JP2663544B2 - 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Info
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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。
に関するものである。
従来の技術 従来アルミ電解コンデンサは、エッチング工程により
表面が粗面化されたアルミニウム箔に、表面に絶電体皮
膜を形成し、駆動用電解液を含浸し、セパレータと共に
巻回して構成されていた。
表面が粗面化されたアルミニウム箔に、表面に絶電体皮
膜を形成し、駆動用電解液を含浸し、セパレータと共に
巻回して構成されていた。
近年電子機器の高信頼性化，長寿命化に従って、主要
な電子部品であるアルミ電解コンデンサに対しても高信
頼性への要求は年々高まっている。
な電子部品であるアルミ電解コンデンサに対しても高信
頼性への要求は年々高まっている。
特に、急速な充放電がひんぱんに繰り返される溶接機
や着磁器等に用いられるコンデンサや高いリップル電流
が印加されるインバータ回路に利用されるコンデンサは
使用条件が厳しく高度な信頼性が必要なわけである。
や着磁器等に用いられるコンデンサや高いリップル電流
が印加されるインバータ回路に利用されるコンデンサは
使用条件が厳しく高度な信頼性が必要なわけである。
上記の様な、充放電回路や高リップル回路に利用され
るアルミ電解コンデンサ用電極箔の従来の製造方法は以
下の通りである。
るアルミ電解コンデンサ用電極箔の従来の製造方法は以
下の通りである。
即ち、シュウ酸や硫酸やクロム酸等の水溶液中でアル
ミニウム箔に対極との間に、一定直流を印加する。これ
によりアルミニウム箔表面に多孔質状の酸化皮膜が形成
される。その後ホウ酸，アジピン酸等の水溶液中で化成
を行い、耐電圧を有する化成皮膜を形成する。このよう
な方法で作成した化成皮膜は、非晶質構造を有し、耐充
放電や耐リップル特性に優れるのである。
ミニウム箔に対極との間に、一定直流を印加する。これ
によりアルミニウム箔表面に多孔質状の酸化皮膜が形成
される。その後ホウ酸，アジピン酸等の水溶液中で化成
を行い、耐電圧を有する化成皮膜を形成する。このよう
な方法で作成した化成皮膜は、非晶質構造を有し、耐充
放電や耐リップル特性に優れるのである。
何故なら、非晶質皮膜は、結晶質化皮膜のように、結
晶の境界面の格子不整合領域が存在しないために、皮膜
の損失が低い。そのため皮膜内部での発熱が低くおさえ
られるため、熱による絶縁劣化をおこしにくいのであ
る。
晶の境界面の格子不整合領域が存在しないために、皮膜
の損失が低い。そのため皮膜内部での発熱が低くおさえ
られるため、熱による絶縁劣化をおこしにくいのであ
る。
発明が解決しようとする課題 ところが、コンデンサの実際の使用上では、アルミ電
解コンデンサ自体が、高温において長時間使用される。
その結果、化成皮膜の表面は、電解液中の水分と反応し
て水和反応を起こす。その結果、絶縁性が劣化して、も
れ電流が増加して故障に至るという欠点があった。
解コンデンサ自体が、高温において長時間使用される。
その結果、化成皮膜の表面は、電解液中の水分と反応し
て水和反応を起こす。その結果、絶縁性が劣化して、も
れ電流が増加して故障に至るという欠点があった。
本発明はこのような問題点を解決するもので、化成皮
膜の耐水性を向上させ、電解液中の水分との水和反応を
抑えようとするものである。
膜の耐水性を向上させ、電解液中の水分との水和反応を
抑えようとするものである。
課題を解決するための手段 本発明は、この問題点を解決するために、シュウ酸あ
るいは硫酸で化成を行い、その後ホウ酸あるいはアジピ
ン酸水溶液で化成を行った電極箔を、正リン酸あるいは
リン酸一水素アンモニウムあるいはリン酸二水素アンモ
ニウム水溶液に浸漬するものである。
るいは硫酸で化成を行い、その後ホウ酸あるいはアジピ
ン酸水溶液で化成を行った電極箔を、正リン酸あるいは
リン酸一水素アンモニウムあるいはリン酸二水素アンモ
ニウム水溶液に浸漬するものである。
作用 本発明の技術的作用は以下の通りである。
本発明では、シュウ酸あるいは硫酸水溶液で形成され
た多孔質皮膜が化成皮膜表面をおおっている。この多孔
質皮膜は、有効表面積が大きく、ミクロな凹凸を有する
ため、リン酸イオンのトラッピング効果が大きい。
た多孔質皮膜が化成皮膜表面をおおっている。この多孔
質皮膜は、有効表面積が大きく、ミクロな凹凸を有する
ため、リン酸イオンのトラッピング効果が大きい。
よってリン酸処理は、多孔質皮膜を表面に有する化成
皮膜と組合せによって、より多くの、リン酸イオンを表
面に吸着することができ、耐水性の大巾な向上が得られ
るのである。
皮膜と組合せによって、より多くの、リン酸イオンを表
面に吸着することができ、耐水性の大巾な向上が得られ
るのである。
また、多孔質皮膜は、無欠陥な非晶質皮膜形成のため
には、非常に有効であるが、耐熱性は低い。そのため、
本発明のリン酸処理と組合せることにより、欠点を補う
ことができ、改善効果は大きいのである。本発明と従来
例との皮膜のモデル図を第１図a,bに示す。Al2O3−Ｉは
多孔質皮膜を示し、Al2O3−IIは絶縁性皮膜を示す。
には、非常に有効であるが、耐熱性は低い。そのため、
本発明のリン酸処理と組合せることにより、欠点を補う
ことができ、改善効果は大きいのである。本発明と従来
例との皮膜のモデル図を第１図a,bに示す。Al2O3−Ｉは
多孔質皮膜を示し、Al2O3−IIは絶縁性皮膜を示す。
なお、多孔質皮膜が形成された状態で、アルミニウム
箔に給電する場合、接触抵抗が高く、スパーク事故が生
じる場合がある。この場合は、本発明のように、液体を
通じての液体給電による間接給電法を用いる。
箔に給電する場合、接触抵抗が高く、スパーク事故が生
