用公知溶劑。舉例言之,除了水之外,可使用乙醇、甲苯、酮類、酯類等有機溶劑。
上述糊組成物亦可視需要包含燒結助劑、界面活性劑等其他成分。該等皆可使用公知或市售者。藉由使糊組成物含有上述其他成分,可更有效率地形成皮膜。
第2步驟中,藉由於基材之至少一面上塗佈上述糊組成物而形成皮膜。基材只要是可使用作為鋁電解電容器用電極材料的基材,則可廣泛地使用公知者。尤其是可適當地使用鋁箔。
作為基材的鋁箔並無特殊限制,例如可使用純鋁或鋁合金。本發明中使用的鋁箔,亦包含在必要範圍內添加有矽(Si)、鐵(Fe)、銅(Cu)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、鈦(Ti)、釩(V)、鎵(Ga)、鎳(Ni)及硼(B)中至少1種合金元素作為其組成的鋁合金,抑或已限定上述不可避免之雜質元素之含量的鋁。鋁箔之純度宜為99.8重 量%以上,更佳為99.9重量%以上。上述鋁箔之純度可與上述鋁粉末之純度相同,亦可不同,為了提升上述鋁箔與上述粉末間的燒結後強度,以不同為佳。
鋁箔之厚度並無特殊限制,宜設在5μm以上且100μm以下,尤其是10μm以上且50μm以下的範圍內。
上述鋁箔可使用利用公知方法來製造的鋁箔。舉例言之,調製具有上述預定組成的鋁或鋁合金之熔融金屬,將其進行鑄造並將所製得鑄塊適切地進行均質化處理。然後,對該鑄塊施以熱壓延與冷壓延,藉此製得鋁箔。
另,於上述冷壓延步驟途中,亦可在50℃以上且500℃以下,尤其是150℃以上且400℃以下的範圍內施行中間退火處理。又,於上述冷壓延步驟後,亦可在150℃以上且650℃以下,尤其是350℃以上且550℃以下的範圍內施行退火處理而作成軟質箔。
皮膜形成於基材之至少一面上。第2步驟中,皮膜宜形成於基材之兩面上。當形成於兩面上時,宜隔著基材將皮膜及未形成部呈對稱配置。藉由呈對稱配置,第3步驟中可進一步地抑制因燒結所致基材與皮膜的界面剝離,且可進一步地抑制皮膜上產生的翹曲。
第2步驟中,皮膜不宜形成於基材之全面。即,在已將皮膜形成於基材面的狀態下自與基材面呈垂直方向平視時,基材的面積宜大於皮膜的面積,且於基材面 上存在有未形成皮膜的部分。藉由作成該構成,以卷對卷進行處理時的操作性可進一步地提升。具體而言,於鋁電解電容器用電極材料之表面形成氧化皮膜的化學轉化處理等時,可進一步地抑制基材之破裂。
皮膜之合計厚度宜為30~2000μm,且以60~2000μm更佳。該皮膜之合計厚度宜設定為歷經壓延、燒結最終而得燒結體的合計厚度構成30~2000μm。該等數值適用在形成於基材之單面或兩面上任一者之情形,當形成於兩面上時,單面之被膜厚度宜為全體厚度(亦包含基材之厚度)的1/3以上。
另,上述皮膜之平均厚度為利用測微計測定7點且扣除最大值與最小值的5點之平均值。
皮膜亦可視需要在20~300℃範圍內的溫度下乾燥。
皮膜之形成方法並無特殊限制,可採用以往公知的方法。舉例言之,可使用滾筒、刷毛、噴霧、浸漬等塗佈方法將糊組成物進行皮膜形成,亦可利用絲網印刷或壓鑄模塗佈等公知印刷方法來形成。
藉由以上所說明的第2步驟,於基材之至少一面上,形成由包含鋁及鋁合金之至少1種粉末、黏結劑樹脂及溶劑之糊組成物構成的皮膜。
(第3步驟)
第3步驟為燒結前述皮膜的步驟。
燒結溫度宜為560~660℃,且以570~650℃ 更佳,以580~620℃尤佳。燒結時間依據燒結溫度等而不同,通常可於5~24小時之範圍內適當地決定。
燒結氣體環境並無特殊限制,例如可為真空氣體環境、惰性氣體環境、氧化性氣體環境(大氣)、還原性氣體環境等中任一者,尤其是宜設為真空氣體環境或還原性氣體環境。又,壓力條件亦可為常壓、減壓或加壓中任一者。
本發明之製造方法中,宜藉由第3步驟燒結皮膜,再接合基材與燒結後的皮膜。藉由作成利用燒結來接合基材與燒結後的皮膜之構成,可更輕易地製造鋁電解電容器用電極材料。此種構成例如可舉出以下構成:使用鋁箔作為基材,利用第2步驟將形成皮膜形成於鋁箔之至少一面上,且利用第3步驟燒結皮膜,再接合燒結後的皮膜與鋁箔。
另,本發明之製造方法中,宜於第2步驟後在第3步驟前,預先在100℃以上到600℃以下的溫度範圍內進行保持時間為5小時以上的加熱處理(脫脂處理)。加熱處理氣體環境並無特殊限制,例如可為真空氣體環境、惰性氣體環境或氧化性氣體環境中任一者。又,壓力條件亦可為常壓、減壓或加壓中任一者。
藉由以上所說明的第3步驟,燒結已形成於基材之至少一面上的皮膜。
藉由本發明之製造方法,製造出鋁電解電容器用電極材料。藉由本發明之製造方法所製造之鋁電解電 容器用電極材料由於每單位體積之靜電容量大,因此可將使用該電極材料來製造的電容器小型化。又,由於已燒結的皮膜厚厚地形成,因此可構成作為電極的靜電容量大的鋁電解電容器用電極材料,並將使用該電極材料來製造的電容器大容量化。
已藉由上述第3步驟燒結的燒結後皮膜之細孔徑,即,藉由本發明之製造方法所製造之鋁電解電容器用電極材料燒結後的皮膜之細孔徑宜為1.3μm以下,且以1.1μm以下更佳。若燒結後的皮膜之細孔徑上限在上述範圍內,則可進一步地增大藉由本發明之製造方法所製造之電容器用電極材料之表面積,成為容量及每單位體積之容量更高的鋁電解電容器用電極材料。又,前述燒結後的皮膜之細孔徑宜為0.3μm以上,且以0.6μm以上更佳。若燒結後的皮膜之細孔徑下限在上述範圍內,則可進一步地提升所製得之電容器用電極材料之靜電容量。
