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JPH0785463B2 - アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法 - Google Patents
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JPH0785463B2 - アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法 - Google Patents

アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法

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JPH0785463B2
JPH0785463B2 JP21185590A JP21185590A JPH0785463B2 JP H0785463 B2 JPH0785463 B2 JP H0785463B2 JP 21185590 A JP21185590 A JP 21185590A JP 21185590 A JP21185590 A JP 21185590A JP H0785463 B2 JPH0785463 B2 JP H0785463B2
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優 遠藤
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方
法に関するものである。
〔従来の技術〕 一般に、この種の電極箔は次のようにして製造されてい
る。まず、エッチングされたアルミニウム箔を用意し、
このアルミニウム箔を燐酸や硼酸などの水溶液に浸漬
し、一定の電圧を印加して陽極酸化処理(化成処理)を
行ない、所望の厚さの酸化皮膜を生成させる。そして、
酸またはアルカリ水溶液中に浸漬する減極処理および数
100℃の高温雰囲気中に数分間放置する熱処理工程を行
なう。これら化成処理、減極処理、熱処理は、通常数回
繰り返される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、この方法では静電容量を高めるのに限度
があり、最近とみに要望されているより一層の小形かつ
高容量化に応えることができない。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、より高
い静電容量が得られることができるようにしたアルミニ
ウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
上記した目的を達成するため、本発明においては、まず
エッチングされたアルミニウム箔を高温の純水中に所定
時間浸漬し、しかる後に少なくとも脂肪族飽和ジカルボ
ン酸またはその塩を含有する硼酸水溶液中にそのアルミ
ニウム箔を浸漬し、所定時間電圧を印加して陽極酸化を
行なう。
なお、この本化成を行なうにあたり、まず最初にアルミ
ニウム箔を硼酸水溶液中に浸漬し、所定時間電圧を印加
して第1の陽極酸化を行ない、引き続きそのアルミニウ
ム箔を脂肪族飽和ジカルボン酸またはその塩を含有する
硼酸水溶液中に浸漬し、所定時間電圧を印加して第2の
陽極酸化を行なうようにして多段陽極酸化してもよい。
また、上記の第1の陽極酸化工程と第2の陽極酸化工程
とを入れ替えても効果がある。
この場合、脂肪族飽和ジカルボン酸としては、 XOOC−(CH2−COOX の化学式(但し、XはH+またはNH4 +,n=1〜12好ましく
はn=1〜8)で表わされ、その代表例としては、コハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸などがある。
本発明においては、脂肪族飽和ジカルボン酸またはその
塩に代えて、その前駆体を適宜用いてもよい。この場合
の前駆体としては、酸アミド、エステル、酸無水物など
が例示されている。
上記硼酸水溶液のpHは3〜9、好ましくは4.5〜7に設
定される。この硼酸水溶液中における脂肪族飽和ジカル
ボン酸の濃度は0.002〜1.0%、液温は70〜100%が好適
である。
上記陽極酸化工程後に、減極処理、熱処理および再陽極
酸化処理が少なくとも1回実施される。その場合、再陽
極酸化処理には上記本化成と同様、脂肪族飽和ジカルボ
ン酸またはその塩を含有する硼酸水溶液を用いることが
好ましい。これによれば、従来法に比べて静電容量が約
5〜10%以上増大する。なお、減極処理にはpH7〜9で
液温50〜90℃のアンモニア水(濃度0.001%〜0.2wt
%)、またはpH4〜8の燐酸水溶液(濃度0.1〜8wt%)
などが用いられ、その浸漬時間は1〜5分間であること
が好ましい。
〔実施例1〕 (A)まず、純度99.99%で厚さ100μmのアルミニウム