じる場合がある。この場合は、本発明のように、液体を
通じての液体給電による間接給電法を用いる。
実施例 次に本発明の具体的な実施例について説明する。
（実施例１） 試料１はエッチドアルミニウム箔をシュウ酸10g/，
水溶液30℃で0.3A/cm2の電流密度で５分間化成後、ホウ
酸水溶液100g/で90℃で300VFまで化成を行った試料で
ある。
水溶液30℃で0.3A/cm2の電流密度で５分間化成後、ホウ
酸水溶液100g/で90℃で300VFまで化成を行った試料で
ある。
試料２は、試料１をリン酸水溶液１％に60℃２分間浸
漬した試料である。
漬した試料である。
第２図は、これらの試料を陽極箔とし、アルミ電解コ
ンデンサを試作し、90℃の高温無負荷状態に放置した場
合のもれ電流の増加を示す特性図である。この特性図か
ら明らかな様に本発明例では、もれ電流が低く抑えられ
ている。
ンデンサを試作し、90℃の高温無負荷状態に放置した場
合のもれ電流の増加を示す特性図である。この特性図か
ら明らかな様に本発明例では、もれ電流が低く抑えられ
ている。
（実施例２） 多孔質皮膜を有した酸化皮膜をリン酸処理を行うこと
は多孔質皮膜を有しない酸化皮膜をリン酸処理する場合
に比べて、いちじるしい改善効果が得られる。その実施
例について記載する。試料1,2は実施例１の試料を用い
る。
は多孔質皮膜を有しない酸化皮膜をリン酸処理する場合
に比べて、いちじるしい改善効果が得られる。その実施
例について記載する。試料1,2は実施例１の試料を用い
る。
試料３は、エッチドアルミニウム箔をホウ酸水溶液
（90℃100g/）で300VFまで化成を行ったものである。
（90℃100g/）で300VFまで化成を行ったものである。
試料４は、試料３をリン酸水溶液１％に60℃２分間浸
漬したものである。
漬したものである。
これらの試料は、陽極箔として用いてアルミ電解コン
デンサを試作し、90℃中で無負荷放置し、容量の変化を
測定する。その結果を第３図a,bに示す。多孔質皮膜を
有しない場合に比べて、多孔質皮膜を有する場合の方が
リン酸処理の効果が、著しいことがわかる。
デンサを試作し、90℃中で無負荷放置し、容量の変化を
測定する。その結果を第３図a,bに示す。多孔質皮膜を
有しない場合に比べて、多孔質皮膜を有する場合の方が
リン酸処理の効果が、著しいことがわかる。
なお本実施例ではリン酸処理として正リン酸を用いた
が、リン酸１水素アンモン，リン酸２水素アンモンでも
同様の効果が得られる。
が、リン酸１水素アンモン，リン酸２水素アンモンでも
同様の効果が得られる。
表面のリン酸イオンの吸着量を表１に示す。
同一の処理条件であっても、多孔質皮膜を有する場合
の方がリン酸イオンの吸着量が20倍程度多い。
の方がリン酸イオンの吸着量が20倍程度多い。
これは、使用の項で前述の様に多孔質皮膜が、表面が
非常にポーラスなために、リン酸イオンのトラッピング
効果が大きく、その結果特性の改善効果が大きいと考え
られる。
非常にポーラスなために、リン酸イオンのトラッピング
効果が大きく、その結果特性の改善効果が大きいと考え
られる。
（実施例３） アルミニウム箔に電流を給電する方法についての実施
例を示す。試料１は、金属製の給電ローラを通じて、直
接電源陽極端子から給電する場合である。
例を示す。試料１は、金属製の給電ローラを通じて、直
接電源陽極端子から給電する場合である。
化成法は、エッチドアルミニウム箔を蓚酸30g/水溶
液20℃で0.1A/cm2の電流密度で７分間化成後、ホウ酸10
0g/で90℃で300VFまで化成を行い、リン酸水溶液１％
に60℃２分間浸漬した試料である。
液20℃で0.1A/cm2の電流密度で７分間化成後、ホウ酸10
0g/で90℃で300VFまで化成を行い、リン酸水溶液１％
に60℃２分間浸漬した試料である。
試料２は、給電槽内に、電源陽極端子と給電液（アジ
ピン酸アンモン水溶液）を設置し、液体を通じて間接的
に給電して化成を行ったものである。
ピン酸アンモン水溶液）を設置し、液体を通じて間接的
に給電して化成を行ったものである。
試料1,試料２の箔を陽極箔として、アルミ電解コンデ
ンサを試作し、90℃の高温負荷及び無負荷状態に放置し
た場合のもれ電流値の推移を第４図a,bに示す。この第
４図から明らかな様に、試料1,試料２では特性の差が認
められないことがわかる。
ンサを試作し、90℃の高温負荷及び無負荷状態に放置し
た場合のもれ電流値の推移を第４図a,bに示す。この第
４図から明らかな様に、試料1,試料２では特性の差が認
められないことがわかる。
なお、本実施例では、前化成液として、蓚酸を用いた
が、硫酸を用いた場合も、同様な結果が得られる。
が、硫酸を用いた場合も、同様な結果が得られる。
（実施例４） エッチドアルミニウム箔を蓚酸30g/水溶液20℃で0.
1A/cm2で７分間化成後、ホウ酸100g/で90℃で300VFま
で化成を行った。試料１は、上記試料をリン酸水溶液５
％に50℃に２分間浸漬した試料である。試料２は、リン
酸１水素アンモン５％に50℃２分間浸漬した試料であ
る。試料３は、リン酸２水素アンモン５％に50℃２分間
浸漬した試料である。試料1,2,3は純水中で2Hr煮沸し、
前後での耐電圧を測定する。ΔVM＝純水ボイル後の耐電
圧／ボイル前の耐電圧。
1A/cm2で７分間化成後、ホウ酸100g/で90℃で300VFま
で化成を行った。試料１は、上記試料をリン酸水溶液５
％に50℃に２分間浸漬した試料である。試料２は、リン
酸１水素アンモン５％に50℃２分間浸漬した試料であ
る。試料３は、リン酸２水素アンモン５％に50℃２分間
浸漬した試料である。試料1,2,3は純水中で2Hr煮沸し、
前後での耐電圧を測定する。ΔVM＝純水ボイル後の耐電
圧／ボイル前の耐電圧。
この表２に示す通り、どの場合も、全く純水ボイルで
の劣化が見られないことがわかる。
の劣化が見られないことがわかる。