另,作為一例,鋁電解電容器用電極材料燒結後的皮膜之細孔徑可藉由水銀壓入法來測定。另,也未排除氣體吸附法這類的其他測定方法,可依照細孔徑選擇合適的測定方法。通常而言,細孔徑會具有分布,而採用細孔容積大的峰值細孔徑作為測定對象之細孔徑。若有複數個細孔容積之峰值存在時,舉例言之,採用最為接近藉由電子顯微鏡觀察等所測得細孔徑的細孔徑。
實施例
以下顯示實施例及比較例,具體說明本發明。不過, 本發明並不限於實施例。
遵從下述程序,製作出實施例及比較例之電極材料。利用下述測定方法,測定所製得電極材料之靜電容量。
(靜電容量)
於硼酸水溶液(50g/L)中以250、550及700V之各電壓對電極材料施以化學轉化處理後,在硼酸銨水溶液(3g/L)下測定靜電容量。測定投影面積設為10cm2
(細孔徑)
使用細孔分布測定裝置(麥克默瑞提克(Micromeritics)公司製造AutoPoreIV 9500),測定電極材料燒結後的皮膜之細孔徑。所獲得測定結果中,將細孔容積(Log Differential Intrusion(mL/g))最大的峰值細孔徑(Pore size Diameter(μm)),設為電極材料燒結後的皮膜之細孔徑。
<實施例及比較例>
比較例1
混合平均粒徑D50為15.0μm的鋁粉末(JIS A1080,東洋鋁業(股)製造,AHZL530C)、乙基纖維素系黏結劑樹脂與溶劑(醋酸丁酯),製得糊組成物。使用缺角輪塗佈機(comma coater),於厚度為30μm的鋁箔基材(SB材 純度99.99重量%)之兩面上對稱塗佈該組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成50μm,於空氣環境中,將皮膜於100℃下乾燥1.5分鐘。於氬氣環境中,將該鋁箔於溫度600℃ 下燒結10小時,藉此,製作出比較例1之電極材料。燒結後的電極材料之厚度約120μm。
又,鋁粉末之平均粒徑是使用Microtrac MT3300EXII(日機裝股份有限公司製造),利用雷射分析法於體積基準下測定粒度分布,並算出平均粒徑D50
比較例2
混合平均粒徑D50為9.0μm的鋁粉末(JIS A1080,東洋鋁業(股)製造,AHZL560F)、乙基纖維素系黏結劑樹脂與溶劑(醋酸丁酯),製得糊組成物。使用缺角輪塗佈機,於厚度為30μm的鋁箔基材(SB材 純度99.99重量%)之兩面上對稱塗佈該組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成50μm,於空氣環境中,將皮膜於100℃下乾燥1.5分鐘。於氬氣環境中,將該鋁箔於溫度600℃下燒結10小時,藉此,製作出比較例2之電極材料。燒結後的電極材料之厚度約120μm。
比較例3
混合平均粒徑D50為3.0μm的鋁粉末(JIS A1080,東洋鋁業(股)製造,AHZL58FN)、乙基纖維素系黏結劑樹脂與溶劑(醋酸丁酯),製得糊組成物。使用缺角輪塗佈機,於厚度為30μm的鋁箔基材(SB材 純度99.99重量%)之兩面上對稱塗佈該組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成50μm,於空氣環境中,將皮膜於100℃下乾燥1.5分鐘。於氬氣環境中,將該鋁箔於溫度600℃下燒結10小時,藉此,製作出比較例3之電極材料。燒結後的電極材料之厚度 約120μm。
比較例4
混合平均粒徑D50為1.8μm的鋁粉末(JIS A1080,東洋鋁業(股)製造,AHU091)、乙基纖維素系黏結劑樹脂與溶劑(醋酸丁酯),製得糊組成物。使用缺角輪塗佈機,於厚度為30μm的鋁箔基材(SB材 純度99.99重量%)之兩面上對稱塗佈該組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成50μm,於空氣環境中,將皮膜於100℃下乾燥1.5分鐘。於氬氣環境中,將該鋁箔於溫度600℃下燒結10小時,藉此,製作出比較例4之電極材料。燒結後的電極材料之厚度約120μm。
實施例1
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例1同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例2
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例2同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例3
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例3同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例4
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例4同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
表1中顯示結果。
Figure 108136714-A0305-02-0020-1
實施例5