エッチング箔を用意した。この場合、そのエッチング倍
率はエッチングしていない平坦(プレーン)箔に対して
20倍である。
(B)このアルミニウムエッチング箔を液温98℃以上の
純水中で15分間ボイル処理した。
(C)次に、純水1に硼酸を20gおよびコハク酸アン
モニウムを0.1gを添加した液温85℃の硼酸水溶液中にア
ルミニウムエッチング箔を浸漬し、電流密度10mA/cm2
電流を流し、化成電圧600Vまで上昇させ、同電圧を40分
間印加して本化成を行なった。
(D)化成後のアルミニウムエッチング箔を液温70℃、
pH7〜9に調整したアンモニア水に3分間浸漬し、減極
処理を行なった。
(E)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(F)上記(C)と同じ条件の水溶液、すなわち純水1
に硼酸を20gおよびコハク酸アンモニウムを0.1g添加
した液温85℃の硼酸水溶液中に再度浸漬し、電流密度10
mA/cm2の電流を流し、化成電圧600Vまで上昇させ、同電
圧を13分間印加して再化成した。
(G)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(H)再び、純水1に硼酸を20gおよびコハク酸アン
モニウムを0.1g添加した液温85℃の硼酸水溶液中に浸漬
し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化成電圧600Vまで
上昇させ、同電圧を13分間印加して再化成した。
(I)水洗し、乾燥させて化成箔の静電容量を測定した
ところ、0.465μF/cm2であった。
(J)この化成箔(15mm×270mm)を陽極とし、一方純
度99.2%で厚さ20μm、エッチング倍率50倍のアルミニ
ウム箔(15mm×300mm)を陰極とし、セパレータを介し
て巻回して、コンデンサ素子を作成した。そして、その
コンデンサ素子に電解液を含浸させ、ケース内に封入
し、定格400V16μFの電解コンデンサを作成したとこ
ろ、その静電容量は18.5μFであった。
なお、上記工程(H)と工程(I)との間に、85wt%の
リン酸25ml/の水溶液であって、アンモニア水でpH6.5
に調整した液温30℃の水溶液に4分間浸漬処理を行なう
工程を介在させてもよい。この工程を追加した電解コン
デンサは、例えば105℃、1000時間の高温貯蔵試験にお
ける製品の漏れ電流による劣化を防止できる。
〔実施例2〕 (A)純度99.99%で厚さ100μmのアルミニウムエッチ
ング箔を用意した。この場合、そのエッチング倍率はエ
ッチングしていない平坦箔に対して20倍である。
(B)このアルミニウムエッチング箔を液温98℃以上の
純水中で15分間ボイル処理した。
(C)次に、純水1に硼酸を20gおよびアジピン酸ア
ンモニウムを0.1g添加した液温85℃の硼酸水溶液中にア
ルミニウムエッチング箔を浸漬し、電流密度10mA/cm2
電流を流し、化成電圧600Vまで上昇させ、同電圧を40分
間印加して本化成を行なった。
(D)化成後のアルミニウムエッチング箔を液温70℃、
pH7〜9に調整したアンモニア水に3分間浸漬し、減極
処理を行なった。
(E)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(F)再化成として、純水1に硼酸を20gおよびアジ
ピン酸アンモニウムを0.1g添加した液温85℃の硼酸水溶
液中に再度浸漬し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化
成電圧600Vまで上昇させ、同電圧を13分間印加した。
(G)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(H)再び、純水1に硼酸を20gおよびアジピン酸ア
ンモニウムを0.1g添加した液温85℃の硼酸水溶液中に浸
漬し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化成電圧600Vま
で上昇させ、同電圧を13分間印加し、再化成を行なっ
た。
(I)水洗し、乾燥させて化成箔の静電容量を測定した
ところ、0.461μF/cm2であった。
(J)この化成箔(15mm×270mm)を陽極として、実施
例1と同様、定格400V16μFの電解コンデンサを作成し
たところ、その静電容量は18.3μFであった。
〔実施例3〕 (A)純度99.99%で厚さ100μmのアルミニウムエッチ
ング箔を用意した。この場合、そのエッチング倍率はエ
ッチングしていない平坦箔に対して20倍である。
(B)このアルミニウムエッチング箔を液温98℃以上の
純水中で15分間ボイル処理した。
(C)次に、純水1に硼酸を20gおよびスベリン酸ア
ンモニウムを0.1gを添加した液温85℃の硼酸水溶液中に
アルミニウムエッチング箔を浸漬し、電流密度10mA/cm2