（実施例５） シュウ酸水溶液の温度及び濃度に関する検討結果を、
第５図に示す。濃度10g/〜50g/，温度10〜20℃の範
囲内で、良好な結果が得られていることがわかる。ΔVM
は実施例４と同一量である。
第５図に示す。濃度10g/〜50g/，温度10〜20℃の範
囲内で、良好な結果が得られていることがわかる。ΔVM
は実施例４と同一量である。
なお硫酸水溶液を用いた場合も同様の結果が得られ
る。
る。
発明の効果 以上のように、本発明により高信頼性電極箔を製造す
ることができ、アルミ電解コンデンサの寿命信頼性が向
上するという効果が得られる。
ることができ、アルミ電解コンデンサの寿命信頼性が向
上するという効果が得られる。
第１図は従来例と本発明の電極箔の状態を示す平面図、
第２図〜第５図はそれぞれ本発明の特性を従来例と比較
した結果を示す特性図である。
第２図〜第５図はそれぞれ本発明の特性を従来例と比較
した結果を示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神崎 信義 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 昭63−92010（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−65517（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−202513（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】シュウ酸あるいは硫酸水溶液中で、アルミ
ニウム箔を陽極として対極との間に直流電流を印加して
前化成を行い、ホウ酸水溶液中で化成を行い、リン酸あ
るいはリン酸塩を含有する水溶液に浸漬することを特徴
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。 - 【請求項２】リン酸あるいはリン酸塩を含有する水溶液
として、正リン酸あるいは、リン酸一水素アンモニウム
あるいはリン酸二水素アンモニウム水溶液を用いること
を特徴とする請求項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。 - 【請求項３】シュウ酸あるいは硫酸水溶液の温度が10〜
50℃，濃度が10g/〜50g/であることを特徴とする請
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。 - 【請求項４】アルミニウム箔と対極との間に直流電流を
印加する方法として、液体を通じて液体給電による間接
給電を用いることを特徴とする請求項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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210272A JP2663544B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法 |
| US07/617,448 US5078845A (en) | 1988-08-24 | 1990-11-21 | Process for preparing an electrode foil for use in aluminum electrolytic capacitors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63210272A JP2663544B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0258317A JPH0258317A (ja) | 1990-02-27 |
| JP2663544B2 true JP2663544B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=16586646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63210272A Expired - Fee Related JP2663544B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5078845A (ja) |
| JP (1) | JP2663544B2 (ja) |
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| JPH11243076A (ja) * | 1998-02-26 | 1999-09-07 | Canon Inc | 陽極化成方法及び陽極化成装置並びに半導体基板の製造方法 |
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| KR100689254B1 (ko) * | 1999-03-17 | 2007-03-09 | 니폰 케미콘 가부시키가이샤 | 전해콘덴서용 전해액 |
| KR100361643B1 (ko) * | 2000-01-13 | 2002-11-21 | 한국과학기술원 | 고전압 전해축전지용 양극 전극의 제조방법 |
| US6562652B2 (en) | 2001-06-06 | 2003-05-13 | Kemet Electronics Corporation | Edge formation process with anodizing for aluminum solid electrolytic capacitor |
| US6548324B2 (en) | 2001-06-06 | 2003-04-15 | Kemet Electronics Corporation | Edge formation process without anodizing for aluminum solid electrolytic capacitor |