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例1同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:硫酸(濃度40%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例6
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例2同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:硫酸(濃度40%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例7
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例3同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:硫酸(濃度40%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例8
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例4同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:硫酸(濃度40%)、溫度:25℃、時間:60min
表2中顯示結果。
Figure 108136714-A0305-02-0021-3
實施例9
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例1同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度10%)、溫度:25℃、時間:210min
實施例10
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例2同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度10%)、溫度:25℃、時間:210min
實施例11
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例3同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度10%)、溫度:25℃、時間:210min
實施例12
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例4同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度10%)、溫度:25℃、時間:210min
表3中顯示結果。
Figure 108136714-A0305-02-0022-4
實施例13
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例1同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度10%)、溫度:80℃、時間:60min
實施例14
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例2同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度10%)、溫度:80℃、時間:60min
實施例15
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例3同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度10%)、溫度:80℃、時間:60min
實施例16
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例4同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度10%)、溫度:80℃、時間:60min
表4中顯示結果。
Figure 108136714-A0305-02-0022-5
比較例5
除了於鋁箔基材之兩面上對稱塗佈組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成30μm外,與比較例1同樣施行而作成電極材料。
比較例6
除了於鋁箔基材之兩面上對稱塗佈組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成30μm外,與比較例2同樣施行而作成電極材料。
比較例7
除了於鋁箔基材之兩面上對稱塗佈組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成30μm外,與比較例3同樣施行而作成電極材料。
比較例8
除了於鋁箔基材之兩面上對稱塗佈組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成30μm外,與比較例4同樣施行而作成電極材料。
實施例17