の電流を流し、化成電圧600Vまで上昇させ、同電圧を40
分間印加して本化成を行なった。
(D)化成後のアルミニウムエッチング箔を液温70℃、
pH7〜9に調整したアンモニア水に3分間浸漬し、減極
処理を行なった。
(E)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(F)再化成として、純水1に硼酸を20gおよびスベ
リン酸アンモニウムを0.1g添加した液温85℃の硼酸水溶
液中に再度浸漬し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化
成電圧600Vまで上昇させ、同電圧を13分間印加した。
(G)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(H)再び、純水1に硼酸を20gおよびスベリン酸ア
ンモニウムを0.1g添加した液温85℃の硼酸水溶液中に浸
漬し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化成電圧600Vま
で上昇させ、同電圧を13分間印加し、再化成を行なっ
た。
(I)水洗し、乾燥させて化成箔の静電容量を測定した
ところ、0.444μF/cm2であった。
(J)この化成箔(15mm×270mm)を陽極として、実施
例1と同様、定格400V16μFの電解コンデンサを作成し
たところ、その静電容量は17.6μFであった。
〔実施例4〕 (A)純度99.99%で厚さ100μmのアルミニウムエッチ
ング箔を用意した。この場合、そのエッチング倍率はエ
ッチングしていない平坦箔に対して20倍である。
(B)このアルミニウムエッチング箔を液温98℃以上の
純水中で15分間ボイル処理した。
(C)次に、純水1に硼酸を20gおよびセバシン酸ア
ンモニウムを0.1gを添加した液温85℃の硼酸水溶液中に
アルミニウムエッチング箔を浸漬し、電流密度10mA/cm2
の電流を流し、化成電圧600Vまで上昇させ、同電圧を40
分間印加して本化成を行なった。
(D)化成後のアルミニウムエッチング箔を液温70℃、
3.5wt%に調整した燐酸水溶液中に3分間浸漬し、減極
処理を行なった。
(E)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(F)再化成として、純水1に硼酸を20gおよびセバ
シン酸アンモニウムを0.1g添加した液温85℃の硼酸水溶
液中に再度浸漬し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化
成電圧600Vまで上昇させ、同電圧を13分間印加した。
(G)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(H)再び、純水1に硼酸を20gおよびセバシン酸ア
ンモニウムを0.1g添加した液温85℃の硼酸水溶液中に浸
漬し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化成電圧600Vま
で上昇させ、同電圧を13分間印加し、再化成を行なっ
た。
(I)水洗し、乾燥させて化成箔の静電容量を測定した
ところ、0.463μF/cm2であった。
(J)この化成箔(15mm×270mm)を陽極として、実施
例1と同様、定格400V16μFの電解コンデンサを作成し
たところ、その静電容量は18.4μFであった。
<比較例1> (a)純度99.99%で厚さ100μmのアルミニウムエッチ
ング箔を用意した。この場合、そのエッチング倍率はエ
ッチングしていない平坦(プレーン)箔に対して20倍で
ある。
(b)このアルミニウムエッチング箔を液温98℃以上の
純水中で15分間ボイル処理した。
(c)純水1に硼酸20gを添加した水溶液、液温85℃
中にアルミニウムエッチング箔を浸漬し、電流密度10mA
/cm2の電流を流し、化成電圧600Vまで上昇させ、同電圧
を40分間印加して本化成を行なった。
(d)化成後のアルミニウムエッチング箔を液温70℃、
pH7〜9に調整したアンモニア水に3分間浸漬し、減極
処理を行なった。
(e)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(f)再化成として、純水1に硼酸20gを添加した水
溶液、液温85℃中に再度浸漬し、電流密度10mA/cm2の電
流を流し、化成電圧600Vまで上昇させ、同電圧を13分間
印加した。
(g)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(h)再び、純水1に硼酸20gを添加した水溶液、液
温85℃中に浸漬し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化
成電圧600Vまで上昇させ、同電圧を13分間印加して再化
成を行なった。
(i)水洗し、乾燥させて化成箔の静電容量を測定した