| TWI316260B (en) * | 2002-11-08 | 2009-10-21 | Nippon Chemicon | Electrolytic condenser |
| JP4226002B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2009-02-18 | ルビコン株式会社 | 積層形フィルムコンデンサの製造方法 |
| CN101608331B (zh) * | 2008-06-16 | 2010-09-08 | 吴昊 | 多孔氧化铝薄膜的制备方法 |
| CN103354941B (zh) * | 2010-12-30 | 2016-09-28 | 新疆众和股份有限公司 | 铝电解电容器用阳极箔的制备方法 |
| JP6043133B2 (ja) * | 2012-09-13 | 2016-12-14 | 日本軽金属株式会社 | アルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法 |
| CN208087763U (zh) * | 2014-08-29 | 2018-11-13 | 苹果公司 | 包括阳极氧化物涂层以及促进粘附的阳极氧化物层的部件 |
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| US10711363B2 (en) | 2015-09-24 | 2020-07-14 | Apple Inc. | Anodic oxide based composite coatings of augmented thermal expansivity to eliminate thermally induced crazing |
| US9970080B2 (en) | 2015-09-24 | 2018-05-15 | Apple Inc. | Micro-alloying to mitigate the slight discoloration resulting from entrained metal in anodized aluminum surface finishes |
| US10174436B2 (en) | 2016-04-06 | 2019-01-08 | Apple Inc. | Process for enhanced corrosion protection of anodized aluminum |
| US11352708B2 (en) | 2016-08-10 | 2022-06-07 | Apple Inc. | Colored multilayer oxide coatings |
| US11242614B2 (en) | 2017-02-17 | 2022-02-08 | Apple Inc. | Oxide coatings for providing corrosion resistance on parts with edges and convex features |
| US11549191B2 (en) | 2018-09-10 | 2023-01-10 | Apple Inc. | Corrosion resistance for anodized parts having convex surface features |
| CN111270286A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-12 | 恒扬（韶关）工业有限公司 | 一种铝电解电容器低压化成箔生产工艺 |
| CN114496570A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-05-13 | 广西贺州市桂东电子科技有限责任公司 | 一种快速充放电铝电解电容器用阳极箔的制备方法 |
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| US4113579A (en) * | 1977-04-28 | 1978-09-12 | Sprague Electric Company | Process for producing an aluminum electrolytic capacitor having a stable oxide film |
| US4481084A (en) * | 1984-04-16 | 1984-11-06 | Sprague Electric Company | Anodization of aluminum electrolyte capacitor foil |
| US4537665A (en) * | 1984-09-04 | 1985-08-27 | Sprague Electric Company | Production of aluminum foil capacitor electrodes |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP63210272A patent/JP2663544B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-11-21 US US07/617,448 patent/US5078845A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0258317A (ja) | 1990-02-27 |
| US5078845A (en) | 1992-01-07 |
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