JP3480164B2 - アルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法 - Google Patents

アルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミ電解コンデン
サ用電極箔の製造方法に関するもので、特に中高圧用の
陽極アルミニウム箔のエッチング技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、セットの小形化、高信頼性化に伴
い、アルミ電解コンデンサに対するユーザーからのニー
ズ(小形化、コストダウン)が急速に高まっているた
め、アルミ電解コンデンサ用電極箔(以下電極箔と称
す)も従来以上に単位面積当たりの静電容量を高める必
要が生じている。
【0003】以下に従来の電極箔の製造方法について説
明する。電極箔はアルミ電解コンデンサの小形化を図る
ために、アルミ箔を電気化学的、あるいは化学的にエッ
チングして有効表面積を拡大したものが使用されてい
る。この表面積の拡大のために種々のエッチング方法が
研究されているが、一般にアルミ箔を数種類の異なるエ
ッチング槽に連続的に挿入し、各エッチング槽内で電流
印加、あるいは科学溶解によってアルミ箔の表面積を徐
々に拡大し、そして最終洗浄を行うことにより製造され
ている。特に、微量の不純物や自然酸化皮膜、圧延傷等
で不均一になっているアルミ原箔表面からいかに効率よ
く均一にピットを生成させるかが、単位面積当たりの静
電容量を高くする重要なポイントとなる。従来において
は、アルミ原箔の圧延焼鈍段階で、鉄、シリコン、銅、
あるいはそれらの金属間化合物を表面に均一に分散させ
てエッチングの開始点を増やしてから、塩素イオンを含
む酸性水溶液中での電気エッチングによってピットを発
生させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術では、ピット発生工程においてアルミ原箔
に含まれる微量の不純物や自然酸化皮膜、圧延傷等の影
響を受けてしまうとともに、また、実際の電極箔製造工
程では、エッチングのピット発生工程の途中で電流の中
断が入ってしまい、その結果、アルミ原箔の表面から均
一にピットを発生させることは困難となっていた。
【0005】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、単位面積当たりの静電容量の高い電極箔を製造する
ことができるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法
を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法
は、エッチング処理を前段、後段の少なくとも2段階に
分けて行うことにより製造するアルミ電解コンデンサ用
電極箔の製造方法において、前段のエッチングを行う
前、あるいは前段のエッチングの途中段階で、アルミ箔
表面に皮膜を生成させる水溶液中にアルミ箔を浸漬する
ようにしたもので、この製造方法によれば、単位面積当
たりの静電容量の高い電極箔を製造することができるも
のである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、直流エッチング処理を前段、後段の少なくとも2段
階に分けて行うことにより製造するアルミ電解コンデン
サ用電極箔の製造方法において、前段の直流エッチング
を行う前、あるいは前記前段の直流エッチングの途中段
階で、アルミ箔表面に皮膜を生成させる水溶液中にアル
ミ箔を浸漬し、かつ前記水溶液の濃度を0.2〜1%の
範囲としたもので、前段の直流エッチングを行う前に、
アルミ箔表面に皮膜を生成させる水溶液中にアルミ箔を
浸漬した場合は、アルミ箔表面に不均一に存在する不純
物、自然酸化皮膜を溶解除去して、さらに新たに均一な
皮膜を形成することができ、また前段の直流エッチング
の途中段階で、アルミ箔表面に皮膜を生成させる水溶液
中にアルミ箔を浸漬した場合は、電流が中段されるまで
のエッチングで不均一になっていたアルミ箔表面の皮膜
が、水溶液への浸漬により再び均一に生成されることに
なって、ピット発生起点が均一に分布するため、アルミ
箔の表面から均一に、かつ高密度にピットが生成され
て、単位面積当たりの静電容量の高い電極箔を得ること
ができるものである。なお、前記水溶液の濃度が0.2
%より小さいと、浸漬により生成された皮膜が均一とな
らず、一方、10%より大きくなると、多量の酸により
表面溶解が促進されるため、均一な皮膜が生成されない
ものである。
【0008】請求項2に記載の発明は、アルミ箔表面に
皮膜を生成させる水溶液として、リンを含む酸、シュウ
酸のうちから選択された1種類の酸、それらの混酸、あ
るいはその塩を用いるようにしたものである。
【0009】
【0010】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。 (実施の形態1)純度99.98%、厚み100μmの
アルミ原箔を、前段のエッチングを行う前に、液温50
℃、濃度1%のリン酸水溶液に1分間浸漬する。この
後、液温85℃の酸性水溶液(塩酸濃度10%、硫酸濃
度10%)中に浸漬し、電流密度20A/dm2の直流
を200秒印加して前段のエッチングを行う。この後、
液温80℃、濃度5%の塩酸水溶液中に浸漬し、かつ電
流密度15A/dm2の直流を600秒印加して後段、
すなわち最終段のエッチングを行う。
【0011】(実施の形態2)実施の形態1と同一のア
ルミ原箔で同一のエッチングを行うが、この実施の形態