ところ、0.296μF/cm2であった。
(j)この化成箔(15mm×270mm)を陽極として、実施
例1と同様、定格400V16μFの電解コンデンサを作成し
たところ、その静電容量は11.7μFであった。
<比較例2> (a)純度99.99%で厚さ100μmのアルミニウムエッチ
ング箔を用意した。この場合、そのエッチング倍率はエ
ッチングしていない平坦箔に対して20倍である。
(b)このアルミニウムエッチング箔を液温98℃以上の
純水中で15分間ボイル処理した。
(c)純水1に硼酸20gおよび硼酸アンモニウムを0.5
g添加した水溶液、液温85℃中にアルミニウムエッチン
グ箔を浸漬し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化成電
圧600Vまで上昇させ、同電圧を40分間印加して本化成を
行なった。
(d)化成後のアルミニウムエッチング箔を液温70℃、
pH7〜9に調整したアンモニア水に3分間浸漬し、減極
処理を行なった。
(e)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(f)再化成として、純水1に硼酸20gおよび硼酸ア
ンモニウムを0.5g添加した水溶液、液温85℃中に再度浸
漬し、電流密度10mA/cm2の電流を流し、化成電圧600Vま
で上昇させ、同電圧を13分間印加した。
(g)500℃の加熱雰囲気中で2分間熱処理した。
(h)再び、純水1に硼酸を20gおよび硼酸アンモニ
ウムを0.5g添加した水溶液、液温85℃中に浸漬し、電流
密度10mA/cm2の電流を流し、化成電圧600Vまで上昇さ
せ、同電圧を13分間印加して再化成を行なった。
(i)水洗し、乾燥させて化成箔の静電容量を測定した
ところ、0.423μF/cm2であった。
(j)この化成箔(15mm×270mm)を陽極として、実施
例1と同様、定格400V16μFの電解コンデンサを作成し
たところ、その静電容量は16.8μFであった。
参考までに、次表に上記各実施例および各比較例で得ら
れた化成箔の静電容量とその化成箔を用いて試作した電
解コンデンサの静電容量を示す。
この表から明らかなように、本発明によると箔の静電容
量および製品の静電容量ともに、従来法による比較例に
比べて約5〜10%増大している。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、エッチングされ
たアルミニウム箔を純水ボイルし、次いで同アルミニウ
ム箔を脂肪族飽和ジカルボン酸またはその塩を含む硼酸
溶液中に浸漬し、所定時間電圧を印加して陽極酸化を行
なうようにしたことにより、静電容量の高い電極箔が製
造される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 優 神奈川県藤沢市辻堂新町2丁目2番1号 エルナー株式会社内 (72)発明者 羽賀 昇 神奈川県藤沢市辻堂新町2丁目2番1号 エルナー株式会社内 (72)発明者 佐々木 幹夫 東京都千代田区丸の内2丁目1番2号 旭 硝子株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エッチングされたアルミニウム箔を高温の
    純水中に所定時間浸漬する純水ボイル工程と、しかる後
    に少なくとも脂肪族飽和ジカルボン酸またはその塩を含
    有する硼酸水溶液中にそのアルミニウム箔を浸漬して所
    定時間電圧を印加する陽極酸化工程とを含むことを特徴
    とするアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方
    法。
  2. 【請求項2】上記脂肪族飽和ジカルボン酸は、 XOOC−(CH2−COOX の化学式(但し、XはH+またはNH4 +,n=1〜12)で表さ
    れるものからなる請求項1記載のアルミウム電解コンデ
    ンサ用電極箔の製造方法。
  3. 【請求項3】上記硼酸水溶液のpHは3〜9である請求項
    1記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方
    法。
  4. 【請求項4】上記硼酸水溶液中における上記脂肪族飽和
    ジカルボン酸の濃度は0.002〜1.0%、液温は70〜100℃
    である請求項1記載のアルミニウム電解コンデンサ用電
    極箔の製造方法。
  5. 【請求項5】請求項1記載の陽極酸化工程後に、減極処
    理、熱処理および再陽極酸化処理を少なくとも1回行な
    い、その再陽極酸化処理には脂肪族飽和ジカルボン酸ま
    たはその塩を含有する硼酸水溶液を用いるアルミニウム
    電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
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