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例5同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例18
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例6同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例19
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例7同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例20
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例8同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
表5中顯示結果。
Figure 108136714-A0305-02-0024-6
比較例9
除了於鋁箔基材之兩面上對稱塗佈組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成1000μm外,與比較例1同樣施行而作成電極材料。
比較例10
除了於鋁箔基材之兩面上對稱塗佈組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成1000μm外,與比較例2同樣施行而作成電極材料。
比較例11
除了於鋁箔基材之兩面上對稱塗佈組成物,且使燒結 後的皮膜之厚度分別構成1000μm外,與比較例3同樣施行而作成電極材料。
比較例12
除了於鋁箔基材之兩面上對稱塗佈組成物,且使燒結後的皮膜之厚度分別構成1000μm外,與比較例4同樣施行而作成電極材料。
實施例21
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例9同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例22
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例10同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例23
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例11同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
實施例24
除了利用下述條件對鋁粉末進行蝕刻處理外,與比較例12同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸(濃度30%)、溫度:25℃、時間:60min
表6中顯示結果。
Figure 108136714-A0305-02-0026-7
比較例13(日本特開2014-138159號公報的實施例1)
除了利用下述條件對燒結後的電極材料進行蝕刻處理外,與比較例3同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸及硫酸之混合液(鹽酸濃度:1莫耳/L、硫酸濃度:3莫耳/L、濃度15%)、溫度:40℃、時間:2min
表7中顯示結果。
Figure 108136714-A0305-02-0026-8
比較例14(日本特開2014-138159號公報的實施例9)
除了利用下述條件對燒結後的電極材料進行蝕刻處理外,與比較例2同樣施行而作成電極材料。
蝕刻液:鹽酸及硫酸之混合液(鹽酸濃度:1莫耳/L、硫酸濃度:3莫耳/L、濃度15%)、溫度:40℃、時間:2min
表8中顯示結果。
Figure 108136714-A0305-02-0027-9
[結果]
如表1~8所示,可以確認的是相較於對應比較例之電極材料,各實施例之電極材料具有電容器所要求之優異靜電容量。
(無)

Claims (7)

  1. 一種鋁電解電容器用電極材料的製造方法,其特徵在於包含以下步驟:(1)第1步驟,對鋁及鋁合金之至少1種粉末施以蝕刻處理;(2)第2步驟,於基材之至少一面上形成由糊組成物構成的皮膜,該糊組成物包含前述粉末、黏結劑樹脂及溶劑;及(3)第3步驟,燒結前述皮膜;且前述基材之矽含量小於100ppm。
  2. 如請求項1之製造方法,其中前述蝕刻處理為利用酸性溶液或鹼性溶液所行之化學蝕刻。
  3. 如請求項1之製造方法,其中前述蝕刻處理為利用酸性溶液所行之化學蝕刻。
  4. 如請求項1至3中任一項之製造方法,其中前述粉末的平均粒徑D50為1~15μm。
  5. 如請求項1至3中任一項之製造方法,其中前述燒結溫度為560℃以上且660℃以下。
  6. 如請求項1至3中任一項之製造方法,其中前述燒結後的前述皮膜之厚度為30~2000μm。
  7. 如請求項1至3中任一項之製造方法,其中前述燒結後的前述皮膜之細孔徑為1.3μm以下。
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