2では、前段のエッチングの途中段階、すなわち前段の
エッチングが100秒経過したところで、実施の形態1
と同一のリン酸水溶液に1分間浸漬する。その後、前段
のエッチングを再び100秒行う。
【0012】(実施の形態3)実施の形態1と同一のア
ルミ原箔を用いるが、この実施の形態3では、前段のエ
ッチングを2種類のエッチング液で行う。まず、1回目
の前段のエッチングは、液温85℃の酸性水溶液(塩酸
濃度10%、硫酸濃度10%)中に浸漬し、電流密度2
0A/dm2の直流を100秒印加して、その後、液温
50℃、濃度1%のリン酸水溶液に1分間浸漬して行
い、次に、2回目の前段のエッチングを行う。この2回
目の前段のエッチングは、液温85℃の中性塩の水溶液
(塩化ナトリウム濃度5%)中に浸漬し、電流密度20
A/dm2の直流を100秒印加する。そして最後に実
施の形態1と同一の後段のエッチングを行う。
【0013】(比較例)上記した本発明の実施の形態1
〜3と同一のアルミ原箔で同一のエッチングを行うが、
前段のエッチングを行う前、あるいは前段のエッチング
の途中段階で、リン酸水溶液の浸漬は行わない。
【0014】上記した比較例および本発明の実施の形態
1〜3におけるエッチング箔を濃度10%、液温50℃
の硝酸水溶液中で1分間洗浄した後、濃度8%、液温9
0℃の硼酸水溶液中で500V化成を行い、それらの各
試料について静電容量と折り曲げ強度(1.0mmR、5
0g荷重、折り曲げ角90度の条件下1往復で1回とす
る)を測定した結果を(表1)に示す。
【0015】
【表1】
【0016】この(表1)では、比較例の電極箔特性
と、アルミ箔表面に皮膜を生成する水溶液(リン酸)に
浸漬した実施の形態1〜3の電極箔特性を示している
が、この(表1)から明らかなように、水溶液に浸漬す
ると、アルミ原箔表面のピットが均一に、かつ高密度に
発生することになるため、単位面積当たりの静電容量ア
ップを図ることができるものである。
【0017】上記した本発明の実施の形態1〜3では、
水溶液であるリン酸の濃度を1%としているが、浸漬に
用いる酸、あるいはその塩の濃度は約0.2〜10%の
範囲が好ましい。すなわち、濃度が0.2%より小さい
と浸漬により生成された皮膜が均一とならず、一方、1
0%よりも大きくなると、多量の酸により表面溶解が促
進されて均一な皮膜が生成されず、その結果、静電容量
アップの効果が得られないからである。
【0018】以上のように、前段のエッチングを行う
前、あるいは前段のエッチングの途中段階で、アルミ箔
表面に皮膜を生成させる水溶液中にアルミ箔を浸漬する
ことにより、従来法(比較例)に比べて静電容量が最大
で約15%アップした。
【0019】なお、上記本発明の実施の形態では、前段
のエッチングの前、あるいはエッチングの途中段階で水
溶液に1回だけ浸漬する場合を示したが、エッチングの
前および途中段階と、何段階に浸漬してエッチングして
もよく、さらにエッチング液がエッチングの段階で変わ
る場合においても、それぞれのエッチング前に浸漬する
ことにより、上記の実施の形態と同様の効果が得られる
ものである。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明のアルミ電解コンデ
ンサ用電極箔の製造方法によれば、前段のエッチングを
行う前、あるいは前段のエッチングの途中段階で、アル
ミ箔表面に皮膜を生成させる水溶液中にアルミ箔を浸漬
するようにしたもので、前段のエッチングを行う前に、
アルミ箔表面に皮膜を生成させる水溶液中にアルミ箔を
浸漬した場合は、アルミ箔表面に不均一に存在する不純
物、自然酸化皮膜を溶解除去してさらに新たに均一な皮
膜を形成することができ、また前段のエッチングの途中
段階で、アルミ箔表面に皮膜を生成させる水溶液中にア
ルミ箔を浸漬した場合は、電流が中断されるまでのエッ
チングで不均一になっていたアルミ箔表面の皮膜が、水
溶液への浸漬により再び均一に生成されることになっ
て、ピット発生起点が均一に分布するため、アルミ箔の
表面から均一に、かつ高密度にピットが生成され、これ
により、電流箔の表面積が拡大されてその静電容量アッ
プを図ることができるものである。また、この静電容量
アップはアルミ電解コンデンサの小形化、コストダウン
に寄与し得るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−212425(JP,A) 特開 昭63−299309(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/04 304

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流エッチング処理を前段、後段の少な
    くとも2段階に分けて行うことにより製造するアルミ電
    解コンデンサ用電極箔の製造方法において、前段の直流
    エッチングを行う前、あるいは前記前段の直流エッチン
    グの途中段階で、アルミ箔表面に皮膜を生成させる水溶
    液中にアルミ箔を浸漬し、かつ前記水溶液の濃度を0.
    2〜1%の範囲としたことを特徴とするアルミ電解コン
    デンサ用電極箔の製造方法。
  2. 【請求項2】 アルミ箔表面に皮膜を生成させる水溶液
    がリンを含む酸、シュウ酸のうちから選択された1種類
    の酸、それらの混酸、あるいはその塩である請求項1記
    載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
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